Fundiciones

1. INTRODUCCIÓN AL PROCESO DE FUNDICIÓN DE MOLDEO

La fundición en la arena es el proceso más utilizado, la producción por medio de este método representa la mayor parte del tonelaje total de fundición. Casi todas las aleaciones pueden fundirse en arena; de hecho, es uno de los pocos procesos que pueden usarse para metales con alta temperatura de función, como son el acero, el níquel y eltitanio. Su versatilidad permite fundir partes muy pequeñas o de grandes dimensiones y en cantidades producción que van de una pieza a millones de estas.
La Fundición en arena consiste en vaciar un metal fundido en un molde de arena dejarlos solidificar y romper después el molde para remover la fundición. Posteriormente la fundición pasa por un proceso de limpieza e inspección, pero enocasiones requiere un tratamiento térmico para mejorar sus propiedades metalúrgicas. Se da forma a la cavidad del molde de arena recubriendo con arena un modelo o patrón (un duplicado aproximado de la parte que se va a fundir), después se remueve el modelo para separar el molde en dos mitades. El modelo contiene el sistema de vaciado, la mazarota, pero si la fundición tiene superficies internas(partes huecas o agujeros) debe incluir también un corazón. Como el molde se sacrifica para remover la fundición, se tiene que hacer un nuevo molde de arena por cada parte a producir. En esta breve descripción se puede observar, que la fundición en arena no solamente incluye operaciones de fundición, sino también la fabricación de modelos y manufacturas de moldes.
La fundición en arena requiereun patrón o modelo al tamaño natural de la parte, y generalmente agrandado, tomado en consideración la contracción y las tolerancias para el maquinado de la fundición final. En el diseño de los modelos que se utilizan para construir un molde es necesario tener en consideración varias tolerancias:
Tolerancia para la contracción. Se debe tener en consideración que un material al enfriarse secontrae dependiendo del tipo de metal que se esté utilizando, por lo que los modelos deberán ser más grandes que las medidas finales que se esperan obtener.
Tolerancia para la extracción. Cuando se tiene un modelo que se va a remover es necesario agrandar las superficies por las que se deslizará, al fabricar estas superficies se deben considerar en sus dimensiones la holgura por extracción.Tolerancia por acabado. Cuando una pieza es fabricada es necesario realizar algún trabajo de acabado o terminado de las superficies generadas, esto se logra puliendo o quitando algún material de las piezas producidas por lo que se debe considerar en el modelo esta rebaja de material.
Tolerancia de distorsión. Cuando una pieza es de superficie irregular su enfriamiento también es irregular y por ello sucontracción es irregular generando la distorsión de la pieza, estos efectos deberán ser tomados en consideración en el diseño de los modelos.
Golpeteo en algunas ocasiones se golpean los modelos para ser extraídos de los moldes, acción que genera la modificación de las dimensiones finales de las piezas obtenidas, estas pequeñas modificaciones deben ser tomadas en consideración en lafabricación de los modelos.
Los materiales que se usan para hacer estos modelos son las maderas, los plásticos y los metales. La madera es un material común para modelos, por la facilidad de trabajarla y darle forma. Sus desventajas son la tendencia a la torsión y al desgaste por la abrasión de la arena que se compacta a su alrededor, lo cual limita el número de veces que puede usarse. Losmodelos de metales son más costosos y se utilizan cuando se desean un gran número de colados obtenidos de un modelo, o cuando las condiciones son demasiados severas para los modelos de madera. Los modelos de metal resisten bien el desgaste. Los plásticos representan un término medio entre la madera y los metales. La selección del material apropiado para patrones o modelos depende de gran parte de la...