Ing industrial

Unidad 3 Procesos de cambio de forma
Tema 3.1 Fundición y colado

Los principales procesos de conformado de metales y aleaciones metálicas se pueden clasificar en dos grupos, dependiendo de que el material de partida sea liquido, o bien sea solido. El proceso para producir piezas u objetos útiles con metales u otros materiales en estado líquido se conoce como proceso de fundición o de fusióny moldeo. Consiste en vaciar el metal fundido dentro de un recipiente (molde), con la forma del componente que se desea fabricar y se espera a que se solidifique durante el enfriamiento.

Ente las ventajas de esta técnica cabe destacar que permite elaborar elementos con perfiles más complejos que los que podrían obtenerse por conformado de sólidos. Además los productos finales son mucho máseconómicos. También puede considerarse una ventaja que las microestructuras de fusión y moldeos son homogéneas (no orientadas), aunque ello impide unas propiedades mecánicas moderadas. En ocasiones, esta técnica es la única que permite obtener componentes muy voluminosos. Sin embargo se han de tener también presentes las limitaciones y las mas importante es la temperatura que pueda necesitarse paraque el proceso sea desarrollado. Así, supone una complicación importante la elaboración de componentes de metales cuya temperatura de fusión supere los 1600°C ya que, además de la energía necesaria para fundir y mantener el caldo liquido, el material de los moldes es también muy restringido en estas condiciones.

Otra limitación inherente a los procesos de fusión y moldeo es la posibilidad de quequeden gases ocluidos en el líquido, ya que tras la solidificación, pueden generarse poros. El control dimensional de los componentes obtenidos por fusión y moldeo es muy limitado, ya que la concentración de metal líquido puede ser considerable durante la solidificación. Por último, también es conveniente considerar que el acabado superficial de los componentes obtenidos por esta técnica sueleser deficiente tanto más cuanto mayor sea el grado de deterioro del molde.

En la siguiente tabla se encuentran resumidas algunas de las ventajas y desventajas de este proceso.

Ventajas Inconvenientes
Si el componente a elaborara posee una forma muy compleja o un perfil muy complicado es posible conformarlo por fusión y moldeo, con o sin operaciones secundarias. Las propiedades mecánicas delos componentes realizados mediante esta técnica suelen ser moderadas. Así por ejemplo, es más resistente un componente elaborado por forja que uno conformado por fusión y moldeo.
Es la única técnica que permite conformar componentes muy voluminosos (por encima de 100Tm) La precisión dimensional es baja, debido a las contracciones propias de la solidificación y a la dificultad de controlar laporosidad.
La microestructura de los componentes elaborados por fusión y moldeo es homogénea y no presenta orientaciones preferentes. El acabado de los componentes obtenidos por fusión y moldeo suele ser pobre, especialmente si el molde utilizado es de arena.
Es un proceso más económico que otras técnicas habituales de conformado de componentes metálicos. El nivel de riesgo que se asume en este tipode procesos es muy elevado.
En principio, cualquier aleación metálica puede conformarse por fusión y moldeo. Si bien, en principio, cualquier aleación puede alcanzar el estado liquido, es complicado considerar esta técnica cuando la temperatura de fusión total supera los 1600°C.
Es posible su adaptación a procesos masivos.


Ilustración de un defecto por rechupe producido en el proceso defusión y moldeo; a) vertido del liquido en el molde; b) contracción del liquido; c) contracción por cambio de estado liquido→ sólido; d) contracción del sólido.

Existen dos métodos diferentes por los cuales la fundición a la arena se puede producir. Se clasifica en función de tipo de modelo usado, ellos son: modelo removible y modelo desechables.

En el método empleando modelo removible, la...