Procesos

Síntesis de Fundición

En la manufactura se realizan distintos procesos que alteran las propiedades o la apariencia de un material así para poder transformarlos en un producto o una pieza. Dentro de estos existe uno en el que se derrite un metal para verterlo en un molde y que al momento de enfriarse y solidificarse pueda obtener la forma de la cavidad de éste, denominado fundición. Esteproceso se caracteriza por tener muchas ventajas como la producción de piezas grandes al igual que la creación de formas complejas, puede ser utilizado para cualquier metal, son apropiados para la producción en masa y se fabrican de forma neta y casi neta para conseguir a lo que se quiere llegar con la pieza. Al igual que todo lo escrito anteriormente, también posee unas desventajas que se deben tenerpresente al momento de utilizar este tipo de proceso como las limitaciones de las propiedades mecánicas, exactitud dimensional, peligro para el ser humano, etc.
Para poder llevar a cabo el proceso de fundición, se requieren de unos pasos que se deben realizar para llegar al objetivo de todo esto que es tener un producto o una pieza establecida. Lo primero que se debe hacer es calentar el metalhasta una temperatura que sea mucho más alta que su punto de fusión y llegue a su estado líquido. Después se vierte el metal derretido en un molde (que contiene una cavidad con configuración geométrica que le da forma a la pieza) a una temperatura adecuada, velocidad y sin ningún tipo de turbulencia ya que si no se controlan estos factores, pueden originar defectos o problemas en el fundido. Una delas características que debe tener toda cavidad es que debe sobredimensionarse para posibilitar la contracción de metal que ocurre durante el enfriamiento y la solidificación del metal.
Al haber cumplido una buena operación de vertido, se debe dejar enfriar lo suficiente para que empiece su solidificación que consiste en la transformación del metal líquido al nuevo estado que es el sólido. Notodos los metales se solidifican de manera igual ya que eso va dependiendo si el elemento es un metal puro o una aleación. En el caso de los metales puros, se tienden a solidificar a una temperatura constante que es igual al punto de fusión y debido a que la pared del molde se va enfriando, se forma una capa delgada de metal sólido que va incrementándose con el tiempo produciendo una costra que estáalrededor del metal derretido y ocasionando la formación de muchos granos que se van volviendo más finos, con ejes iguales y orientados al azar. Como esto va ocurriendo a través de la capa y pared del molde, los granos se agrandan hacia el interior como espinas formando ramas laterales. Todo este crecimiento de granos se conoce como crecimiento dendrítico. Para muchas aleaciones, estas tienden asolidificarse en un rango de temperatura que va dependiendo de su composición y al igual que en el caso de los metales puros, también ocurre el crecimiento dendrítico que viene siendo la formación de dendritas que crecen hacia afuera de las paredes fomentando al metal con un punto de fusión más alto. Mientras se siga esto, la composición se va desequilibrando habiendo una parte del metalsolidificado y la otra aún derretido. Al final de todo esto, el último metal en solidificarse en cada grano es el que ha sido cogido por las ramas de las dendritas habiendo aún un desbalance en esta composición.
Durante la solidificación y el enfriamiento, habrá una contracción del fundido que consiste en tres etapas que son: contracción líquida durante el enfriamiento antes de la solidificación (laaltura del líquido se reduce alrededor de un 0,5%), contracción por solidificación (reducción adicional de altura del líquido y se origina una cavidad por contracción que es el rechupe) y la contracción térmica del fundido solidificado durante el enfriamiento a temperatura ambiente (reducción adicional de la altura al igual que el diámetro y se aplica la inversa del coeficiente de expansión térmica...