Teoria de la fundicion

FUNDICIÓN
Flujo de metal (en estado líquido) hacia adentro de un molde donde se solidificará y tomará la forma del mismo. • • Uno de los procesos más antiguos de formado (6 mil años) Dos tipos: a) Fundición en lingotes → metales primarios que serán fundidos nuevamente y b) Fundición de formas → fabricación de piezas, casi terminadas.

Moldes para fundición

Sistema básico de fundiciónFluabilidad (fluidez)

Tiempo de solidificación

Regla de Chvorinov
• • • Solidificación toma tiempo Tiempo total de solidificación TST = Tiempo requerido para que la fundición se solidifique después del vaciado. TST depende del tamaño y forma de la fundición por medio de la regla de Chvorinov

⎛V ⎞ TST = C ⎜ ⎟ ⎝ A⎠

2

Contracción

Contracción(cont.)

Contracción porsolidificación para varios metales
TABLE 10.1 Volumetric solidification contraction (%) 6.6 6.3 3.8 2.5–3 4 4.9 Volumetric solidification contraction (%) 4.5 4 Expansion to 2.5 4.2 4–5.5 6.5

Metal or alloy Aluminum Al–4.5%Cu Al–12%Si Carbon steel 1% carbon steel Copper Source: After R. A. Flinn.

Metal or alloy 70%Cu–30%Zn 90%Cu–10%Al Gray iron Magnesium White iron Zinc

Contracción porsolidificación para varios metales(cont.)

Moldeo en arena

Etapas del moldeo en arena

Características de modelos (patrones) en función de su material
TABLE 11.3 Characteristic Wood Aluminum Rating Steel
a

Plastic

Cast iron

Machinability E G F G G Wear resistance P G E F E Strength F G E G G Weightb E G P G P Repairability E P G F G Resistance to: Corrosionc E E P E P Swellingc P E E EE aE, Excellent; G, good; F, fair; P, poor. bAs a factor in operator fatigue. cBy water. Source : D.C. Ekey and W.R. Winter, Introduction to Foundry Technology. New York. McGraw-Hill, 1958.

Modelos

Corazones de arena y chaplets

Proceso de moldeo (compresión)

Moldeo vertical sin caja

Secuencia de operaciones para fundición en arena

Secuencia de operaciones para fundición enarena (cont.)

Rugosidad superficial

Moldeo en cáscara

Moldes compuestos

Espuma perdida (colada evaporativa)

Fundición en moldes cerámicos

Fundición por revestimiento (cera perdida o investment casting)

Fundición por revestimiento de un rotor

Comparación entre fundición por revestimiento y fundición tradicional

Fundición al vacío

Fundición a presiónInyección en matriz en cámara caliente y en cámara fría

Máquina de inyección en matriz de cámara fría

Máquina de inyección en matriz de cámara caliente

Cavidades en matrices y uso de insertos

Propiedades y aplicaciones de aleaciones

Fundición centrifuga

Fundición semi-centrifuga

Fundición por dado impresor

Fundición mono-cristalina de alabes

Crecimiento demonocristales

Grietas en fundición

Defectos comunes en fundición

Enfriadores internos y externos

Modificaciones en el diseño de piezas fundidas

Buenos y malos diseños de modelos

Modificaciones para evitar cavidades

Enfriadores

Linea de partición

Diseños deseables y no deseables

Modificaciones en modelos de fundición

Hornos de fusión

Pistón de aluminio y moldePropiedades Mecánicas para varias Aleaciones para Fundición

Propiedades Mecánicas para varias Aleaciones para Fundición (Cont.)

Aplicaciones típicas de fundiciones y sus características
TABLE 12.2 Type of alloy Aluminum Copper Ductile iron Gray iron Magnesium Malleable iron Application Pistons, clutch housings, intake manifolds Pumps, valves, gear blanks, marine propellersCrankshafts, heavy-duty gears Engine blocks, gears, brake disks and drums, machine bases Crankcase, transmission housings Farm and construction machinery, heavy-duty bearings, railroad rolling stock Gas turbine blades, pump and valve components for chemical plants Die blocks, heavy-duty gear blanks, aircraft undercarriage members, rail-road wheels Gas turbine housings, pump and valve components, rock...