7.5 proceso de vaciado

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ESPOCH PROCESOS DE MANUFACTURA. PROYECTO Nº: I. TEMA: “Proceso De Vaciado.” Estudiantes: CÓDIGO: Tuquinga Patricia. 6335. Vásconez Fernando. 6068. Morales Carolina. 6303. Quevedo Gabriela. 6505. Torres Darío. 6425. Pérez Estefanía. 6259. FACULTAD: Mecánica. ESCUELA: Ingeniería Mecánica. 1

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Page 1: 7.5 Proceso de Vaciado

ESPOCH

PROCESOS DE MANUFACTURA.

PROYECTO Nº:

I.

TEMA:

“Proceso De Vaciado.”

Estudiantes: CÓDIGO:

Tuquinga Patricia. 6335.

Vásconez Fernando. 6068.

Morales Carolina. 6303.

Quevedo Gabriela. 6505.

Torres Darío. 6425.

Pérez Estefanía. 6259.

FACULTAD:

Mecánica.

ESCUELA:

Ingeniería Mecánica.

FECHA DE ENTREGA:

2015-10-26.

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Page 2: 7.5 Proceso de Vaciado

7.5 PROCESO DE VACIADO

7.5.1 CLASIFICACIÓN.

Desde el punto de vista tecnológico, los procesos de fundición se pueden agrupar en dos categorías amplias: fundición en moldes desechables y en permanentes.

Una clasificación alterna se basa en el propósito de la fundición:

1. Fundición de lingotes, planchas y palanquillas. El metal es una aleación forjada; en preparación para el laminado, la extrusión o el forjado, se funde en una forma sencilla, adecuada para el trabajo posterior. Como ya se mencionó, 85% de los metales se procesa de esta forma en plantas especializadas.

2. Lingotes refundidos. Son formas sencillas, vaciadas a partir de fusiones de composición muy controlada y analizada, para facilitar el transporte y la carga en los hornos de los fabricantes secundarios

3. Fundición de formas. La fusión se vacía en la forma final, la cual sólo necesita limpieza y/o maquinado para producir una pieza terminada. Éste es un proceso típico de la manufactura secundaria y será el centro de nuestro análisis.

7.5.2 FUNDICION DE LINGOTES

El proceso de fundición de lingotes universalmente se lo realiza vaciando la colada en moldes permanentes por medio de varias técnicas. Los cuerpos fundidos de sección transversal circular, octagonal, o cuadrada con esquinas redondeadas, se llaman lingotes cuando su diámetro o dimensión lateral es de cerca de 200 mm o mayor, y se denominan palanquillas cuando son menores. Generalmente, a los cuerpos de secciones transversales rectangulares se les llama planchas.

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Page 3: 7.5 Proceso de Vaciado

1. Los moldes para lingotes y lingoteras.- Los moldes para lingotes o lingoteras, comúnmente de hierro o acero, se emplean para el vaciado estático de todas las aleaciones (Fig.7-11 a). La solidificación comienza desde las paredes del molde y continúa hacia el centro, dando los patrones de solidificación que se muestran en la figura 7- 1. Con frecuencia se obtiene mejor calidad mejor superficie, menos escoria y menor atrapamiento de gases por medio del vaciado desde el fondo (líneas discontinuas en la Fig. 7 -1 1a).

2. Moldes enfriados por agua: Los moldes enfriados por agua construidos con pared doble se emplean sobre todo en el vaciado de aleaciones con base de cobre.

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FUNDICION DE LINGOTES

1.Los moldes para lingotes y lingoteras

2.Los moldes enfriados por agua

3.Procesos de colada continua

Se utiliza moldes permanentes por medio de varias

tecnicas

Fig. 7-11a Fig. 7-1a

Page 4: 7.5 Proceso de Vaciado

Los lingotes más pequeños vaciados por medio de las dos primeras técnicas pueden ser de 25-50 mm de espesor en metales no ferrosos, y de 150-200 mm en aceros; sus masas tienen un rango de hasta 20 Mg y de 300 Mg, respectivamente.

3. Los procesos de colada continua: se usan para la vasta mayoría de las planchas y palanquillas.

a. La Colada continua: o de enfriamiento directo, Fig. 7-11b) se usa para metales no ferosos. La solidifcación se realiza casi por completo en el molde de cobre enfriado por agua. La colada se retira gradualmente a medida que progresa la solidifcación, y se enfría adicionalmente con aspersores de agua. El proceso se interrumpe periódicamente para permitir la remoción de un lingote. Para evita la adhesión al molde, se aplica un lubricante. Se puede eliminar el contacto con el molde y la calidad de la superfcie se mejora mucho en el vaciado de aluminio que contiene la zona fundida con aire bajo presión (parte superior presurizada con gas) o con un campo electromagnético.

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PROCESOS DE COLADA CONTINUA

a. La Colada semicontinua

b.La colada continua o colada en hilo c.Colada en tiras d.Procesos Properzi y

Southwire

Utilizada en la produccion de

planchas y palaquillas

Page 5: 7.5 Proceso de Vaciado

b. La colada continua: b. también llamada colada en hilo (Fig. 7-11c), se usa mayormente en aceros, y puede continuar por cientos de cargas. La plancha o barra debe cortarse con una sierra volante o un soplete mientras se mueve. De nuevo se usa un lubricante; se obtiene una protección posterior oscilando el molde. También se vacían formas simples como las preformas para la laminación de vigas de patín ancho.

c. En la colada en tiras se emplean rodillos gemelos o bandas flexibles para producir planchas delgadas o tiras, evitando así las primeras etapas del laminado en caliente.

d. En los procesos Properzi y Southwire el metal se solidifica en el espacio definido por medio de un rodillo surcado y una banda flexible; la palanquilla se alimenta directamente a un tren de laminación, creando un proceso continuo.

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Fig. 7-11b

Fig. 7-11c

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7.5.3 FUNDICIÓN DE FORMAS.

Clasificación de los procesos de fundición de formas:

Cuando el proceso de la fundición tiene como objetivo producir un componente de forma compleja, se prepara un molde con una cavidad que define la forma de dicho componente, con su debida holgura para la contracción después de la solidificación.

Flujo del Fluido. El sistema de abastecimiento de fluido de un molde se diseña de acuerdo con los principios de su flujo. Idealmente, éste debe ser laminar. La turbulencia debe mantenerse al mínimo para evitar la erosión del molde, y el atrapamiento de escoria, del material del molde y de gases.Los sistemas de abastecimiento del fluido tienen algunas características comunes para todos los procesos de fundición de formas:

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Page 7: 7.5 Proceso de Vaciado

1. Vertedero. Receptáculo suficientemente grande para acomodar la corriente de metal, y a menudo su forma asegura el flujo uniforme de la fusión.

2. Bebedero. Por donde se transporta hacia adentro del molde. Como el flujo de la masa es constante, a medida que la velocidad aumenta, la corriente se aleja de las paredes del bebedero, y esto succionará aire no deseado hacia el molde. En la base del bebedero se localiza un pozo con una amplia sección transversal; la disminución repentina del flujo disipa energía cinética y ayuda a desaparecer las inclusiones que pudieran haberse arrastrado con la corriente del flujo. En la base del bebedero se pueden colocar filtros de cerámico o de malla de alambre para filtrar la escoria y otras inclusiones grandes.

3. Canales de alimentación. Son de secciones transversales grandes y con frecuencia hidrodinámicos, con el propósito de aminorar y uniformizar el flujo. Se diseñan para proporcionar velocidades de flujo casi uniformes a varias partes de la cavidad.

4. Compuertas. La conexión de los canales de alimentación al molde. En la unión con la cavidad se reduce ampliamente el espesor de estas compuertas, no sólo para permitir la separación fácil de la fundición solidificada, sino también para obstruir el flujo de metal y asegurar una entrada tranquila a la cavidad.

Las dimensiones de las distintas partes del sistema de distribución del fluido se pueden calcular en forma aproximada considerando que las fusiones son incompresibles. Por lo tanto, la velocidad del flujo en cualquier parte del sistema obedece la ecuación de la continuidad:

A0v0 = A1v1

Se puede obtener una aproximación de la velocidad por medio del teorema de Bernoulli, en el cual se enuncia que, en condiciones de flujo uniformes y estables, la energía total de una unidad de volumen del material debe ser constante en cualquier parte del sistema. Existen cuatro componentes de la energía: la energía de presión, originada por la presión p, la cual es la suma de las presiones externa e hidrostática, energía cinética, potencial gravitacional; y las pérdidas de energía f originadas por la fricción en la fusión (este término se debe tomar para incluir la merma de energía en la turbulencia, cambio direccional y fricción contra las paredes del molde). De esta forma, la energía total por unidad de volumen es:

P0+ρ v0

2

2+ ρgh0=P1+

ρ v12

2+ρg h1+ f

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Page 8: 7.5 Proceso de Vaciado

Si las velocidades son demasiado bajas, el congelamiento ocurre antes de que el molde se llene completamente; y si son demasiado altas, el molde se erosionará y se arrastrarán inclusiones hacia su cavidad.

La posición y las dimensiones del sistema del canal de alimentación influyen vitalmente en la solidez de la fundición, porque determinan las velocidades de abastecimiento de la fusión a las distintas partes de la cavidad, y de esa manera también actúan sobre el patrón de solidificación.

Ejemplo:

Suponiendo pérdidas despreciables por fricción, use las ecuaciones anteriores para demostrar que la parte superior e inferior del bebedero deben obedecer la siguiente razón para evitar aspiración

A2

A3=√ h3

h2

Sea P2 la presión en la parte del bebedero; en el fondo P3. Para evitar aspiración P3 mayor que P2. Sin embargo para propósitos de este ejemplo P3 = P2.

ρ v12

2+ρg h1=

ρ v22

2+ρg h2

El área de la sección transversal del vertedero es muy grande, de aquí que:

v1=0 en h1=0 y v2=√2 g h2

·En forma similar.

v3=√2 gh3

De acuerdo con la ecuación de continuidad,

v2=A3/ A2

v3

Sustituyendo e igualando se tiene que:

A2

A3=

v3

v2=√ h3

h2

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Page 9: 7.5 Proceso de Vaciado

Extracción de calor y solidificación.

Se extrae calor a través de las paredes del molde y comienza la solidificación.

El tiempo de solidificación ts, es directamente proporcional al Volumen e inversamente proporcional al área de superficie A. En general, para la mayoría de formas y tamaños, la relación es cuadrática.

ts α (V/A)2

Donde la razón V/A se denomina módulo de la fundición. Las porciones gruesas de la fundición se congelan al final; por lo tanto, la solidificación progresiva puede llevar a un congelamiento prematuro de las secciones delgadas, negando el acceso del líquido a las partes más gruesas y conduciendo a la porosidad y a la formación de las cavidades de contracción. Las soluciones más típicas son:

1. Mazarotas (Cabezas de alimentación). Proporcionan una reserva de material fundido. Se fabrican con una razón V/A alta, solidifican al final y alimentan líquido suficiente a las secciones pesadas de las fundiciones para compensar la contracción antes y durante la solidificación.

Las mazarotas pueden estar abiertas a la atmósfera para luego colocar compuestos exotérmicos en ellas. Aunque con frecuencia son indispensables, las mazarotas reducen la producción e incrementan la cantidad de chatarra por reciclar.

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Page 10: 7.5 Proceso de Vaciado

2. Solidificación direccional. En una sección delgada, la porosidad se puede evitar iniciando el congelamiento de esa área y moviendo el frente de la solidificación hacia las secciones más gruesas; es decir, cambiando la solidificación progresiva por la solidificación direccional.

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Control de la estructura.

La extracción de calor y el modo de solidificación no sólo afectan la solidez de la fundición, sino también la estructura y el tamaño del grano del metal solidificado. Efectivamente, una de las mejores formas para mejorar las propiedades de una fundición es controlar el tamaño de grano. Se emplean agentes de nucleación junto con velocidades de enfriamiento controladas. Sin embargo, hay excepciones: en aplicaciones de temperatura elevada y resistencia a la termofIuencia es preferible un grano grueso si la estructura es equiaxial. Se obtienen mejores propiedades si se eliminan las fronteras de grano transversales a la dirección de la carga.

Así, las propiedades de los álabes de las turbinas mejoran cuando la estructura policristalina es reemplazada por granos orientados axialmente; para ello, el molde se coloca en una base enfriada por agua y se retira lentamente de un recinto caliente. Un grano único es aún más resistente, y en la ausencia de fronteras de granos, más resistente a la corrosión. Si un canal helicoidal se coloca entre el enfriador y el molde, sólo el grano orientado más favorablemente (en las superaleaciones con base de Ni) puede crecer a través de la hélice y hacia el molde. Si es necesario una orientación diferente para una resistencia elevada, entonces se coloca la semilla de un cristal en el fondo del molde. La resistencia elevada en caliente se puede desarrollar en álabes monocristalinos, ya que la ausencia de fases frontera de grano de bajo punto de fusión permite solucionación a temperaturas elevadas.

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Diseño del molde.

El diseño del molde sigue los siguientes pasos básicos:

1. Determinar peso y volumen de la fundición.2. Con base en el volumen y en la configuración geométrica se precisa el tamaño y

número de las mazarotas.3. Por medio de la teoría y relaciones empíricas se establece un tiempo óptimo de

vaciado.4. Se diseña el sistema de alimentación que permita el llenado del molde, en el tiempo

permitido, de la maneta más uniforme posible.

7.5.4 VACIADO EN MOLDE DESECHABLE, MODELO PERMANENTE

Los moldes desechables se preparan consolidando un material refractario (arena) alrededor del modelo que define la forma de la cavidad e incorpora, en muchos casos, las compuertas, el bebedero y las mazarotas que se requieren para llenar el molde (Fig. 7 -1 7).

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Modelos Los modelos difieren de la parte terminada en algunos aspectos importantes. Todas las dimensiones se incrementan para tomar en cuenta la contracción (contracción sólida) de la pieza desde la temperatura solidus a la ambiente (no confundirse con la contracción por solidificación). Existen reglas para fabricantes de modelos que incluyen en su longitud la holgura por contracción (tabla 7-2); en CAD/CAM la holgura se preprograma. Si la pieza se va a maquinar, se agrega un espesor apropiado (holgura de maquinado).Como los modelos permanentes se usan repetidamente, se fabrican de madera o, para mayor durabilidad y estabilidad dimensional, de un metal o de un plástico fuerte. El modelo se debe remover fácilmente del molde consolidado; para esto, los moldes deben fabricarse en dos partes. En consecuencia, se selecciona un plano de separación que divide convenientemente la forma en dos partes (Fig. 7-1 8a). A las superficies paralelas a la dirección del retiro se les da una salida (Fig. 7 - I 8a) para permitir la remoción del modelo sin dañar el molde. Las cavidades, los cortes sesgados y los huecos en la forma fundida deben ser formados por medio de la inserción de corazones (Figs. 7 -16d y 7-17). Así, se puede obtener una mayor complejidad de la forma, pero a un costo mayor. El modelo proporciona agujeros de empalme (asientos para corazón) para la localización exacta de los corazones.

El modelo más simple para producir la forma que se muestra en la figura 7 -1 8 sería de una pieza (pero usualmente se divide a lo largo del plano de separación); las compuertas, los canales de alimentación y las mazarotas se añadirían durante el moldeo (moldeo de patrón suelto).

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Esto ocasiona que el moldeo sea lento y que requiera mucha mano de obra. Para una mayor productividad, los elementos del sistema de alimentación se incorporan al modelo, divididos a lo largo del plano de separación, de preferencia con el canal de alimentación en la base (semimolde inferior) y las compuertas internas en la tapa (semimolde superior) . De esta forma, el canal de alimentación se llena antes de admitir metal en la cavidad. Las mitades se montan ya sea en las dos superficies de la misma placa (placa de moldeo, Fig 7-18b) o en placas separadas (mitad de la tapa superior y mitad de la base, Fig. 7-18c). Las velocidades de producción se incrementan aún más si se moldean y funden varias piezas simultáneamente en el mismo molde; para ello se preparan placas de modelos de piezas múltiples.Las partes grandes de configuración relativamente sencilla a menudo se moldean a mano, usando modelos de esqueletos o, si la parte es de simetría rotacional, girando una tabla con la sección transversal (un modelo de barrido) en la arena.El refractario debe ser contenido alrededor del modelo, y tradicionalmente al recipiente se le llama caja de moldeo. Cuando se realiza una división en dos partes para acomodar las mitades superior e inferior del modelo, se habla de base y tapa, respectivamente. Los moldes muy grandes se pueden formar en un pozo en el suelo.Los corazones, al igual que el molde, se fabrican de materiales refractarios. Sinembargo, su resistencia de enlace debe ser mayor para permitir su manejo, pero también deben ser removibles después de la solidificación. Se moldean en cajas de corazones hechas de madera o metal. Los corazones se pueden fabricar en mitades (o en varias partes) y luego pegarse. Como con frecuencia los corazones están casi completamente rodeados por la fusión, se deben ventilar al exterior.

Arenas De todos los materiales refractarios, la arena sílica (Si02) es la de menor costo y, si su calidad (composición y contaminantes) se controla cuidadosamente, es adecuada para temperaturas de fundición muy elevadas, incluida la del acero. Otros refractarios como el

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zirconio (ZrSi04), el silicato de aluminio (Al2SiO5), la cromita (FeCr2O4) o la olivina (MgFe)2Si04) se usan para propósitos especiales. La arena en sí misma fluye libremente, por lo que es preciso aglutinarla temporalmente. El aglutinante debe ser lo suficientemente fuerte como para soportar la presión y la erosión originadas por la fusión, aunque debe ser debilitado por el calor de ésta para permitir la contracción del material y, finalmente, la remoción de la arena sin causar daño a la pieza sólida. Sin embargo, el aglutinante no debe destruir la permeabilidad de la arena, de manera que los gases presentes en la fusión o producidos por el calor de la fusión en el aglutinante mismo puedan escapar. La calidad de la arena se ensaya rutinariamente en el laboratorio para determinar sus propiedades tales como el tamaño del grano, la resistencia a la compresión, al cortante y a la tensión; la dureza, la permeabilidad y la compactabilidad (la disminución de la altura de una columna bajo una carga específica).El costo se reduce y se minimizan los desperdicios al recuperar la arena usada por medio del lavado, del refregado en seco, o para aglutinantes orgánicos del calentamiento. Un caso especial es el grafito, el cual se emplea para metales (Ti, Zr, metales refractarios) que reaccionan con el sílice.

Aglutinantes Los procesos a menudo se describen de acuerdo con el tipo de agente adhesivo (aglutinante):

1. Los moldes de arena verde son los más baratos porque se aglutinan con arcilla. Ésta es un aluminosilicato hidratado con una estructura en capas. Es muy fuerte, pero frágil en el estado seco. Se hace fácilmente deformable cuando se le añade agua, la cual se adsorbe sobre las laminillas de la arcilla y permite el movimiento relativo de una con otra. Algunas arenas contienen el poco porcentaje de arcilla requerido, pero se obtienen calidades superiores cuando se añade una arcilla de calidad (por ejemplo entre 6 y 8% de bentonita) a la arena pura de cuarzo. Con 2 o 3 % de agua y buen mezclado (amasado), se logra una mezcla de arena fácilmente transportable y moldeable. Cuando permanece en estado húmedo se habla de un molde de arena verde.Una gran ventaja es que la arena usada se recupera fácilmente.

2. La arena aglutinada con arcilla puede estar parcialmente seca alrededor de la cavidad para mejorar la calidad superficial de la fundición y reducir los defectos de agujeros de alfiler que se pueden desarrollar como resultado de la generación de vapor (molde de arena de capa seca). También se puede secar todo el molde, pero esos moldes de arena seca han s ido reemplazados en gran parte por moldes que no requieren horneado (véase más adelante).

3. Los aglutinantes de silicatos se producen por medio de varias técnicas. El proceso del CO2 la arena se mezcla con entre 3 y 5% de vidrio soluble (Na2O –xSiO2 + nH2O), un líquido. Al completar el moldeo, se hace burbujear el CO2 para formar los productos de la reacción Na2CO3 y una gel de una composición de xSiO2• nH2O. Esto resulta en un molde de arena más firme con menor movimiento de sus paredes y, por lo tanto, se pueden realizar fundiciones más grandes y exactas. En otro proceso se utilizan silicatos etílicos hidrolizados.

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4. En el aglutinante de fosfato se emplea un fosfato soluble en agua con un endurecedor de óxido metálico pulverizado para producir un aglutinante ambientalmente favorable.

5. El moldeo en cemento depende de la hidratación del cemento para formar un gel de gran resistencia. Se usa entre 10 y 15 % de cemento como aglutinante, particularmente para grandes fundiciones de acero moldeadas en un pozo. Es difícil separar la arena de la fundición terminada.

6. Las arenas aceitosas consisten en arena mezclada con un aceite vegetal de tipo secante (como el aceite de linaza) y un poco de harina de cereal. Estos aceites son hidrocarbonos insaturados (con enlaces dobles y/o triples en la cadena del carbono) y forman un polímero al calentarse a temperaturas alrededor de 230° C. El proceso es rápido y proporciona alta resistencia, por lo que también es adecuado para los corazones.7. Las arenas aglutinadas con resina se forman con resinas termofijas (polimeros). Los aglutinantes que no requieren horneado son resinas termofijas, que curan al combinarse dos o más componentes y un catalizador. En los procesos de caja fría se emplea la catálisis por elementos portados por el aire. Las resinas líquidas con catalizador se utilizan en los procesos de caja tibia (más de 150°C) y de caja caliente (más de 230°C). Las resinas originalmente desarrolladas para los corazones fuertes de una sola pieza se usan cada vez más para el moldeo.

8. El moldeo al vacío depende de la observación de que la arena se incrusta firmemente al remover el aire. Los modelos tienen pequeños agujeros, de manera que una lámina delgada y caliente, de polímero termoplástico, puede ser ajustada sobre su superficie por medio del vacío. Entonces se aplica arena limpia sin aglutinar en una caja de moldeo; se sella la superficie y el vacío se succiona en la arena. Ahora el vacío se libera en el modelo, éste se retira, el molde se ensambla y el metal se vacía. La lámina de polímero se quema y, una vez que la fundición solidifica, el vacío se libera y la arena suelta cae.

Compactación La arena aglutinada se compacta por medio de varias técnicas, elegidas de acuerdo con las velocidades de producción y el número de partes producidas.

1. Para algunas partes, la arena se puede depositar con una pala en la caja de moldeo, alrededor de un modelo de una sola pieza, y es apisonada a mano. Se requiere de gran habilidad para producir un molde de compactación uniforme.

2. Para la producción en masa, la arena se transporta a la estación de moldeo y se deja caer o se sopla en los modelos rodeados por cajas de moldeo, donde se compacta por medios mecánicos, como sacudidas o presión. Una secuencia típica de las operaciones de moldeo se da en la figura 7-19.

3. Se pueden obtener densidades altas por medio de la compactación dinámica. La arena es arrojada por un propulsor de rotación rápida, o la caja de moldeo se evacua y entonces se abre una gran válvula a través de la cual la arena es introducida.

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También se obtienen buenos resultados con la onda de presión que causa la detonación de gas natural arriba de la caja de moldeo.4. Cuando las presiones son suficientemente altas (alrededor de 7 MPa), una arena apropiadamente aglutinada adquiere la resistencia suficiente para mantener la integridad del molde sin una caja de moldeo de soporte (moldeo sin caja). Los moldes con los planos de separación orientados verticalmente se apilan extremo con extremo; la producción puede alcanzar de 250 a 750 moldes/h en una sola línea de producción. La alta resistencia de los moldes también minimiza el movimiento de las paredes durante el vaciado y la solidificación, y da fundiciones de mayor exactitud.

En todas ellas, excepto en el moldeo sin caja, se deben colocar pesos en la tapa superior; de otra forma, la presión hidrostática ejercida por la fusión levantaría la tapa y se presentarían fugas. Se acostumbra usar arena más fina en la cercanía de la superficie del molde. Se pueden añadir materiales de recubrimiento (carbón o grafito) para generar gases en contacto con el metal caliente, reduciendo la penetración del metal y la adhesión con la arena (quemado de la arena); así se obtiene un mejor acabado superficial, libre de defectos. Alternativamente, se pueden suspender varios materiales refractarios en un líquido y aplicarlos como recubrimiento para las superficies del molde y del corazón. Los corazones incrementan en gran medida la variedad de las formas que se pueden fundir. Si su peso no se puede soportar, los corazones se colocan en sujetadores (pequeños soportes de metal, a menudo perforados, que se derriten dentro de la aleación de fundición).

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Moldeo en cáscara Ésta es una variante de la técnica de arena aglutinada con resina. La arena se recubre con una resina termofija sólida (etapa B, Secc. 13-3). Después de recubrirlo con un agente de separación, el molde, calentado de 200 a 260°C, se coloca en la parte superior de una caja que contiene la arena (Fig. 7-20). Al invertir la caja, la arena se deposita en el modelo y una cáscara delgada se cura en el sitio, reproduciendo con exactitud los detalles del modelo. Una vez que la cáscara es lo suficiente gruesa, la caja se voltea de nuevo, después de lo cual la arena en exceso, sin aglutinar, cae de nuevo a la caja. La cáscara se remueve, se combina con la otra mitad colocada en unacaja de moldeo---, y se apoya con algún material inerte, como los gránulos fríos del acero, para proporcionar soporte. La mayor resistencia del molde con frecuencia permite la formación integral de corazones con el molde. Los corazones separados se fabrican soplando arena hacia los moldes calientes; como los corazones son huecos, proporcionan una buena ventilación.

Comparado con el fundido en arena verde, el acabado superficial y las tolerancias de las partes son mejores, se reducen el espacio del piso y la cantidad de arena en circulación, pero el reciclado de la arena es más costoso.Se pueden lograr paredes más delgadas sumergiendo parcialmente el molde aglutinado con resina en una aleación fundida mantenida en un horno separado, y llenando la cavidad mediante la extracción al vacío (fundición al vacío, Fig. 7 -21a). La producción es casi del 1 00 % porque el llenado se lleva a cabo a través de una "compuerta de alfiler", la cual a menudo alimenta a una mazarota. Se pueden fabricar partes de alta integridad estructural de cualquier metal para las industrias aeroespacial, automotriz y química. En forma alterna, el molde se alimenta desde el fondo por medio de una fusión presurizada (Fig. 7-21b;).

Moldeo con lechada En vez de compactar la arena con fuerza, se puede hacer un refractario de granos más finos en una lechada con agua, el cual se vacía alrededor del modelo. Se obtiene una superficie más lisa y, si así se elige, el refractario puede ser más resistente al calor que la variedad de arena aglutinada. Puesto que la contracción del molde y de la fundición se pueden controlar estrechamente, a menudo se denomina fundición de precisión.

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El moldeo en yeso depende de la bien conocida capacidad de una pasta de yeso para fluir alrededor de todos los detalles de un modelo. Se añaden varios rellenos inorgánicos para mejorar la resistencia y la permeabilidad. Después de una secuencia compleja de horneado, el molde se ensambla y se vacía el metal. En las versiones patentadas se usan el tratamiento por presión del vapor o por agentes espumantes para crear una porosidad subsuperficial controlada, y así incrementar la permeabilidad. Puesto que el yeso se destruye a 1 200°C, el moldeo en yeso no es adecuado para fundiciones ferrosas. Para otros metales, el moldeo en yeso produce partes de forma casi perfecta con muy buen acabado superficial y buenas tolerancias.La fundición en molde cerámico es adecuada para todos los materiales, puesto que ahora la lechada se prepara con polvos refractarios selectos, como el zirconio (ZrSiO4),la alúmina (Al2O3), o la sílice fundida (SiO2), con varios agentes aglutinantes patentados. La lechada cerámica de grano fino se aplica como un recubrimiento delgado al molde y se complementa con arcilla para horneado de bajo costo (proceso Shaw) o con un agregado de arena gruesa (proceso Unicast).

El molde se hornea a 1000°C y la fusión se vacía mientras que éste aún está caliente. La precisión se asegura tomando en cuenta los cambios dimensionales en cada etapa de la fabricación del molde y de la fundición, con frecuencia con CAD/CAM. El costo elevado está bien justificado por la calidad de las fundiciones en metales altamente aleados de puntos de fusión elevados.Las partes de construcción grandes, así como las matrices de forja y fundición, se funden con la forma y las dimensiones finales, frecuentemente sin la necesidad de acabados superficiales subsecuentes.

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7.5.5 FUNDICIÓN EN MOLDE DESECHABLE, MODELO DESECHABLE

Un modelo desechable se debe fabricar en un material que se pueda derretir antes del vaciado o quemar durante la fundición para que así se pueda dejar en el molde sin necesidad de planos de separación o ángulos de retiro. Las limitaciones de forma son pocas y el único criterio es que el refractario se pueda sacar sacudiéndolo o removerlo de todas las cavidades.

Estos modelos se fabrican inyectando el material para el modelo en la cavidad de un molde patrón, siendo requisito que el modelo sea extraído del molde patrón; para las formas más complejas se produce fácilmente ensamblando el molde a partir de formas más sencillas. Se debe tomar en cuenta la contracción del material del modelo, y proporcionar un retiro si la cavidad en el molde del modelo es profunda.

Fundición por revestimiento: conocido como proceso por cera perdida y llegando a su auge en la Segunda Guerra Mundial, es un proceso con el cual se producen las formas más complejas debido a que el modelo se fabrica con una mezcla de cera incluyendo el sistema de alimentación, y la pasta refractaria se vacía alrededor de ella.

Los modelos de cera se producen mejor en grandes cantidades mediante el moldeo por inyección en matrices metálicas, hechas de aluminio altamente maquinable. Los modelos individuales se ensamblan con los bebederos de cera, los canales de alimentación y las compuertas (árbol) mediante la fusión local de cera, usando un cuchillo entre las dos superficies de acoplamiento, de lo cual resultan prácticas dos aproximaciones:

1. Revestimiento sólido: el árbol es recubierto con anterioridad a través de la inmersión en una lechada refractaria, se espolvorea con arena refractaria, se coloca en una caja de moldeo en la cual se vacía una lechada más espesa alrededor. Al convertirse en gel la lechada, retirando el exceso de agua, el molde se seca en un horno, a temperaturas entre 700 y 1000 C, en posición invertida y así se escurra la cera. Esto provee de resistencia, elimina el peligro de la formación de gas por el agua durante la fundición, incrementa la fluidez de la fusión que se va a vaciar, asegurando buen acabado superficial y tolerancia dimensionales.

2. El costo del molde se puede reducir y la velocidad de producción incrementar prescindiendo del molde sólido. En el proceso cerámico del moldeo en concha, el árbol se prepara como se describió anteriormente, y luego se cubre con un refractario en un lecho fluidizado. Se aplican varias capas de recubrimientos, las cuales ayudan a alcanzar el espesor deseado, luego el molde de concha se seca y hornea y el metal se vacía.

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Se obtienen mejoras importantes con el vaciado al vacío. El molde se coloca sobre la fusión, entonces se hace vacío en el molde, de manera que la fusión se eleva suavemente para llenar la cavidad. El bebedero y el canal de alimentación se hacen suficientemente grandes para prevenir la solidificación en ellos, y permite que el líquido fluya de regreso a la fusión.

Fundición por espuma perdida: variante de la fundición en arena, utiliza un molde desechable con un modelo desechable hecho de espuma de poliestireno expandido, de densidad y calidad superficial cuidadosamente controladas. Es posible construir formas muy complejas. El proceso de fundición evaporativa permite gran libertad en las formas, porque el modelo se deja en el molde para que se evapore y queme durante la fundición. La espuma plástica se recubre primero con una lechada de refractario permeable. Esta espuma es firme pero se dañaría por presiones de compactación elevadas por lo que se respalda con

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arena seca compactada por vibración y apisonada durante el vaciado. Alternativamente se puede emplear un moldeo magnético.

Ejemplo de fundición por revestimiento: Componentes de superaleaciones fundidas por revestimiento para turbinas de gas

Desde la década de 1960, las superaleaciones fundidas por revestimiento han reemplazado a sus contrapartes forjadas en las turbinas de gas de alto rendimiento. Gran parte del desarrollo ha tenido lugar al producir superaleaciones más limpias (base níquel y cobalto). Se han obtenido mejoras en las técnicas de fusión y fundición, como la fusión por inducción al vacío, y al utilizar controles con microprocesadores. Se han reducido continuamente los niveles de impurezas y de inclusiones, mejorando la resistencia y la ductilidad de estos componentes. Dicho control es fundamental, ya que estas partes operan a temperaturas sólo 50 °C (90 °F) debajo de la temperatura solidus de la aleación.

En la mitad superior de la figura 11.15 se muestra la microestructura de un rotor para turbina de gas, fundido en su totalidad por revestimiento. Obsérvense los granos equiaxiales finos y uniformes en toda la sección transversal del rotor. Los procedimientos incluyen el uso de una adición nucleante al metal fundido, un control estricto de su sobrecalentamiento, técnicas de vaciado y el control de la velocidad de enfriamiento de la fundición. Por el contrario, nótese la estructura de grano grueso en la mitad inferior de la

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figura 11.15, que muestra el mismo tipo de rotor fundido convencionalmente. Este tiene propiedades inferiores si se compara con el rotor de grano fino. Debido a los desarrollos en estos procesos, la proporción de partes fundidas con respecto a otras partes en los motores para aeronaves se ha incrementado de 20% a cerca de 45% en peso.

FIGURA 11.15 Sección transversal y microestructura de dos rotores: fundido por revestimiento (arriba); fundido convencionalmente (abajo). Fuente: Advanced Materials and Processes, octubre de 1990, página 25, ASM International.

7.5.6 FUNDICIÓN EN MOLDE PERMANENTE

Generalidades:

Los moldes en este proceso se reutilizan. Se usan moldes metálicos que se reutilizan muchas veces. Los metales que usualmente se funden en moldes permanentes son el estaño, plomo,

zinc, aluminio, cobre y aleaciones ferrosas cuando se usan moldes refractarios. Se pueden utilizar corazones metálicos (reutilizables) o de arena (desechables). En

este caso se denomina al proceso fundición en molde semi-permanente. Durante el proceso, las caras interiores de los moldes se recubren con lubricantes o

barros refractarios con el fin de controlar la temperatura de la superficie del molde y facilitar el retiro de la pieza.

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Se obtiene buen acabado superficial y control dimensional estrecho y buenas propiedades mecánicas debido a que el enfriamiento rápido produce una estructura de grano fino.

No se pueden realizar formas tan complejas como las posibles con molde desechable debido a la necesidad de abrir el molde.

El costo inicial del molde se justifica en series de producción grandes con el menor costo por pieza.

Materiales para el molde. Para elegir el material de molde se deben considerar puntos de fusión elevados, capaces de soportar la erosión causada por el metal líquido a las temperaturas de vaciado, y propiedades que impidan su deformación al ser reutilizados, a su vez resistencia elevada a la fatiga para evitar la formación de grietas, y para prevenir la soldadura de la pieza con el molde se debe considerar baja adhesión con la fusión.

“El material del molde puede ser hierro fundido, aunque los aceros aleados son los más ampliamente usados. Para la fundición de aleaciones de alto punto de fusión (latones y materiales ferrosos), el acero del molde debe contener grandes proporciones de carburos estables, de manera que se retenga la resistencia a temperaturas elevadas. Las aleaciones de metal refractario, particularmente la aleación de molibdeno endurecible por precipitación TZM (O.015C-O.5Ti-O.08Zr), tienen cada vez más aplicaciones. Los moldes de grafito se pueden usar para el acero aunque sólo en formas relativamente sencillas.”

Según la temperatura de fundición se elegirán los recubrimientos (aprestos), entre los que se encuentran:

El grafito, el MoS2, el silicón y compuestos de separación, que reducen la adhesión y facilitan la expulsión.

Recubrimientos refractarios, que en algunas ocasiones se acumulan hasta formar capas gruesas que reducen las fluctuaciones de temperatura en la superficie del molde.

Es muy importante, la aplicación uniforme para lo cual los robots programables son los más adecuados al ser una tarea repetitiva.

Diseño de la matriz

Los moldes permanentes llamados también matrices, tienen en común algunas características:

1. La fundición solidificada debe ser fácil de retirar de la cavidad de la matriz, lo que ocasiona un número limitado de formas, sin embargo se logra una gran complejidad al ser el molde fabricado en varias partes.

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2. “Las cavidades internas se forman con la ayuda de corazones metálicos fijos o móviles. Las formas sesgadas requieren que los corazones se fabriquen en varias partes entrelazadas, las cuales se retiran en una secuencia fija. En la fundición con alimentación por gravedad o con baja presión, se pueden insertar corazones de arena, yeso o grafito en el molde permanente (moldes semipermanentes)”.

3. Hoyos en la matriz permiten la localización exacta de insertos (insertos roscados, elementos de calentamiento, etc.).

4. Los pernos de expulsión son necesarios para retirar la fundición solidificada, particularmente si el proceso es mecanizado. El número y la localización de los pernos de expulsión se deben elegir para evitar marcas superficiales inaceptables o la distorsión de la fundición. La expulsión temprana es importante si la fundición puede contraerse sobre protuberancias, pero se debe permitir el tiempo suficiente para la solidificación.

5. El material del molde no es permeable; por lo tanto, hay que proporcionar respiraderos para evitar atrapar gases. Las holguras a lo largo de los planos de separación y alrededor de los pernos de expulsión también pueden servir como respiraderos.

Solidificación. El molde funciona como intercambiador de calor

Al inicio de la producción debe ser precalentado a la temperatura deseada (entre 150 y 2000 ºC para el Zn, de 250 a 275 ºC para el Mg, entre 225 y 3000 ºC para el Al, y de 300 a 7000 ºC para las aleaciones de cobre).

Durante la producción (estado estable), el calor liberado se elimina por aletas o pernos de radiación, o por canales internos de enfriamiento por agua, siendo la evaporación de agua de los recubrimientos (antes de cerrarlos) otra forma de enfriarlos.

Para la fundición de paredes más delgadas se necesita un control preciso de la temperatura en la matriz, de la composición y aplicación de los recubrimientos del molde, lo que da una solidificación más lenta y ciclos de fundición prologados.

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1FUENTE: PROCESOS DE MANOFACTURA SCHEY

Sin embargo, al ser las velocidades de solidificación por lo tanto, las velocidades de producción son altas y el tamaño de grano pequeño. Pero en caso de secciones más gruesas el abastecimiento de la fusión se puede cortar prematuramente así es obligatorio que sea una alimentación adecuada. Teniendo en cuenta que la porosidad es más alta que en fundiciones similares (moldes desechables).

En este tipo de fundición, los moldes son siempre más resistentes, por lo tanto, se evitan las aleaciones fundidas propensas a la fragilidad en caliente (aquellas con un amplio rango de congelación o que contienen una matriz de fusión baja).

Existe un número de variantes de la fundición +en molde permanente, que se distinguen por el método y la presión de alimentación.

Fundición en molde permanente alimentada por gravedad. Se denomina fundición en molde permanente o fundición en matriz por gravedad.La máquina de fundición, soporta las mitades estacionaria y móvil del molde, las cuales pueden ser abatibles (molde de libro). Las máquinas manuales están equipadas con un mango largo y mordazas, las máquinas mecanizadas tienen servomotores hidráulicos (Fig. 7-24). En conjunto con corazones metálicos divididos o de corazones colapsables de arena, el proceso es muy versátil.

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2FUENTE: PROCESOS DE MANOFACTURA DE SCHEY

En el proceso se usa ampliamente en las aleaciones de aluminio, magnesio y cobre. Para fundiciones de menor tamaño se puede utilizar hierro fundido y acero. Se utiliza dos tipos de recubrimiento para proteger al molde, según las aleaciones utilizadas;

De tipo lubricante para las aleaciones de magnesio y aluminio, Cerámicos de hasta 1 mm de espesor para las aleaciones con base de cobre y de

hierro gris.

La fundición hueca es una variante de la de molde permanente, usada principalmente para productos decorativos no estructurales. Aplicaciones: Bases huecas de las lámparas, candeleros y estatuillas.

Fundición en molde permanente a baja presión. El molde se coloca exactamente arriba del horno de fusión o de contención, la alimentación del metal se da por medio de aire a baja presión a través de la compuerta inferior de vaciado hacia la cavidad del molde (Fig. 7-21b), procurando un llenado suave. La solidificación se dirige desde arriba hacia abajo. Cuando la cavidad se llena la presión del aire es liberada para minimizar las pérdidas de material. Para asegurar una calidad superficial aceptable se utilizan recubrimientos delgados.

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Los recubrimientos delgados aseguran una calidad superficial aceptable. Las mitades de la matriz se deben mantener unidas con suficiente fuerza para resistir la generada por la presión del fluido en la cavidad. En una variante del proceso, se asegura un llenado aún más uniforme haciendo vacío en el molde. La aplicación más amplia es en las aleaciones de aluminio, pero una variante con moldes de grafito es adecuada para fundir partes de acero más grandes, como las ruedas de los vagones del ferrocarril.

Fundición en matrices. Son los procesos en los cuales, la cavidad del molde se llena bajo presiones desde moderadas hasta elevadas, de esta manera se fuerza al metal hacia los detalles intricados de la cavidad. Los moldes están conformados por dos partes (mitades), que se mantienen unidas por una fuerza proporcionalmente elevada; las máquinas de fundición en matrices se parecen a prensas hidráulicas con construcción de dos, tres o cuatro columnas, clasificadas por la fuerza de cerrado de la matriz (de hasta 40 MN o4000 ton fuerza de capacidad).

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3 FUENTE: PROCESOS DE MANOFACTURA SCHEY

Existen dos variantes básicas del proceso:

1. Cámara caliente, el metal líquido se transfiere al molde directamente del caldero de contención, por medio de una bomba sumergida (Fig. 7-25a) a presiones de hasta 40 MPa. La turbulencia es mínima, se evita la oxidación y no se pierde calor. La bomba es expuesta a condiciones severas, para aleaciones de zinc y magnesio, las bombas se construyen de acero, no obstante existen problemas con la durabilidad de las bombas cerámicas necesarias para las aleaciones de aluminio.

Aplicaciones: Fundiciones de complejidad considerable, cajas de instrumentos y componentes automotrices. En una variante del proceso, la inyección directa de aleaciones Zn se realiza a través de un múltiple caliente y de mini-boquillas, de manera que se eliminan los sistemas de vaciado y de alimentación y se incrementa el rendimiento.

2. Cámara fría, se usan instalaciones separadas de fusión. La fusión de una cantidad suficiente para una colada se transfiere de manera individual, con frecuencia automáticamente, al cilindro (cámara de colado), del cual el émbolo la inyecta hacia la cavidad de la matriz (Fig. 7-25b) a presiones de hasta 150 MPa. El émbolo sólo se somete brevemente a temperaturas altas; por lo tanto, se pueden tratar metales con temperatura de fusión más elevada. El proceso fue establecido desde hace mucho tiempo para aleaciones de zinc, magnesio y aluminio. Ocasionalmente, el acero se funde en matrices hechas de aleación TZM.

Aplicaciones: Carcasas de transmisiones y de bombas, y para rotores del tipo jaula de ardilla), y ahora se emplea también para el latón. Las tareas repetitivas de abrir y cerrar la matriz, retiro y enfriamiento de la fundición e inserción en una prensa de recorte pueden ser realizadas por robots.

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El control del proceso es vital para el éxito. Esta era la tarea del operador de la máquina de fundición en matriz. Actualmente, las variables medidas se pueden alimentar a un microprocesador, el cual toma control posteriormente.

Variables que se consideran dentro del proceso; temperatura de la fusión, el contenido disuelto de gas, la temperatura de la matriz y su distribución, la velocidad del émbolo y su variación durante la carrera, la presión de la cámara, la presión de la cavidad y la composición del gas. En una máquina con una capacidad dada, la presión ejercida baja a medida que se incrementa la velocidad de suministro del metal (velocidades óptimas de bombeo y de las presiones necesarias para realizar buenas fundiciones) en fundiciones de pared delgada. Con un control adecuado, el espesor de la pared se puede reducir hasta el punto en que toda la sección transversal presente la estructura fina común de las superficies fundidas, incrementando de esta manera la resistencia del producto. Con la disminución del espesor de la pared, las deflexiones elásticas de la matriz y de la prensa se hacen importantes, y las fuerzas en cada columna de la prensa se miden y se equilibran.

En el sistema de vaciado la velocidad excesiva ocasionará erosión del molde y en el atrapamiento de gas debido a turbulencia; el llenado demasiado lento, llenado incompleto y juntas frías. (Fig. 7-8b).

La porosidad es un problema muy importante en las aleaciones de solución sólida, debido a que la solidificación es muy rápida para la alimentación adecuada de las secciones más pesadas, y regularmente el control tiene como objetivo la generación de una micro-porosidad distribuida. La otra fuente de porosidad es el gas atrapado durante la fundición.

La dificultad está en la necesidad de la expulsión rápida del aire de la cavidad de la matriz, y en la presencia del aire mismo. Si la cavidad se purga antes de la fundición con oxígeno puro, el gas reacciona con la fusión para formar partículas finamente dispersas de AlZ03. Este proceso, llamado fundición en matriz libre de poros, origina mejores fundiciones, aunque aún es posible la porosidad de la solidificación o del atrapamiento del hidrógeno.

En la fundición a presión elevada las presiones de inyección se mantienen en un nivel medio hasta que la fundición está casi solidificada; en este punto las presiones se incrementan hasta 150 MPa para consolidar el material todavía blando.

Procesamiento semisólidoLa micro-porosidad debida a la solidificación dendrítica se puede minimizar o eliminar, y refinar el tamaño del grano por medio de varios métodos:

1. “Fundición a presión o fundición forjado. Una cantidad de fusión medida con anterioridad se carga en una matriz; se permite que se enfríe por debajo de la

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temperatura liquidas, y luego la matriz se cierra mientras se completa la solidificación. Usando matrices de forjas comunes, el proceso representa una transición entre la fundición en matriz y el forjado en caliente, y proporciona estructuras de grano altamente refinado y formas exactas o casi exactas de las piezas.

2. Reofundición. La fusión se somete a un esfuerzo cortante (por ejemplo, un rotor sumergido en la fusión o un campo electromagnético) durante la solidificación. En consecuencia, la estructura se modifica en gran medida por la disgregación de las dendritas, y el semi sólido adquiere propiedades tixotrópicas. La masa parcialmente solidificada pero aun altamente fluida se puede inyectar en la matriz.

3. Tixoformado. Las palanquillas que se producen por la reofundición se recalientan en el estado blando y son forjadas (forjado semisólido). El espesor de la pared puede ser una fracción del presente en las fundiciones en matriz, de ahí que el proceso se use para rines y componentes para frenos automotrices de aluminio.

4. Tixomoldeo. Las bolitas o virutas de la aleación se cargan en un extrusor de tomillo, se calientan hasta el rango blando, reciben aplicación de un esfuerzo cortante para disgregar las dendritas y se moldean por inyección (principalmente para aleaciones de magnesio)”. [1]

APLICACIONES DE ESTE TIPO DE FUNDICION

Las piezas típicas fabricadas son pistones automotrices, cabezas de cilindro, las bielas, los discos para engranes y utensilios de cocina.

Las ventajas de la fundición de molde permanente incluyen: altas velocidades de producción; son económicas para volúmenes grandes de producción; son posibles tolerancias estrechas, del orden de ± 0.076 mm en partes pequeñas; buen acabado de la superficie; son posibles secciones delgadas hasta cerca de 0.05 mm y el enfriamiento rápido proporciona a la fundición granos de tamaño pequeño y

buena resistencia. Las limitaciones de este proceso, además de los metales que maneja, son la restricción en la forma de las piezas. La geometría dé la parte debe ser tal que pueda removerse de la cavidad del dado [2]

Pieza del cambio de velocidades del Alfa 156 fabricada en Aluminio mediante fundición por gravedad

Carburador de vehículo pesado inyectado en aleación de Zn Ventilador para vehículo militar inyectado en aleación de Aluminio Bloque de cilindros inyectado en Al a baja PRESION

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7.5.7 FUNDICION CENTRIFUGA

Cuando un molde se pone a girar durante el vaciado, la fusión es arrojada hacia afuera por la fuerza centrífuga con la presión suficiente para asegurar un mejor llenado de la matriz. La solidificación progresa de la superficie exterior hacia adentro; de esta forma, la porosidad se reduce enormemente, y como las inclusiones tienden a una densidad más baja, se segregan hacia el centro. El movimiento forzado obtenido al esforzar la fusión al cortante resulta en un refinamiento del grano. La centrifugación se puede aplicar a todos los procesos de fundición si el molde es suficientemente fuerte para soporta la rotación.

Existen varios procesos de la fundición centrifuga esto depende de la forma del molde.

1. Para moldes de simetría rotacional.- se aplica el proceso de fundición centrifuga ya que son moldes con este tipo de forma que esencialmente tubos, hechos de acero que están protegidos con un recubrimiento refractario, con un recubrimiento de arena verde o seca o de grafito. La fusión se vacía mientras el molde gira, resultando en un producto hueco como un tubo o un anillo (Fig.a). Controlando las velocidades del flujo y moviendo el orificio de vaciado a lo largo del eje, se pueden fundir tubos grandes y largos de calidad y con espesor de pared muy uniformes. Con una ventaja que se puede variar la forma de la superficie externa manteniendo su superficie interior cilíndrica. Una desventaja seria que la calidad en la superficie interior sea pobre.

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Fundicion centrifuga

1.se emplea en molde de simetria rotacional

2.en moldes desechables y permanentes

3.para piezas colocadas de forma irregular

alrededor de un bebedero central

su proceso depende de la forma del molde

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2. Aplicación en moldes desechables y permanentes.- La centrifugación se aplica en este tipo de moldes cuando sólo se funde una pieza con simetría casi rotacional por ejemplo, un volante con rayos y maza central, se aplica el término fundición semicentrífuga (Fig.b).

3. Aplicación en piezas colocadas alrededor de un bebedero central.- Cuando se colocan piezas con forma irregular alrededor de un bebedero central en una manera equilibrada por ejemplo, por moldeo de revestimiento, es común el término fundición centrifugada (Fig.c). Las joyas se funden por rotación colocando el molde de revestimiento en el extremo de un brazo giratorio y el crisol, con el metal fundido, próximo a él. La fuerza centrífuga transfiere la fusión y asegura un buen llenado del molde.

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Algunos beneficios con este método:

Es que el buje queda libre de defectos, las impurezas no metálicas en este método quedan fuera de la estructura del buje.

El uso cantidades de metal es menor para dar forma y espesor del mismo, que el utilizado con el proceso convencional de Moldeo en arena.

Mejores propiedades mecánicas. Puede emplearse para la fabricación de bujes bimetálicos. Tiempo de preparación es relativamente corto en comparación con muchos otros

procesos. La relativa simplicidad del proceso lo hace ideal para la mecanización. Altos niveles de reutilización de arena son alcanzables. Produce menos residuos que otras técnicas.

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