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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA
UPT DEL NORTE DE MONAGAS LUDOVICO SILVA
CARIPITO ESTADO MONAGAS
Profesora: Demis Alfonzo Integrantes:
Carreo Angel-18.414.379
Moya Reywil-18.820.078
Risquez Victor-18.674.046
Sucre Rafael-15.125.083
Caripito, Mayo del 2013
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INTRODUCCIN
El proceso llamado fundicin a la cera perdida para la fabricacin de piezas, tiene
una antigedad de miles de aos. En su esencia bsica, el proceso consiste en la
fabricacin de un modelo de cera u otro material fusible, luego se construye un molde
alrededor de l, entonces se funde la cera dejando una cavidad que es una rplica
exacta del modelo original.
El proceso de fundicin a la cera perdida (FCP) frente a los dems mtodos de
fundicin, posibilita piezas de formas muy intrincadas. Generalmente tampoco esnecesario disponer noyos para la obtencin de aberturas o cavidades. Esto confiere a
esta tcnica las siguientes caractersticas:
Mxima libertad en la configuracin de las piezas. Gran exactitud en comparacin a los dems mtodos de fundicin. Posibilidad de aplicacin de casi todas las aleaciones tcnicamente logrables
por fundicin.
Supresin de las rebabas a lo largo de las juntas de separacin entre moldes,propia de otros procedimientos.
Las fundiciones por revestimiento tambin posee algunos mtodos de fundicin,
como por ejemplo, el mercurio congelado o proceso mercast, la cual brinda un mejor
acabado, pero tiene muchos inconvenientes.
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1. Fundicin por Revestimiento.
En la fundicin por revestimiento, el modelo, hecho de cera, se recubre con
material refractario para fabricar el molde, despus de esto, la cera se funde y evacua
antes de vaciar el metal fundido. El termino revestimiento viene de la palabra revestir,
que significa cubrir completamente, esto se refiere al revestimiento de material
refractario alrededor del modelo de cera. Es un proceso de fundicin capaz de hacer
piezas de alta precisin e intrincados detalles. El proceso se remonta al antiguo
Egipto y se conoce tambin como fundicin a la cera perdida, debido a que el modelo
de cera se pierde en el molde antes de fundirse.
2. Resea Histrica de la Fundicin por Revestimiento.
El proceso de fundicin de la cera perdida fue desarrollado por los antiguos
egipcios y chinos hace unos 3.500 aos. Aunque no se identifican testimonios escritos
de su invencin o el artesano responsable, los historiadores especulan que el proceso
result de una estrecha relacin entre la alfarera y el moldeo en tiempos antiguos y
tambin que fue un alfarero quien elaboro o los moldes utilizados para la fundicin.
La idea del proceso de la cera perdida debe habrsele ocurrido a un alfarero que
estaba familiarizado con el proceso de fundicin. Suponen que un da, cuando l
alfarero estaba trabajando en una pieza cermica o quizs en un vaso de ornato, se le
ocurri que el artculo poda ser ms atractivo y durable si se hiciera de metal.
Entonces model o un corazn con la forma general de la pieza, pero ms pequeo
que las dimensiones finales deseadas y lo cubri con cera para establecer el tamao.
La cera result ser un material fcil de formar, con la cual el artesano poda crear
diseos y formas ms elaboradas. Sobre la superficie de la cera, el alfarero emplasto
cuidadosamente varias capas de arcilla y diseo los medios para mantener los
componentes resultantes en su lugar. El alfarero entonces, coci el molde en un
horno, de manera que la arcilla se endureci y la cera se fundi y dren, formando la
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cavidad. Finalmente el alfarero vacio bronce fundido dentro de la cavidad y despus
que la fundicin hubo solidificado, rompi el molde para recuperar la parte.
Considerando la educacin y experiencia de este antiguo alfarero y las herramientas
que tuvo que usar, el desarrollo del procedimiento de fundicin de la cera perdida
demuestra un gran ingenio y sentido de innovacin un arquelogo no podra
mencionar algn otro proceso tan lleno de ingenuidad, habilidad, capacidad de
deduccin e ingeniera.
3. Pasos del Moldeo a la Cera Perdida.
El moldeo a la cera perdida comprende las operaciones siguientes:
a) Construccin de un modelo patrn: Este puede hacerse de metal, madera,plstico, o cualquier otro material fcilmente trabajable.
b) Construccin de una matriz. o molde, patrn a partir del modelo patrn:Normalmente se hace de un metal de bajo punto de fusin o de acero y, a
veces, de madera. Si se emplea acero, la cavidad suele tallarse directamente en
la matriz. Si se emplea algn metal de bajo punto de fusin, la matriz puede
obtenerse por moldeo empleando el modelo patrn. En algunos casos las mal
rices se mecanizan directamente sin hacer antes un modelo patrn,
eludindose as la operacin 1. Tambin se emplean moldes de caucho.
c) Obtencin de modelos de cera: Estos se obtienen vaciando. o inyectando apresin, cera fundida en la matriz patrn y dejando que se solidifique. Como
material para modelos, se han utilizado tambin plsticos y mercurio
congelado.
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d) Preparacin de una batera de modelos con un bebedero comn: Los modelosde cera se retiran uno a uno de la matriz patrn y se agrupan unindolos a un
bebedero central y regueros mediante herramientas calientes y cera
reblandecida. A veces, pueden reunirse varios modelos para formar un modelo
nico ms complicado, el cual no podra retirarse de la matriz patrn si se
construyera de una sola pieza. El resultado de esta operacin es un castillo, o
encastillado.
e) Cubrimiento del castillo con una capa fina de material de revestimiento: Estaoperacin suele llevarse a cabo sumergiendo el castillo en una pasta poco
densa de refractario finamente molida, constituida habitualmente por una
sustancia a base de vlice mezclada con un yeso especial. Con esta operacin
se produce una capa de material de cubrimiento muy fina, y muy tersa,
adherida a los modelos de cera, con lo que el producto final poseer
superficies lisas y unos detalles bien reproducidos.
f) Finalizacin del revestimiento del castillo: El castillo puede sumergirserepetidamente en el material de revestimiento hasta alcanzar el espesor
deseado, o bien puede colocarse boca abajo en una caja de moldear y recibir
rociadas de material de revestimiento.
g) Vibracin de la caja de moldear para eliminar el aire atrapado y asentar elmaterial de revestimiento en torno al castillo: Esta operacin es necesaria slo
cuando se ha rociado el material de revestimiento.
h) Endurecimiento del revestimiento.i) Eliminacin del modelo por fusin o disolucin de la cera y extraccin de la
misma: Esto puede realizarse metiendo los moldes boca abajo en un horno, o
bien pasndolos por un disolvente, tal como tricloretileno. La cera se recupera
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para reutilizarla, Esta operacin es la ms caracterstica del proceso, ya que
permite extraer del molde el modelo ms complicado, sin que aqul deba
construirse en dos o ms partes para que pueda abrirse. Por tanto, por este
procedimiento pueden fundirse formas complicadas con zonas cncavas,
logrndose una mejor precisin dimensional. En las pocas primitivas de este
proceso, cuando se fundan slo piezas pequeas, los moldes se introducan en
un horno y, conforme se licuaba la cera, sta era absorbida por el
revestimiento 'poroso. Entonces, la cera desapareca de la vista y de ah el
nombre de moldeo a la cera perdida con que conoce.
j) Precalentamiento del molde como preparativo para colar: Calentando a 540 / 1100C se asegura que el metal fundido fluir con mayor facilidad hasta llenar
todos los espesores ms delgados. Ello proporciona adems mejor control
dimensional al contraerse a la vez el metal y el molde durante el enfriamiento.
k) Colada. Para conseguir rellenar el molde por completo se siguen variosprocedimientos, adems de la simple colada por gravedad, particularmente
cuando hay espesores delgados. Entre tales procedimientos se cuentan la
utilizacin de presin neumtica, la evacuacin del aire del molde y
centrifugado.
l) Desmoldeo: Se hace rompiendo el molde y separndolo de la pieza. Es elproceso en que el material del molde llena toda la caja.
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4. Ventajas y Desventajas de la Fundicin por Revestimiento.
El moldeo a la cera perdida es evidentemente un proceso complicado y, por ello,
caro. Sin embargo, sus singulares ventajas lo hacen econmicamente factible en
numerosos casos, especialmente desde que pueden automatizarse muchas de las
operaciones. Efectivamente, no slo permite fundir formas complicadas, que no
podran fundirse por otras tcnicas ni mecanizarse, sino que, como no hay que
apisonar material de molde en torno al modelo, permite fundir espesores muy
delgados (hasta 4 mm). Las tolerancias dimensionales son excelentes (de 0,1 a 1%
pueden conseguirse rutinariamente), Dado el buen aspecto superficial que
proporciona, el mecanizado puede a menudo suprimirse por completo o reducirse en
gran medida. Pero, cuando es necesario mecanizar, suelen ser sobradas las creces de
0,4 a 1 mm. Estas ventajas son particularmente importantes cuando se emplean
materiales de mecanizado difcil, ya que el moldeo a la cera perdida es aplicable a
todos los metales. Aunque la mayora de las piezas fundidas a la cera perdida miden
menos de 75 mm y pesan menos de 0,5 kp, no existen limitaciones especficas para el
tamao y se han producido piezas de hasta ms de 900 mm con una masa superior a
35 kg.
Este es un proceso de forma neta, aunque relativamente costoso por la cantidad de
pasos que involucra su operacin. Las partes hechas por este mtodo son
normalmente tamao pequeo aunque se han fundidos satisfactoriamente partes de
formas complejas. En este proceso pueden fundirse todos los ticos de metales,
incluyendo aceros, aceros inoxidables y otras aleaciones de alta temperatura.
5. Piezas fabricadas mediante el uso de fundicin por revestimiento.
Esta fundicin se emplea mayoritariamente en la industria aeroespacial, en
maquinarias para aviones, sistemas de alimentacin de combustible, partes para
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computadoras y equipo para procesamiento de datos, maquinaria para la industria
alimenticia y de bebidas, maquinas herramientas y accesorios, instrumentos
cientficos, maquinas de coser, paletas (de turbina), aspas, alabes para turbinas de gas,
guas de onda para radar, cmaras de cine, proyectores, dentaduras e implantes
metlicos especiales.
6. Mercurio Congelado.La fundicin por mercurio congelado o procedimiento Mercast, es una variante del
mtodo a la cera perdida, en el que se usa mercurio congelado, en lugar de cera o
resinas termoplsticas, para obtener los modelos. Con este mtodo se obtiene una
precisin mayor en los detalles que con la cera perdida.
7. Procedimiento de la Fundicin al Mercurio Congelado o Mercast.a) Se fabrican modelos patrn y medios moldes metlicos igual que para la cera
perdida.
b) Se vierte mercurio en los medios moldes hasta llenarlo por completo.c) Se introducen en un bao de acetona a una temperatura inferior a 75 C bajo
cero, con lo cual el mercurio, que solidifica a 40 C bajo cero, queda
totalmente en estado slido.
d) Se extraen los medios moldes y se juntan sin necesidad de ningn adhesivo.e) Se sumerge el mercurio slido en baos de papillas cermicas mantenidas a
una temperatura inferior a la de congelacin del mercurio con lo cual se
recubre ste de una capa de papilla cermica de un espesor de 3 a 6 mm.
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f) Se lleva hasta la temperatura ambiente con lo cual el mercurio se licua y esevacuado, el recubrimiento queda formando el molde.
g) Estos moldes cermicos, se cuecen a temperaturas elevadas con lo queadquieren las cualidades de la porcelana, con superficies extraordinariamente
lisas, que luego dan un excelente acabado superficial a la pieza moldeada.
h) El molde cermico cocido se coloca en una caja de moldeo y se rodea dearena. A continuacin se calienta el conjunto hasta la temperatura de colada
con lo cual se facilita el perfecto llenado del molde.
i) Despus de un enfriamiento controlado, se rompe el revestimiento y queda lapieza con una precisin que en la mayora de los casos hace innecesaria
ninguna otra operacin.
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Este sistema de modelado es conocido por su baja inversin inicial y su altsima
precisin dimensional. Requiere de un tiempo de ciclo muy grande aunque compensa
al poder obtener piezas con una gran complejidad de geometra (se puede conseguir
una buena reproduccin de detalles), paredes delgadas y con una baja rugosidad
superficial. Este proceso ya no se utiliza debido a los altos costos y los riesgos de
salud involucrados en el manejo de este elemento txico.
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CONCLUSION
La fundicin por revestimiento no es nueva, esta se remonta 3.500 aos atrs, en el
antiguo Egipto y la china imperial, la cual usaban estos mtodos para satisfacer sus
necesidades o hacer esculturas. La fundicin a la cera perdida fue uno de los ms
utilizados en aquella poca y hasta el da de hoy, se sigue utilizando, debido a que no
necesita acabado ni mecanizado.
Los cambios realizados en las mezclas cermicas del molde aumentaron la
resistencia mecnica y refractariedad. la nueva mezcla disminuye la contraccin delmolde al momento de la coccin. El mtodo de inmersin del modelo de cera del
molde cermico definitivo reduce considerablemente la reduccin de defectos
superficiales, al no permitir que retenga aire en la intercara cera-cermico.
La utilizacin de moldes flexibles mejora el acabado superficial de las copias en
cera. Se debe tomar muy en cuenta los escapes que permitan la correcta fluidez del
vertido del metal y escapes de gases.
La utilizacin del mercurio congelado o mtodo Mercast, tambin tuvo sus
ventajas, pues, daba un acabado mejor que el que brinda la cera, pero debido al costo
y peligrosidad en la salud en la persona, este metal, hoy en da ya no se usa.
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BIBLIOGRAFIA
Metalurgia general: Volumen 2. F.R. Morral, P. Molera- 1985 - 750 pginas -
Editorial Reverte.
(2011, 11). Procesos De Fundicin. BuenasTareas.com. Recuperado 11, 2011, de
http://www.buenastareas.com/ensayos/Procesos-De-Fundici%C3%B3n/3082679.html
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