fundicion 1

5/24/2018 FUNDICION 1

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Ing MANUEL PEREZ ZAVALA

REA INDUSTRIAL ELCTRICA Y ELECTRNICA


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Se denomina fundicin ytambin esmelter al proceso defabricacin de piezas,comnmente metlicas pero tambinde plstico, consiste en fundir un

material e introducirlo en una cavidad,llamada molde, donde se solidifica.El proceso ms tradicional es lafundicin en arena, por ser sta unmaterial refractario muy abundante en lanaturaleza y que, mezclada con arcilla,adquiere cohesin y moldeabilidad sinperder la permeabilidad que posibilitaevacuar los gases del molde al tiempo

que se vierte el metal fundido.


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La fundicin es una de las profesiones ms

antiguas, desde tiempos remotos el hombre aproducido objetos de metal fundido parapropsitos artsticos o prcticos. Con elcrecimiento de la sociedad industrial, lanecesidad de fundicin de metales ha sidomuy importante. El metal fundido es uncomponente importante de la mayora demaquinarias modernas, vehculos detransporte, utensilios de cocina, materialesde construccin, y objetos artsticos y deentretenimiento. Tambin est presente enotras aplicaciones industriales tales comoherramientas de trabajo, maquinarias demanufactura, equipos de transporte,materiales elctricos y electrnicos, objetosde aviacin, etc. La mejor razn de su uso esque puede ser producida econmicamente en

cualquier forma y tamao.


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FUNDICIN EN ARENA

Consiste en colar un metal fundido, tpicamente aleacionesde hierro, acero, bronce, latn y otros, en un molde de arena,dejarlo solidificar y posteriormente romper el molde paraextraer la pieza fundida.La fundicin en arena es el proceso ms utilizado, laproduccin por medio de este mtodo representa la mayorparte del tonelaje total de fundicin. Casi todas lasaleaciones pueden fundirse en arena, es uno de los pocosprocesos que pueden usarse para metales con altas

temperaturas de fusin, como son el acero, el nquel y eltitanio. Su versatilidad permite fundir partes muy pequeaso muy grandes y en cantidades de produccin que van deuna pieza a millones de stas.


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ARENASe utiliza mayormente arena de slice. Es econmica y de gran resistencia a

altas temperaturas, utilizndose preferentemente la arena de lago(sinttica), Comnmente se la acondiciona antes de su uso medianteaditivos tales como arcilla (aglutinante), arenas de zirconio (ZrSiO4), olivino(Mg2Si04), silicato de hierro (Fe2Si04) y cromita (FeCr204).

Tipos de moldes de arena

- Arena de moldeo verde: consiste en una mezcla de arena, arcilla y agua.Es el material de moldeo ms conocido y se utilizan en fundiciones de granresistencia.-Molde de caja fra: se agregan aglutinantes orgnicos e inorgnicos en laarena para lograr mayor resistencia. Son dimensionalmente ms precisos ycostosos.-- Molde no cocido: se mezcla una resina sinttica lquida con la arenadejando endurecer a temperatura ambiente (curado en fro).


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Fundicin en moldes de capa secaEs un procedimiento muy parecido al de los moldes dearena verde, con excepcin de que alrededor del modelo(aproximadamente 10 mm) se coloca arena con uncompuesto que al secar hace ms dura a la arena, estecompuesto puede ser almidn, linaza, agua de melaza, etc.El material que sirve para endurecer puede ser aplicado

por medio de un rociador y posteriormente secado conuna antorcha.Fundicin en moldes con arena secaEstos moldes son hechos en su totalidad con arena verdecomn, pero se mezcla un aditivo como el que se utiliza en

el moldeo anterior, el que endurece a la arena cuando seseca. Los moldes deben ser cocidos en un horno paraeliminar toda la humedad y por lo regular se utilizan cajasde fundicin. Estos moldes tienen mayor resistencia a losgolpes y soportan bien las turbulencias del metal al

colarse en el molde.


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Fundicin en moldes de arcillaLos moldes de arcilla se construyen al nivel de piso conladrillos o con materiales cermicos, son utilizados para la

fundicin de piezas grandes y algunas veces sonreforzados con cajas de hierro. Estos moldes requierenmucho tiempo para su fabricacin y no son muy utilizados.

Fundicin en moldes furnicosEste proceso es bueno para la fabricacin de moldes ocorazones de arena. Estn fabricados con arena seca degrano agudo mezclado con cido fosfrico, el cual actacomo acelerador en el endurecimiento, al agregarse a la

mezcla una resina llamada furnica. Con esta mezcla decido, arcilla y resina en dos horas el molde se endurece losuficiente para recibir el metal fundido.


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Fundicin con moldes de CO2En este tipo de moldes la arena verde se mezcla con silicatode sodio para posteriormente ser apisonada alrededor delmodelo. Una vez armado el molde se inyecta bixido de

carbono a presin con lo que reacciona el silicato de sodioaumentando la dureza del molde. Con la dureza adecuada dela arena del molde se extrae el modelo, si este fueraremovible, para posteriormente ser cerrado y utilizado.

Fundicin en moldes de metalSe usan principalmente en fundicin en matriz de aleacionesde bajo punto de fusin. Las piezas de fundicin se obtienende formas exactas con una superficie fina, esto eliminamucho trabajo de maquinado.

Fundicin en moldes especialesPlstico, cemento, yeso, papel, madera y hule, todos estosmateriales son usados en moldes para aplicacionesparticulares .


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Los moldes permanentes por lo generar secomponen de dos mitades metlicas que alunirse generan la cavidad y todo el sistemade alimentacin; estas dos mitades se

fabrican maquinadas, lo cual garantiza muybuen acabado superficial y una alta precisindimensional de los productos fundido. Losmetales tpicos a fundir en moldespermanentes son las aleaciones de aluminios,magnesios y cobre.


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Fundicin en molde permanente por gravedad

Este es el proceso mas sencillo de fundicin enmolde permanente; en este el metal fundido se

vierte dentro de la cavidad y solo se utiliza la

fuerza de la gravedad para garantizar que toda la

cavidad se llene del metal


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En la fundicin a baja presin el metal lquidofluye debido a una presin que se aplicadesde abajo y lo obliga a llenar la cavidad delmolde, una gran ventaja de este

procedimiento es que el metal pasadirectamente al molde sin estar expuesto alaire. Esto disminuye la porosidad producidapor el gas y los defectos generados por laoxidacin.

La presin necesaria es de aproximadamente15 psi y esta se debe mantener hasta que el

metal se solidifica en el interior de la cavidad.


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Para lograr la produccin de una pieza fundida es necesario

hacer las siguientes actividades: Diseo de los modelos de la pieza y sus partes

internas Diseo del molde Preparacin de los materiales para los modelos y los

moldes Fabricacin de los modelos y los moldes Colado de metal fundido Enfriamiento de los moldes Extraccin de las piezas fundidas Limpieza de las piezas fundidas Terminado de las piezas fundidas Recuperacin de los materiales de los moldes


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Modelo removible

Modelo disponible o desechable

Los moldes se fabrican por medio de modelos los quepueden ser de madera, plstico, cera, yeso, arena,poliuretano, metal, etc. Si los modelos se destruyen alelaborar la pieza, se dice que stos son disponibles odesechables y si los modelos sirven para variasfundiciones se les llama removibles.


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Procedimiento de Moldeo Modelo Arena Corazones Equipo Mecnico Metal Vaciado y Limpieza


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Cuando una pieza de fundicin debe tener una cavidad ohueco, debe introducirse al molde alguna forma de corazn.

Un corazn se define algunas veces como cualquierproyeccin de arena dentro del molde. Esta proyeccin puedequedar formada por el molde mismo o puede ser hecha en otraparte e introducido en el molde despus de extraer el modelo.Los corazones se clasifican como corazones de arena verde ycorazones de arena seca.Los de arena verde son aquellos formados por el mismomodelo y se hacen en la misma arena del molde.Los corazones de arena seca son los que se forman

separadamente para insertarse despus que se ha retirado elmodelo y antes de cerrar el molde.


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En general deben usarse los corazones de arena verde,siempre que sea posible para mantener el costo de losmodelos y de las piezas de fundicin en un mnimo.

Naturalmente los corazones separados aumentan el costo deproduccin.Un corazn debe ser:PermeableRefractario

Facilidad de colapsoResistencia en secoFriabilidadDebe tener una tendencia mnima a generar gas.


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El modelo.- Es una copia de la pieza a fundir.

Deber ser sobredimensionada ya que se debe tener encuenta la contraccin de la misma una vez se haya enfriadoa temperatura ambiente.Se debe dar una sobremedida en los casos en el que se dun proceso adicional de maquinado o acabado por arranque

de viruta.


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El uso del modelo determina el material a usar .Para la construccin del modelo, se puede emplear desde

madera, yeso o plsticos como el uretano y el poliestirenoexpandido (EPS) hasta metales como el aluminio o el hierrofundido u otro material suficientemente fuerte para retenersu forma y resistir el desgaste. Debe tener ngulos de salida,ngulos mnimos con la direccin de desmolde (la direccinen la que se extraer el modelo), con objeto de no daar elmolde de arena durante su extraccin. Se recomiendanngulos entre 0,5 y 2.


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Estas caractersticas del molde o modelo generalmente se

obtienen por ensayo y error.

Modelo uso nico.- Misma pieza pero preparada, cartoncillo(empaque de asbesto), hule rojo (neopreno), papel cascaron,pegamento 5000, pasta automotriz para el acabado.

Poco Uso.- Usar materiales fciles de trabajar (madera),clavo, tornillo, pasta para resanar.


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Mucho uso (metlico).- Aluminio ideal, acero.
http://www.tahersa.com/imagenes/grandes/neuma%20(5).jpg


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Caja de moldeoSon cajas de caras abiertas en las cuales la arena secompacta redondeando el modelo.Contiene y soporta la arena durante el moldeo y permite laapertura del molde para la extraccin del mismo.Se alinean con pasadores y guas, cuando se requieren msde una lnea de particin se usan los cohetesque no sonms que otra caja externa, normalmente son de madera, si lapieza es grande se deja la caja puesta pero esta deber serde metal.
http://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2009/03/cajas-de-moldeo1.jpg


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La figura 1 muestra el tubo que se desea moldear. El modelo

para fundir se muestra en la figura 2. En la figura 3 se ven lascajas superior e inferior para hacer el molde. El modelo se rodea

de arena de moldeado, como aparece en la figura 4. En la figura

5 se ve el ncleo colocado en el molde. Una vez fijada la otraparte del molde, ste queda listo para el fundido.

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