AREA DE MICROFUNDICION

La microfundición es un proceso de producción de piezas, lo suficientemente

preciso, que permite a las partes obtenidas, en muchos casos, satisfacer

tolerancias de diseño con muy poco o ningún maquinado. Esto le proporciona al

proceso una gran flexibilidad tanto para el desarrollo de prototipos como para la

producción normal de piezas.

La microfundición ofrece dos ventajas esenciales a saber: libertad de diseño y

economía en la fabricación.

VENTAJAS

Las ventajas más importantes del proceso de microfundición son:

▪ Alta precisión: ventaja esencial y básica del proceso de microfundición.

▪ Aceptación de una amplia gama de aleaciones en la microfundición.

▪ Libertad de diseño: permite una gran flexibilidad y diversas formas.

▪ Precios económicos: la microfundición permite la reducción de operaciones de

mecanizado, debido a la extraordinaria precisión del acabado superficial; además

se consigue un ahorro de tiempo en el acabado, de mano de obra, de equipos

especiales de mecanizado.

El proceso en si permite producir pequeñas, medianas o grandes series dentro de

un concepto favorable de la rentabilidad, ya que se aprovecha en su totalidad los

insumos utilizados, siendo esto muy importante cuando se utilizan materiales

costosos.

OPERACIONES DEL PROCESO DE MICROFUNDICIÓN

Realizaremosuna breve explicación de lo que observamos en el proceso de

microfundición.

▪ Planificación del proceso de fabricación.

Se hace el proyecto de ingeniería de la pieza para fabricar un modelo de la misma.

▪ Área de fabricación y/o reparación del modelo.

Aquí comienza el proceso de microfundición, comenzando con la construcción de

un modelo de la pieza que se quiere obtener, generalmente en duraluminio o en

latón por la facilidad de maquinabilidad de estos materiales. Utilizando el modelo

se construye un molde o troquel en duraluminio, que se compone de dos placas,

que ayudan a la extracción de la pieza, con ayuda de maquinas mecánicas como

tornos, fresadoras, y un CNC (control numérico computarizado) que funciona

como electroerocionadora la cual da la forma deseada con una boquilla la cual

presenta la forma y que funciona igual que como se produce el arco eléctrico en

soldadura, además son utilizados instrumentos de medición como calibradores,

micrómetros y comparadores de caratula para que las dimensiones sean las

apropiadas al terminar el modelo, ya que de acuerdo al material en el que se va a

fundir la pieza se debe dejar un exceso dimensional o tolerancias de contracción

cuando el metal se solidifique. Aquí hay que tener en cuenta dos tipos de

contracciones; una de la contracción de la cera cuando cambia de estado líquido

hasolido y la otra es la contracción del metal final.

▪ Área de inyección de cera.

El molde allí obtenido se inyectara con cera, procedimiento en forma inmediata a

efectuar la operación de desmoldeo, obteniéndose una pieza en cera exactamente

igual a la del modelo que sirvió para obtener el molde o troquel. En la operación,

antes de inyectar la cena se le aplica al troquel una capa de talco industrial para

evitar que la cera se adhiriera al troquel a la hora de extraer el modelo de cera.

Después se le inyecta la cera por medio de presión a las matrices para que

después de haberse solidificado, quede conformada la pieza.

Esta inyección se hace a presión adecuada para que el fluido de la cera sea

laminar y no sea turbulento y así evitar que puedan producirse porosidad en el

modelo; la temperatura de la cera debía ser la adecuada para que el llenado del

troquel fuera el adecuado a través de los canales de alimentación hacia el modelo.

Este troquel se compone de dos placas, que ayudan a la extracción de la pieza, en

donde se levanta una de ellas y se procede a sacar la pieza en cera. Esta cera

que se utiliza es importada de Canadá, y la que usan para la fabricación del

mango es una cera de segunda o reutilizada.

▪ Área de desbarbado.

En esta área solo trabajan mujeres, porque tienen una motricidad más fina,

además las piezas debentrabajarse con mayor delicadeza para quitar los

sobrantes de cera que quedan en la unión de las dos mitades del modelo. Este

proceso es realizado con ayuda de cuchillas o navajas, con el fin de que estás

imperfecciones no queden en la pieza a final.

▪ Área de montaje de piezas en cera.

En esta área se procede a unir las piezas a un mango o bastidor, primero

derritiendo, con ayuda de una vela la zona de contacto entre el mango y el

modelo. Se debe saber la cantidad de piezas a pegar de acuerdo a la forma y

tamaño de las mismas, para que tengan una distribución uniforme.

▪ Área de lavado de los racimos.

Una vez formado el racimo se procedía a un lavado con varsol, agua, alcohol y

jabón con el fin de desengrasar el racimo y así quedar limpio para la aplicación del

baño cerámico.

▪ Área de aplicación de baños cerámicos.

El árbol o racimo allí formado es recubierto por material cerámico mediante

inmersión, en una solución de etil silicato, alcohol isopropilico, acido muriático y un

antiespumante; esta mezcla tenía un olor fuerte. En el proceso de baño primero se

le aplica una capa de cerámico y luego una capa con un arena silícea muy fina a

400 mallas, esta arena ayuda a resistir las elevadas temperaturas en el proceso

de colado, es como una arena de contacto o de modelo; a medida que va pasando

por los barros se vaaumentando el tamaño del grano de la arena y la pureza de

esta va disminuyendo. Entre cada paso de cubrimiento con arena se debía dejar

un tiempo para que se secara la capa y así proceder a la siguiente. Además esta

área debe permanecer con ciertas variables controladas de temperatura y

humedad relativa, para que este ambiente se encuentre en una atmosfera

adecuada y así evitar que el modelo sufra alguna deformación.

▪ Área de descencerado de racimos.

El racimo boca abajo es calentado en un horno o autoclave derritiéndose la cera

que por gravedad, cae a una bandeja de recuperación para reciclarse. Al desalojar

la cera del racimo, el lugar que esta ocupaba se convierte en el molde que va a

recibir el acero líquido. Cada cavidad tiene la forma y grado de detalle de la pieza

que inicialmente se inyecta en cera. Así se reproducen todos los detalles.

▪ Área de colado en moldes cerámicos.

En esta área se procedía a colar el metal, cuando el molde en cerámico (racimo)

esta libre de cera, se procede a calentarlo aproximadamente a 900ºC, al tiempo

que en un horno de inducción se esta fundiendo el acero de tal forma que cuando

se produce el vaciado del material liquido, el molde que lo recibe esta a una

temperatura muy similar, evitándose en esta forma infinidad de problemas de

ocurrencia normal y común en una fundición corriente como fisuras ysalpicaduras.

Una vez se cuele el acero el racimo se deja enfriar.

▪ Área de descascarar y granallar racimos.

En esta área luego de enfriado el material, por vibración se procede a romper la

cascara de cerámica y se realiza un granallado de limpieza. En esta forma el

racimo que inicialmente había sido hecho en cera esta ahora con piezas de acero,

igual a la que se inyecto en cera.

▪ Corte de racimos y desguace de piezas.

En esta área las piezas se separan del racimo con ayuda de los utillajes del caso

como maquinas cortadoras, pulidoras para obtener las piezas definitivas. Se

separa el canal de alimentación de la pieza y del mango para quedar con las

piezas fundidas, este material se suele reutilizar como metal de retorno.

▪ Acabado

Por medio de esmeriles y pulidoras se le daba el terminado que la pieza requería.

Además se efectúa un tratamiento térmico de recocido o normalizado con el fin de

eliminar tensiones y unificar el grano. Se da un esmerilado fino de acabado para la

eliminación de asperezas y limpieza final.

▪ Control de Calidad

Se inspecciona la pieza por medio de partículas magnéticas verificando que no

hubiera ninguna fisura superficial, además se realiza el conteo de las mismas y se

compara con un certificado de composición química y de dureza del producto.

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESOCONCLUSIONES

▪ Se observo como era el funcionamiento de una planta de fundición a nivel

industrial.

▪ Es muy importante que los operadores cumplan con las normas mínimas de

seguridad industrial para un buen desempeño de su labor.

▪ Pudimos comprobar que el uso de la microfundición no solo es utilizada para la

fabricación de piezas pequeñas.

▪ La microfundición sirve para hacer cualquier tipo de pieza que tengan detalles

muy pequeños o que sean difíciles de modelar por el método tradicional.

▪ Es muy importante el conocer sobre dimensiones debido a que los modelos

deben quedar a unas dimensiones que requiere el cliente y así evitar perdidas de

material.

▪ Es de gran importancia la experiencia del operador de la maquinaria para un muy

buen resultado de lo que se desea fabricar y el modo de desarrollar el trabajo.

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Fabricar y/o reparar modelo

Fabricación y/o reparar molde de inyección

Inyección de piezas en cera

Desbarbado de piezas en cera

Descencerado de racimos

Aplicación de baños cerámicos

Lavado de racimos

Montaje de piezas en cera

Fundir carga metálica

Sinterizado de moldes metálicos

Descascarar y granallar racimos

Colada en moldes cerámicos

Corte de racimos y desguace de piezas

Conteo de piezas y entrega a almacén