Procesos de Fundición Industrial: Técnicas, Moldes y Materiales Metálicos

Proceso de Fundición de Metales

La fundición es el proceso por el que se fabrican piezas metálicas llevando el metal hasta el estado líquido para vaciarlo en un molde en el que solidificará.

Clasificación de la Fundición según la Forma de Llenado

• Gravedad:
  • Molde perdido o transitorio.
  • Molde permanente o coquilla.
• A presión:
  • Máquina de cámara fría.
  • Máquina de cámara caliente.
• Centrifugada:
  • Eje vertical.
  • Eje horizontal.

Ventajas de la Fundición frente a otros Métodos

• Se pueden obtener piezas de la forma y tamaño deseado.
• Se pueden obtener piezas de la composición química deseada.
• Permite obtener piezas con propiedades excelentes, como en el caso de la fundición inyectada.
• Permite obtener piezas con dimensiones exactas y buen acabado superficial.
• Resulta un proceso económico cuando se fabrica un gran número de piezas.

El Modelo en la Fundición

MODELO: Es la pieza que se va a obtener en su forma, pero no en sus dimensiones exactas, porque en él se deben tener en cuenta el ángulo de salida, el mecanizado y la contracción del metal.

Parámetros Críticos del Modelo

• ÁNGULO DE SALIDA: Es la diferencia en las dimensiones entre la superficie superior y la inferior que facilita la extracción del modelo del molde.
• MECANIZADO: Es la sobredimensión que se deja en aquellas partes de la pieza que van a ser mecanizadas posteriormente. Suele variar entre 3-12 mm, dependiendo del tamaño de la pieza y el grado de acabado requerido.

Identificación del Modelo por Colores

• Azul: Acero (material a colar).
• Naranja: Aleaciones de cobre.
• Rojo Cinabrio: Hierro colado.
• Aluminio: Aleaciones de aluminio.
• Negro: Plintos o portadas.

El Molde: Tipos y Características

MOLDE: Espacio vacío originado generalmente por el modelo y que está destinado a recibir el metal líquido. Es el negativo de la pieza.

Clases de Moldes

1. Metálicos (coquillas): Son de hierro fundido o acero refractario y están destinados para la producción en serie.
2. Molde transitorio o perdido: Solo sirve para una pieza, ya que se destruye en el proceso de desmoldeo.

Propiedades del Material de Moldeo

• PLASTICIDAD: Capacidad de permitir reproducir fielmente los detalles del modelo.
• CONSISTENCIA: Capacidad de soportar los esfuerzos de la colada sin deformarse (gracias a aglomerantes como bentonita, dextrina, etc.).
• PERMEABILIDAD: Permite escapar los gases formados en la colada (depende del tamaño del grano).
• REFRACTARIEDAD: Capacidad de soportar las altas temperaturas del metal en la colada.
• MAL CONDUCTOR DEL CALOR: Permite un enfriamiento lento para evitar que la pieza se enfríe bruscamente, a menos que se necesite un endurecimiento superficial.

Tipos de Arena

• ARENA DE CONTACTO: Arena nueva que va en contacto directo con la superficie de la pieza.
• ARENA DE RELLENO: Son arenas ya usadas, recicladas y balanceadas en sus componentes (humedad, aglomerante, carbón).

Elementos de Colada

Son los encargados de llevar el metal líquido al molde, evacuar los gases y facilitar el enfriamiento y la solidificación de las piezas.

Lastre de las cajas

Su función es contrarrestar la presión metalostática generada durante el proceso.

Fórmula de presión: P = V · ρ