Procesos de manufactura y fundición de metales: moldes de arena y etapas

Resumen

El documento explica los conceptos básicos de la manufactura, como el valor agregado y la transformación de materiales, y describe el proceso de fundición de metales en sus etapas. Además, presenta los elementos del moldeo (molde y modelo) y compara los tipos de moldes de arena: arena verde, capa seca y arena seca, con sus ingredientes, métodos de secado, ventajas y desventajas.

Puntos clave

La manufactura transforma materiales en artículos de mayor valor mediante una o más operaciones de procesamiento.
La fundición consiste en derretir y licuar metales para darles forma en un molde.
El proceso de fundición incluye: hacer el molde o modelo, preparar materiales, fundir, verter, solidificar, desmoldear y limpiar, acabar y aplicar tratamiento térmico.
El molde es el elemento donde se vierte el metal fundido y contiene el hueco de la pieza; el modelo representa la parte exterior de la pieza.
La arena verde es económica y no requiere secado, pero no es adecuada para piezas de geometría compleja.
El molde de arena seca ofrece mejor acabado superficial y es ideal para geometrías complejas, aunque requiere mucho tiempo y es costoso por el secado.

Ponte a prueba

Conceptos Fundamentales de Manufactura

Valor agregado: Es el valor que un producto va adquiriendo en el transcurso de su transformación. Incluye los conocimientos del personal que lo fabrica, el mantenimiento, y recursos como luz y agua necesarios para producir el producto final.

Definición de manufactura: Es la transformación de los materiales en artículos de mayor valor por medio de una o más operaciones de procesamiento, agregando valor al material al cambiar su forma o propiedades.

El Proceso de Fundición

Fundición: Es la acción y efecto de fundir o fundirse; consiste en derretir y licuar los metales u otros cuerpos sólidos para dar forma al metal fundido.

Proceso de fundición: Es el procedimiento para producir piezas u objetos útiles con metal fundido a través de las siguientes etapas:

Hacer el molde o modelo
Preparación de los materiales
Fundir el material
Verter / Vaciar el material
Solidificación
Desmolde y limpieza
Acabado
Tratamiento térmico

Elementos del Moldeo

Molde: Es el elemento donde se realiza el vertido del metal fundido. Este molde contiene el hueco de la pieza que se requiere fabricar.

Modelo: Es un dispositivo que representa la parte exterior de la pieza a fabricar y que permite obtener la geometría de la pieza en el molde.

Moldes temporales: Estos se fabrican de diferentes materiales como arena, yeso, metal, barro, etc. Los moldes pueden servir una vez o n veces.

Tipos de Moldes de Arena

Proceso de Fundición en Arena Verde

Ingredientes del moldeo: 90% sílice, 7% arcilla y 3% agua.
Método de secado: No requiere método de secado, se queda húmeda.
Arena recuperada: 90%.
Ventajas: Económico, resistencia a altas temperaturas, acabado uniforme y liso.
Desventajas: No es el proceso más adecuado para piezas de geometría compleja. Los acabados superficiales no son los óptimos y las piezas presentan una resistencia reducida.

Molde de Capa Seca

Ingredientes del moldeo: 90% sílice, 7% arcilla y 3% agua.
Método de secado: Antorcha o al aire libre.
Tiempo de secado: 10 a 25 minutos.
Arena recuperada: 90%.
Ventajas: Casi todos los metales pueden fundirse, bajo costo de herramientas, permite realizar piezas complejas, consistencia y resistencia a la temperatura.
Desventajas: Requiere algunos acabados, tolerancias amplias, poca precisión; parte de la arena del molde no se puede reutilizar.
Aditivos: Se utiliza rociador de aceite de linaza o agua de melaza y almidón gelatinizado.

Molde de Arena Seca

Ingredientes del moldeo: 95% de sílice y 5% de aglutinantes.
Método de secado: Al intemperie y se introduce al horno de 212 a 300 °C.
Tiempo de secado: 5 a 10 horas.
Arena recuperada: 75% a 80%.
Ventajas: Ideal para geometría compleja y proporciona un mejor acabado superficial.
Desventajas: Mucho tiempo invertido y es costoso debido al proceso de secado del molde.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la fundición de metales?

Es la acción de derretir y licuar metales u otros cuerpos sólidos para dar forma al metal fundido. Se utiliza para producir piezas u objetos útiles.

¿Cuál es la diferencia entre molde y modelo?

El molde es el elemento donde se vierte el metal fundido y contiene el hueco de la pieza. El modelo es un dispositivo que representa la parte exterior de la pieza a fabricar.

¿Qué ventajas tiene el molde de capa seca?

Casi todos los metales pueden fundirse, tiene bajo costo de herramientas y permite realizar piezas complejas con consistencia y resistencia a la temperatura. Sin embargo, requiere algunos acabados y tiene tolerancias amplias.