TALLER DE FUNDICIÓN 1. Identifque Identifque alguna alguna de las ventajas ventajas imp!tantes imp!tantes de ls p!"ess p!"ess de #tene! $!mas "n $undi"i%n Ventajas importantes de los procesos de obtener formas con fundición: Se puede usar para crear geometrías complejas (externas e internas) Algunas operaciones de colada son procesos de forma neta, lo que signica que no se necesitan operaciones de fabricación adicionales para llear a cabo la forma nal de la pie!a "s posible #acer procesos de fundición en pie!as de gran tama$o Son aplicables en cualquier metal que pueda pasar de estado sólido a líquido Algunos procesos de fundición son adecuados para la producción en masa
&. 'Cu(les 'Cu(les sn algunas algunas de las limita"i limita"ines nes ) desventaj desventajas as de la $undi"i%n* %esentajas & limitaciones de la fundición son: 'as tolerancias que se obtienen suelen ser bastante grandes 'uego de fabricar la pie!a por medio de fundición es necesario pulirla, &a que termina con mal acabado supercial 'a fundición en arena es mu& trabajada
+. Enume!a! Enume!a! alguns alguns de$e"ts de$e"ts de $undi"i%n $undi"i%n "munes "munes ) e,pli"a! las !a-nes que "ausas ests de$e"ts 'os defectos de fundición son numerosos, & puesto que cada uno puede ser proocado por muc#as causas, se comprende lo difícil que puede ser establecer una clasicación satisfactoria Se distinguen, ante todo, entre los defectos adertibles desde el exterior de la pie!a & los defectos sólo adertibles por el examen del interior de la misma 'os defectos maniestos de la pie!a pueden afectar: A la forma como deformaciones, aplastamientos, #undimientos, empujes, rebabas & moimientos de las cajas A la supercie como aspecto basto, #inc#a!ones, abombamientos, penetraciones, exfoliaciones, inclusiones de arena & cartas Al conjunto de la pie!a como soldaduras e intermitencias, pie!as no llenas & discontinuidades, arranques de partes del molde, escapes de metal, falta de metal, #endiduras, grietas & roturas 'os defectos ocultos se maniestan por: Soluciones internas de continuidad como porosidades, peque$os agujeros, burbujas, sopladuras, rec#upes, contracciones, meniscos, tensiones & grietas *omposición & estructura inadecuada como temple difuso, temple locali!ado, temple temple inerso, estructura abierta o gruesa & segregaciones segregaciones de grato
+nclusiones de materias #eterogneas como gotas frías, escoria, arena & negro
. '/! qu0 "!ees que la $undi"i%n en a!ena es un p!"es de g!an ve!satilidad ) #aj "st* 'a fundición en arena es un proceso de gran ersatilidad &a que nos permite fundir partes mu& peque$as o mu& grandes en cantidades de producción que an desde una pie!a #asta millones de stas & es a su e! un proceso de bajo costo debido a que no es necesario implementar otros procesos adicionales, ni otros materiales que podrían ser muc#o m-s costosos
. '2u0 ventajas "!ees que tiene usa! un mlde que 3a) que dest!ui! "ada ve- que se $a#!i"a una pie-a* .na de las principales entajas es que como la ma&oría de materiales que se utili!an para este tipo de moldes son reciclables, generan un bajo costo /tra entaja es que como los moldes se destru&en una e! se #a fabricado la pie!a, se facilita la fabricación de pie!as 0nicas
4. '2u0 $un"i%n tienen las ma-a!tas* 'as ma!arotas se utili!an una sola e!, es decir son consumibles *onsisten en placas o pie!as prefabricadas de materiales aislantes de baja densidad, usualmente de sílice & silicatos con aglomerante & con u na aportación de aluminio, que se insertan en la parte superior de las lingoteras abiertas de conicidad normal, j-ndolas con grapas especiales o claos a tras de la pared de la lingotera Si la relación de las longitudes de la pared larga a la angosta es menor que 1:2 se deben de cubrir las cuatro paredes en caso de ser la relación ma&or a 1:2 el efecto de enfriamiento de las paredes angostas llega a ser despreciable por lo que sólo se necesita recubrir las paredes largas
5. 'Cu(l es la $un"i%n de ls en$!iad!es* 'os enfriadores son sumideros de calor internos o externos que ocasionan el enfriamiento r-pido de ciertas regiones del fundido 'os enfriadores internos son pie!as met-licas peque$as que se sit0an dentro de la caidad antes del ertido, de modo que el metal derretido se solidicar- primero alrededor de ellas "l enfriador interno debe tener una composición química similar a la del metal que se ierte, lo que se logra con ma&or facilidad si se le fabrica del mismo metal que el fundido mismo 'os enfriadores externos son inserciones de metal en las paredes de la caidad del molde, que absorben calor del metal fundido con m-s r apide! que la arena circundante a n de que faciliten la solidicación Se usan con
frecuencia con ecacia en secciones del fundido que son difíciles de alimentar con metal derretido, con lo que se facilita la solidicación r-pida de esas secciones mientras la conexión al metal líquido sigue abierta
6. 7en"ine ls ds tips #(si"s de mlde que di$e!en"ian a ls p!"ess de $undi"i%n
3odelos %esec#ables: "n la fabricación de moldes con modelos desec#ables, el modelo, que es usualmente de una pie!a, es colocado en el tablero & la base de la caja se moldea en la forma conencional Se agregan unos agujeros para entilación & la base se oltea completamente para el moldeo de la tapa *asi siempre la arena en erde es el material com0n m-s usado, aunque pueden usarse arenas especiales para otros propósitos, como arena de cara que se utili!a de inmediato alrededor del modelo 'a arena en la línea de partición no se aplica en la tapa de la caja & la base no puede ser separada #asta que la fundición es remoida "n cambio, la tapa es llenada con arena & se apisona "n cualquiera de los casos la colada es cortada en el sistema de alimentación o ambas, como usualmente sucede, esta es un a parte del modelo desec#able Se #acen los agujeros para entilación & se coloca algo de peso para oprimir la tapa 'os modelos de poliestireno, inclu&en la alimentación & el sistema de colado 3olde permanente: 'a fundición en molde permanente usa un molde met-lico construido en dos secciones que est-n dise$adas para cerrar & abrir con precisión & facilidad 'os moldes se #acen com0nmente de acero o #ierro fundido 'a caidad junto con el sistema de aciado se forma por maquinado en las dos mitades del molde a n de lograr una alta precisión dimensional & un buen acabado supercial 'os metales que se funden com0nmente en molde permanente son: aluminio, magnesio, aleaciones de cobre & #ierro fundido, Sin embargo, el #ierro fundido requiere una alta temperatura de aciado, 2145 6* a 2455 6*, lo cual acorta signicatiamente la ida del molde 'as temperaturas m-s altas de aciado para el acero, #acen inapropiado el uso de moldes permanentes para este metal, a menos que se #agan en moldes de material refractario
8. Des"!i#a las di$e!en"ias ent!e ls mldes dese"3a#les ) ls pe!manentes
"l desec#able se destru&e una e! terminado el proceso, el permanente simplemente se abre para retirar la pie!a 'os materiales que se usan para la elaboración de los moldes, en los desec#ables se usan arena o &eso, materiales de esa misma clase, mientras que en el permanente se usan el acero & el #ierro "n el permanente se logra una alta precisión dimensional mientras que en el reciclable queda un poco m-s rustico
"n el molde reciclable solo se puede fundir una pie!a a la e!, mientras que en el permanente permite #acer fundiciones en cantidad
19. Nm#!e ls $a"t!es imp!tantes al sele""ina! a!ena pa!a mldes
%eben ser refractarios 7ermeables para la eacuación de gases que se producen al aciar el molde Ser disgregables para que faciliten el desprendimiento de la arena de la supercie de la pie!a %ebe ser de alguno de los siguientes granos: redondo, angulas, subangular & compuesto
11. 'Cu(les sn ls tips mas imp!tantes de mldes de a!ena* 'Cu(les sn sus "a!a"te!:sti"as*
7lde "n a!ena sili"a ve!de; se coloca arena con un compuesto que al secar #ace m-s dura a la arena, este compuesto puede ser almidón, lina!a, agua de mela!a, etc "l material que sire para endurecer puede ser aplicado por medio de un rociador & posteriormente secado con una antorc#a 7lde "n a!ena se"a; "stos moldes tienen ma&or resistencia a los golpes & soportan bien las turbulencias del metal al colarse en el molde 7lde "n a!"illa; Son utili!ados para la fundición de pie!as grandes & algunas eces son refor!ados con cajas de #ierro "stos moldes requieren muc#o tiempo para su fabricación 7ldes Fu!ani"s; *on esta me!cla de -cido, arcilla & resina en dos #oras el molde se endurece lo suciente para recibir el metal fundido
1&. Liste ls $a"t!es que de#en tma!se en "nside!a"i%n al sele""ina! mate!iales pa!a mldes
8ama$o de la pie!a 8erminado deseado 8iempo requerido %ure!a del material
1+. En "asines se emplea la t0"ni"a de $undi"i%n en a!ena se"a '2u0 !a-nes "!ees que e,isten pa!a elimina! el agua del mlde* "stos moldes tienen ma&or resistencia a los golpes & soportan bien las turbulencias del metal al colarse en el molde "l molde de arena seca proporciona un mejor control dimensional en la fundición que los moldes de arena erde Sin embargo es m-s costoso & la elocidad de producción es m-s reducida debido al tiempo de secado Sus aplicaciones se limitan generalmente a fundiciones de tama$o medio &
grande & en elocidades de producción bajas 'as ra!ones para eliminar el agua del molde son las siguientes: 7ara que se solidique completamente el molde "liminar el exceso de #umedad de la arena 7ara que los moldes estn libres de turbulencias de gas debidas a la #umedad
1. '2u0 ventajas tiene el us de !e$!a"ta!i $!ente a t!s mate!iales< p! ejempl ls metales< en la $a#!i"a"i%n de mldes pa!a $undi"i%n* Ra-na la !espuesta *ada e! m-s frecuentemente, ciertos procesos de producción especícos no pueden ser puestos en marc#a si no se #a desarrollado preiamente el reestimiento refractario adecuado %e todo ello se deduce el car-cter estratgico de este tipo de materiales, m-s all- del alor en sí del material o de su participación en la estructura de costes de un determinado proceso 7or otra parte, un reestimiento refractario9 aislante #ace que las prdidas de calor a tras de las paredes de los #ornos sean menores, contribu&endo de ese modo al a#orro energtico, debido a un menor consumo de calor Adem-s de que resiste la acción del fuego sin cambiar de estado ni descomponerse, es decir capa! de soportar, a temperaturas eleadas, las condiciones del medio en que est- inmerso, durante un periodo de tiempo económicamente rentable, sin deterioro excesio de sus propiedades sicoquímicas 'a arena por ser sta un material refractario mu& abundante en la naturale!a & que, me!clada con arcilla, adquiere co#esión & moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita eacuar los gases del molde para la fundición al tiempo que se ierte el metal fundido
1. '/! qu0 "!ees que las t0"ni"as de se"ad qu:mi" p!p!"inan pie-as m(s p!e"isas que las $a#!i"adas mediante $undi"i%n en a!ena =ve!de> ?sin se"a!@* Ra-na la !espuesta. 'as tcnicas de secado químico proporcionan pie!as m-s precisas debido a que en el momento de utili!ar reacciones químicas en el modelo, este resulta endurecido &a sea por cualquiera de los tres tipos de secado químico ("ndurecimiento en caliente, endurecimiento en frio, endurecimiento por gas) "st- tcnica adem-s de ser m-s r-pida, tambin elimina las arcillas, lo cual prooca una reducción de costes & defectos en las pie!as, #acindolas m-s precisas *abe decir que estas tcnicas de secado se usan en pie!as de tama$o medio9grande
14. La $undi"i%n "n mdel pe!did supne tene! que $a#!i"a! un mdel p! "ada "lada ?es de"i!< p! "ada pie-a que se $a#!ique@. 'C%m e,pli"as que el p!"es pueda !esulta! !enta#le en ti!adas medias* Ra-na la !espuesta.
'a fundición a cera perdida permite crear pie!as de alta complejidad con un solo molde mientras que con otros mtodos sería necesario fundir diferentes pie!as para obtener el mismo resultado lo que conllea a un ma&or gasto con procesos distintos a la fundición a cera perdida
15. 'Es p!e"is !eali-a! alguna pe!a"i%n de a"a#ad en las pie-as #tenidas mediante $undi"i%n en "as"a!a* ' en las #tenidas mediante $undi"i%n a la "e!a pe!dida* Ra-na la !espuesta. "n la fundición en cascara se debe arreglar el acabado de las pie!as debido a que las partículas de arena se ad#ieren a la supercie de la pie!a que se est- fabricando, aunque es un proceso que llea m-s tiempo debido a todos los proceso que conllea construir los moldes para aciar el metal & #acer la pie!a, es un proceso que es barato debido a la facilidad de conseguir los materiales, en cambio la fundición en cera es un proceso en el cual no #a& que reali!arle arreglos en el acabado debido a que la cera tiene una supercie lisa & el material es #omogneo, aunque es m-s costoso trabajar con estos materiales
16. Nm#!e ls tips de 3ie!! $undid ) liste sus p!in"ipales "a!a"te!:sti"as ) apli"a"ines.
ierro %0ctil (nodular) "l #ierro d0ctil, este tipo de #ierro se usa en aplicaciones de cig;e$ales debido a su maquinabilidad, resistencia a la fatiga & eleado módulo de elasticidad en los engranes de sericio pesado por su alta resistencia en el punto de ormalmente el #ierro gris da buen sericio en cualquier aplicación en maquinarias debido a su resistencia a la fatiga ierro 3aleable 'os #ierros maleables son tipos especiales de #ierros producidos por el tratamiento trmico de la fundición blanca "stas fundiciones se someten a rígidos controles & dan por resultado una micro estructura en la cual la ma&oría del carbono est- en la forma combinada de cementita, debido a su estructura la fundición blanca es dura, quebradi!a & mu& difícil de maquinar Se emplea profusamente para pie!as de automóil, tales como cajas de puente & soporte, & accesorios para tubos
18. '/!que ls a"e!s sn m(s di$:"iles de $undi! que ls 3ie!!s $undids* 'Cu(l es la "nse"uen"ia de est*
'os aceros son m-s difíciles de fundir debido a que presenta un punto de fusión considerablemente m-s alto que el de los otros metales comunes de fundición adem-s el interalo de solidicación para los aceros de bajo carbono queda un poco debajo de los 1?55@ (2BB5@*) "sto signica que la temperatura de aciado requerida para el acero es bastante alta alrededor de los C555@(2D45@*) & a eleadas temperaturas la reactiidad química del acero es alta, se oxida f-cilmente asi que deben usarse procedimientos especiales durante la fusión & el aciado para aislar al metal fundido del aire "n cambio, el #ierro fundido se caracteri!a por su alto contenido en carbono & una temperatura de aciado m-s baja entre los 1455@(2B55@*) dependiendo de la composición Siendo asi el #ierro fundido una de las aleaciones m-s importantes de todas las aleaciones de fundición & con un proceso de fundición muc#o m-s factible con respecto al del acero Aunque sean las propiedades mec-nicas del acero un material atractio para la ingeniería por su capacidad de generar formas complejas & poseer características especiales como propiedades isotrópicas & una buena resistencia a la tensión, estas cualidades se en muc#as eces enfrentada a grandes dicultades como las que se mencionaron anteriormente a lo que se le anexa por lógica que el precio nal de estos dos procesos pondr- a prueba la decisión entre adquirir un material u otro
&9. Des"!i#a ls $a"t!es imp!tantes invlu"!ads en la e"nm:a de las pe!a"ines de $undi"i%n. Se #an establecido principios generales para auxiliar a los dise$adores en la producción de fundiciones libres de defectos & llenan tolerancias dimensionales, requisitos de sericio, especicaciones & est-ndares "stos principios se reeren a la forma de fundición & arias tcnicas para minimi!ar los puntos calientes que pudieran conducir a caidades por concentración %ado el gran n0mero de ariables inolucradas, es esencial un control estricto de todos los par-metros, particularmente de aquellos relacionados con la naturale!a de
UNIBERIDAD DEL ATLNTIC
/RCE INDUTRIALE
7ILTN CA
E2UIA2UI GNHLE CA7IL L7 GIRALD DANIEL ALA REE EDUARD E ACTA ECAR GARIEL
TALLER DE FUNDICIÓN
18J98J14
