FUNDICION DE LINGOTES

Consiste en el proceso de producción de acero por medio de la fundición en formas solidas

Se pueden producir tres tipos de lingotes de acero que son:

1.- Acero calmado:

Es un acero totalmente desoxidado, eliminando así la porosidad. En el proceso de desoxidación, el oxígeno disuelto en el metal fundido se hace reaccionar con elementos como aluminio, silicio, manganeso y vanadio, que deben agregarse al metal fundido. Estos elementos tienen afinidad con el oxígeno formando óxidos metálicos. Si se utiliza aluminio, al producto se le llama acero calmado en aluminio.Las inclusiones de óxido en el baño fundido flotan y se adhieren a la escoria, un acero calmado por completo carece de cualquier porosidad provocada por gases, tampoco tiene sopladuras.

2.- Acero semicalmado

Es un acero parcialmente desoxidado. Contiene porosidad o rechupe. El resultado es que se reduce el desperdicio. El rechupe en el acero semicalmado es menor

3.- Acero efervescente

El acero efervescente, en general tiene un contenido bajo de carbón, la adición de los gases como el aluminio se calman o controlan parcialmente. Los gases producen sopladuras a lo largo del anillo exterior del lingote, conocido como termino efervescente. Los aceros efervescentes tienen poco o ningún rechupe y poseen una superficie dúctil con un buen acabado superficial. Las impurezas y las inclusiones tienden a segregarse hacia el centro del lingote

COLADA CONTINÚA

Se producen metal de mejor calidad a costos reducidos, la colada continua, o fundición de hilos, se desarrolló para fundir tiras de metales no ferrosos.

se inserta una barra inicial conocida como barra ficticia, en el fondo del molde. Cuando se cuela el metal fundido se solidifica sobre dicha barra, la cual se retira a la misma velocidad que a la que se vierte el metal. La velocidad de enfriamiento es tanta que el metal desarrolla una superficie exterior solidificada (costra) que lo soporta durante su recorrido hacia abajo

FUNDICION DE CINTA

En la fundición de cinta se reducen placas o tiras delgadas a partir del metal fundido. Este se solidifica de manera similar a la de la colada continua, pero el sólido caliente se lamina después para darle la forma final. Los esfuerzos de compresión en el laminado sirven para reducir la porosidad y proveer mejores propiedades al material.

El metal colado se puede cortar a menudo en las longitudes deseadas mediante cizallamiento o corte por soplete controlado por computadora

FUNDICION

El proceso de fundición consta de estos pasos básicos:

se vacía metal fundido en un molde con la forma de la parte a manufacturar.

se deja solidificar.se retira la parte del molde.

PROCESOS DE FUNDICION DE MOLDE DESECHABLE

Las principales categorías de fundición de moldes desechables son la fundición en arena, en molde de cascara, en molde de yeso, en moldes cerámicos, de modelo evaporativo y de revestimiento

FUNDICION EN ARENA

La fundición en arena consiste en:

1) colocar un modelo (que tiene la forma de la fundición deseada) en arena para hacer una impresión

2) incorporar un sistema de alimentación3) retirar el modelo y llenar la cavidad del molde

con metal fundido4) permitir que el metal se enfrié y solidifique5) separar el molde de arena6) retirar la fundición.

Existen dos tipos generales de arena: aglutinada naturalmente (banco de arena) y sintética (arena de lago).

Los talleres de fundición prefieren esta última porque puede controlar su composición con mayor facilidad, la arena debe estar limpia y de preferencia ser nueva.

La arena que tiene granos finos y redondos se puede apisonar de modo más compacto y, en consecuencia, formar un molde con superficie más lisa. La arena de grano fino refuerza la resistencia del molde, estos granos también reducen su permeabilidad. Una buena permeabilidad de los moldes y de los machos o corazones permite que los gases y el vapor generado durante la fundición escapen fácilmente.

TIPOS DE MOLDES DE ARENA

Se caracterizan por los tipos de arena que los componen y por los métodos utilizados para producirlos. Existen tres tipos básicos de moldes de arena: de arena verde, de caja fría y sin cocción.

El proceso de molde de caja fría se mezclan diversos aglutinantes orgánicos e inorgánicos con la arena, para unir químicamente los granos y obtener una mayor resistencia.

molde no cocido se agrega una resina sintética liquida a la arena y la mezcla se endurece a temperatura ambiente. Al aglutinamiento en este molde se le llama procesos de curado en frio.

El material más común es la arena verde para moldeo, es una mezcla de arena, arcilla y agua. El término “verde” indica que la arena dentro del molde esta húmeda o mojada mientras se vacía el metal en su interior. Estos moldes se utilizan en general para fundiciones grandes.

Principales características de los moldes de arena.

La caja, que soporta el propio molde. Los moldes de dos piezas constan de un molda superior y uno inferior; la unión ente ambos es la línea de partición. Cuando se utilizan más de dos piezas n un molde de arena, a las partes adicionales se les llama centros.

Una copa de vaciado o basin, en la cual se vierte el metal fundido.

Un bebedero, a través del cual el metal fundido fluye hacia abajo.

Un sistema de canales de alimentación, que llevan el metal fundido desde el bebedero hasta la cavidad del molde. Las compuertas son las entradas a dicha cavidad.

Las mazarotas, que suministran metal fundido adicional a la fundición conforme esta se contrae durante la solidificación.

Los machos o corazones, que son insertos hechos de arena. Se colocan en el molde para formar regiones huecas o para definir la superficie interior de la fundición. También se utilizan en la parte exterior de la misma a fin de formar características como letras sobre la superficie o cavidades externas profundas.

Respiraderos, o vientos, que se colocan en los moldes para extraer los gases producidos cuando el metal fundido entra en contacto con la arena en el molde y en el macho. También dejan escapar el aire de la cavidad del molde conforme el metal fundido fluye en su interior.

MODELOS

se utilizan para moldear la mezcla de arena y dar forma a la fundición; pueden estar hechos de madera, plástico o metal, por lo general se recubren con un agente de separación para que la fundición se extraiga más fácilmente de los moldes.

MACHOS O CORAZONES

se utilizan en las fundiciones con cavidades o pasajes internos.

Se colocan en la cavidad del molde para formar superficies interiores de la fundición, los machos o corazones deben poseer resistencia, permeabilidad, capacidad para soportar el calor y colapsabilidad; de ahí que se produzcan con agregados de arena. El macho se ancla en plantillas de corazones, que son recesos agregados al modelo para soportar el macho y proporcionar un respiradero para el escape de los gases.

MAQUINAS PARA MOLDE DE ARENA

Consiste en compactar la arena mediante martillado manual (apisonado), o compactándola alrededor del modelo, la mezcla de arena se apisona alrededor del modelo mediante máquinas de moldeo.

OPERACIÓN DE FUNDICION EN ARENA

Después de darse forma al molde y colocarse los machos en su posición, las dos mitades (moldes superior e inferior) se cierran y se sujetan; se les agrega peso para evitar la separación de las secciones por la presión que ejerce el metal fundido cuando se vacía en la cavidad del molde.

Después de solidificarse, la fundición se sacude para sacarla del molde y se retiran de ella la arena y las capas de óxido por vibración (utilizando un agitador) o con chorros de arena. Las fundiciones también se limpian mediante un chorro de granalla de acero o arena.

Las mazarotas y los sistemas de alimentación se cortan mediante oxígeno y gas combustible.

Las fundiciones se limpian además por medios electroquímicos o mediante decapado con productos químicos para retirar óxidos superficiales.

MOLDEO CON GRAFITO COMPACTADO

Se utiliza en la fabricación de moldes para fundir metales reactivos, como titanio y zirconio. No se puede utilizar la arena porque estos metales reaccionan vigorosamente con la sílice. Los moldes se empacan como los de arena, se secan con aire