Tema 1 Fundicion de Metales

GRADOENINGENIERAQUMICATecnologasdeFabricacin

BLOQUE2.Procesosytecnologasdefabricacin

Procesosparapreformar

Jess Velzquez Sancho

TecnologasdeFabricacinBloque2.Procesosparapreformar

PREFORMAR:Darformapreviaaunmaterialparaluegosometerloaunprocesoposterior.

Lquido:Unslidopasaalquido.Unejemploeslafundicindeunmetalolainyeccindeunplstico.

Polvo:Seconvierteunslidoenpolvoparaluegosometerloaotroproceso.Unejemploeslapulvimetalurgiaoelsinterizado.

Gasovapor:Unslidosesublimaypasaavaporogas. Iones:Unslidoestratadopordistintosprocedimientosparaobteneruna

superficieionizada.MATERIALES: Metlicos(Aceros,aluminios,aleaciones.):

FundicinInyeccinSinterizado(Pulvimetalurgia)

PolmerosInyeccinExtrusinSopladoTermoconformado

Introduccin

CermicosMoldeadoSinterizado

Vidrio(Cristal)SopladoLaminado


ndicedeFundicin1. Introduccin.Fundicin2. Molde.Clasificacin3. Moldeadoconmoldenopermanente4. Moldeadoconmoldepermanente5. Diseodelprocesodemoldeo6. Defectosdelafundicin


1.Introduccin.FundicinDefinicin: El moldeo o fundicin es un procedimiento de fabricacin sin arranquede viruta, basado en la fusin de los metales y sus aleaciones. Consiste en lapreparacin de un molde o hueco, con arena, metal u otros materiales, quereproduce la forma de la pieza a fundir, y en el cual se vierte el metal o aleacinmetlica fundida, dejndola enfriar hasta su completa solidificacin.

Etapasenlaelaboracindeunmolde:

Preparacindelmolde Calentamientoyfusindelmaterial Llenadodelmolde Solidificacinyenfriamiento

Extraccinodesmoldeo Inspeccin Operacionesdeacabado


2.Molde.ClasificacinFunciones: Proporcionalaformaydimensionesdelapieza. Garantizaunarugosidadsuperficialadecuada. Disipaelcalordelmetalmientrasseestsolidificando. Evacualosgasesyelairequeseformaenelinteriordelmolde.Clasificacinsegnlanaturalezadelmolde: MoldeadoconmoldeNOpermanente Modelonoconsumible

o Moldeoenarena.Manualomecnico.o Fundicinencscarao Fundicinalvacoo Fundicinenmoldedeyesoocermico

Modeloconsumibleo Poliestirenoexpandidoo Alaceraperdida

Moldeadoconmoldepermanente. Moldeadoenmoldesmetlicos.


3. Moldeadoconmoldenopermanente:Fundicinenarena

La fundicin en arenaconsiste en colocar unmodelo con la forma de lapieza deseada en arena paracrear una impresin,incorporar un sistema dealimentacin, llenar lacavidad resultante de metalfundido, dejar que el metalse enfre hasta que sesolidifique, romper el moldede arena y retirar lafundicin.

machos machos


Partesdelmolde: Recipientedecolada:Evitalaerosindeloscanalesinterioresalabsorber

choques,salpicadurasyturbulenciasdelfluido Bebedero:Siempredebeestarllenodurantelacolada Canaldecolada:Ligeramenteinclinadoparafacilitarelflujodelmaterial Mazarota:Suponeunareservadematerialconelquesuplirlacontraccin Ataques:Eslazonadeentradadelacoladaalacavidaddelmolde Macho,coraznonoyo:Injertosenelmoldeparagenerarcavidades



Composicindelasarenas: Arenadecuarzo(Slice Si02)

ResistenciaMecnica Permeabilidad Estabilidadtrmica Conductividadtrmica Retractibilidad(Capacidaddesercompactado) Plasticidad

Arcilla Aglutinante

Agua



Tiposdemoldesdearena: Moldesdearenaverde

Elmoldenoseseca Moldesdearenaseca

Elsecadopuedeserparcial(sololasuperficiedelmodelo)ototal Sonmasresistentes Mejorcalidaddimensionalysuperficial Mejorpermeabilidad Distorsinfrentealmodelo(Diseomscomplejo) Mayorprobabilidaddegrietasencalientepormenorretractibilidad Mayorcosteymenortasadeproduccin



MODELOS: Materiales:

Paramodelospermanentes:Madera,plsticoometal ParamodelosNOpermanentes:Arena,poliestireno expandido

Recubiertosdematerialdesmoldeante

Tiposdemodelos: Modelosdeunasolapieza Modelosdivididossinplaca Modelosdivididosconplaca



Mquinasdemoldeadoporproyeccindearena



Conchadearenafinaconresina

Seformaunafinacapaysecalientaparacohesionarla

Semontaenunacajademoldeoyserellenacon

arenacomn

Piezafinal

Fundicinencscaracaractersticas:

Modelopermanentedeacerooaluminio.

Muybuenacalidaddimensionalysuperficial.

Problemasconlapermeabilidaddelacscara.

3. Moldeadoconmoldenopermanente:Mod.permanente


Fundicinalvaco:



Fundicinenmoldedeyeso:

Bajapermeabilidad

Bajaresistenciatrmica

Detallesfinosconunbuen

acabadosuperficial

Lasfundicionesseenfran

lentamente(granomayor)

Fundicinenmoldecermico:

Mejoralaresistenciatrmica>Permitefundicindematerialesfrreos



Poliestirenoexpandido Moldedesechabledepoliestireno expandido Aplicaciones:Piezasdealtacomplejidad(Motoresdealuminio) Puedepermitirlainclusindefibrasuotrosinjertos

Modelosdeespuma

Rellenardearenaycompactar

Durantelacolada,elmetalfundidodesplazayvaporizaelmoldede

espuma

Serecubreconbarrorefractario

3. Moldeadoconmoldenopermanente:Mod.desechable


Fundicinalaceraperdida

Modelodesechabledeceraoplstico.

Laceraesrecuperable.

Revestimientoconmaterialrefractario

Muybuenaspropiedadesgeomtricasydimensionales.

Altocoste.

Pocotrabajoposterior.

3. Moldeadoconmoldenopermanente:Mod.desechable


Ventajas:

Nohayquefabricarunnuevomoldeparacadapieza

Buenaprecisindimensionalybuenacabadosuperficial.

Sepuedecontrolarlasolidificacinporprecalentamientoorefrigeradoselectivo.

Lascontraccionessonmenoresqueenelmoldedearena.

Procesorpidoyautomatizable.

Inconvenientes:

Altocostedelosmoldesyutillajes Rentableparagrandesseries(milesdepiezas). Sloparaaleacionesconbajopuntodefusin(aluminio,magnesio,aleacionesdecobre,

etc).

Engeneral,dimensioneslimitadas(generalmente


4. Moldeadoconmoldepermanente


Fundicinabajapresin: Inyectadodirectamentedesdeelcrisol. Materiallimpiodereaccionesconeloxgenodelaatmosfera. LaFundicinconllenadoalvacoesunavariantedeladebajapresin.



Fundicinaaltapresin:

Encmaracaliente

Encmarafra



Fundicinaaltapresin:

Ventajas

Formascomplicadas

Espesoresmnimos

Mejorestolerancias

Mejorespropiedadesmecnicas

Posibilidaddeautomatizacintotal

Inconvenientes

Precio

Tamaodepiezalimitado

Limitacionesenelpuntodefusindelosmateriales(mayoresencmaracaliente)



Fundicincentrifuga:

Conmoldepermanenteodesechable

Geometrasderevolucin

EjeHorizontal

EjeVertical



Colabilidad:

Eslafacilidadconlacualsepuedevaciarunmetalparaobtenerunapiezadecalidad.

Dependede:

Elpropiomaterial: Viscosidad, Tensinsuperficial Inclusiones

Deaspectospropiosalproceso: Diseo,materialycalidadsuperficialdelmolde Espesordeparedes Gradodesobrecalentamiento Velocidaddevaciado Conductividadtrmicadelmolde

5. Diseodelprocesodemoldeo


Solidificacin:Eselprocesofsicoporelqueelmetalpasadeestadoliquidoaslido. Lasolidificacinyenfriamientodelacoladaimplicaunacontraccin:


Tiempodesolidificacin:

RegladeChvorinov


ngulodedesmoldeo:

Toleranciasdimensionales Calidadessuperficiales Holgurademecanizado Puedensurgirtensionesinternas

Crecesdemecanizado Lneadeparticin:



1. Proyeccionesmetlicas,formadasporaletas,rebabasoproyeccionesmasivascomoondulacionesysuperficiessperas.

2. Cavidades, formadas por cavidades redondeadas osperas internas o expuestas, incluyendo sopladuras,porosidad y cavidades de contraccin .

3. Discontinuidades,comosongrietas,grietasencaliente,ypuntosfros.

4. Superficiedefectuosa,comosonpliegues,arrastres,capasdearenaadheridasycascarilladexido.

6. Defectosdelafundicin


5. Fundicinincompleta,comosonlasfaltasdellenado(debidasaunasolidificacinprematura),volumeninsuficientedemetalvaciadoyfugas(debidoaprdidademetaldelmoldedespusdelvaciado).

6. Sopladuras,huecoenformadeburbujaenlapartemasaltadelafundicin,debidoalabajaporosidaddelmoldeoelexcesodeaguaenlaarena

7. Dimensionesoformasincorrectas

8. Inclusiones,queseformandurantelafusin,solidificacinymoldeo.

6. Defectosdelafundicin


Fundicin.Resumen


Caractersticasgeneralesdelosprocesosdefundicin

Fundicin.Resumen


Fund en arena

Molde en concha

Fund en yeso

Fund cera perdida

Molde permanente a baja presin

Molde permanente a alta presin

ProcesoTolerancia mm

0.1 0.25 0.5 0.75 1 1.5 2

Tolerancias aproximada segn el proceso

Fund en arena

Molde en concha

Fund en yeso

Fund cera perdida



ProcesoTolerancia mm

0.1 0.25 0.5 0.75 1 1.5 2

Tolerancias aproximada segn el proceso

Fund en arena

Molde en concha

Fund en yeso

Fund cera perdida



ProcesoRugosidad m

0.75 1 2.5 3.5 6 10 25

Rugosidad superficial aproximada segn el proceso

Fund en arena

Molde en concha

Fund en yeso

Fund cera perdida



ProcesoRugosidad m

0.75 1 2.5 3.5 6 10 25Fund en arena

Molde en concha

Fund en yeso

Fund cera perdida



ProcesoRugosidad m

0.75 1 2.5 3.5 6 10 25

Rugosidad superficial aproximada segn el proceso

Fundicin.Resumen

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