FUNDICIONES COLADAS 6
TRABAJO DE MATERIALES DE INGENIERIA
Presentado por:
JULIBETH ARIZALINDYS FONSECAKIARA MORENOLUIS AGUILAR
INGENIERO:.MENAZA
FUNDICIONES COLADAS
UNIVERSIDAD DEL ATLANTICOFACULTAD DE INGENIERIAS INGENIERIA
QUIMICA BARRANQUILLA 2014
Contenido2.INTRODUCCIN43.JUSTIFICACIN54.OBJETIVOS55.CONTENIDO65.1CLASIFICACIN
DE PIEZAS65.2SELECCIN Y ALEACIN DE METALES PARA
FUNDICIN65.2.1Seleccin65.3Consideraciones del diseo75.3.1Lneas de
particin75.3.2ngulo de salida75.3.3Tolerancias
dimensionales85.3.4Holgura de maquinado85.3.5Esfuerzos
residuales85.3.6Forma de la pieza85.4Aleaciones de metales para
fundicin95.4.1Tipos de aleaciones105.5MOLDEADO Y COLADO DE
MATERIALES145.5.1Moldeado145.5.2MOLDEO EN
ARENA145.5.3Colado165.5.4Sistemas de colada165.5.5Moldeo por
colada175.5.6Limpieza de las piezas
moldeadas175.6Pulvimetalurgia185.7MODELOS185.7.1Clasificacin
general, forma y material de los modelos195.7.2Diseo de modelos
para fundicin195.8FUNDICIN EN MOLDE A PRESIN O FUNDICIN
FORJADO205.9Fundicin a baja presin (low pressure
casting)216.REFERENCIAS22
INTRODUCCINSegn laclasede que debe realizar el constructor
demquinas, en la ejecucin de susproyectosutiliza:a. Metales
laminados o perfiladosb. Metales forjadosc. Elementos metlicos
unidos entre s por medio de ensambles o soldadurad. Piezas metlicas
obtenidas por fundicin o colado.Estas ltimas constituyen en la
mayora de los casos la parte preponderante de las mquinas , ya que
elprocedimientode la fundicin permite obtener fcil y econmicamente
piezas de diversas formas y tamaos y utilizar de modo conveniente
algunosmetalesyaleacionescuyas caractersticas particulares no los
hacen aptos para la laminacin , la forja o lasoldadura, por ejemplo
elhierrocolado.
La fundicin es , por lo tanto , unaindustriafundamental para
laconstruccinde mquinas y exige una ampliaculturaprofesional en el
que se dedica a ella , pues requiere conocimientos tcnicos tan
diversos como son eldibujoindustrial , lamecnicade los cuerpos
slidos y fluidos, laptica, la termologa , la electrotecnia ,
laqumicaetc. , mucha experiencia en losrecursosprcticos a los que a
menudo hay que recurrir , as como capacidad especial para idear y
aprovechar tales recursos.
La fundicin adems de una industria es tambin unarte: el
moldeador , sin ms ayuda que la de unmodeloy
algunasherramientasrudimentarias , puede producir piezas muy
complejas realizando untrabajoque puede llamarse de escultor .Para
terminar la pieza hace falta como en todos los
demsprocedimientosindustriales , someter lasmateriaprimas ( que en
este caso es el metal en bruto fundido en lingotes y la chatarra )
y las materias auxiliares (esto es , el combustible , las arenas ,
los aglutinantes etc.) A una serie de ordenadas de operaciones
sucesivas que constituyen el llamadodiagramade trabajo, del cual
hablaremos ms adelante.
En resumen en el proceso de fundicin, el metal fundido fluye por
gravedad u otra fuerza dentro de un molde donde se solidifica y
toma la forma de la cavidad del molde (figura 1). El trmino
fundicin se aplica tambin a la parte resultante de este proceso. Es
uno de los ms antiguos procesos de formado que se remonta 6 mil aos
atrs. El principio de la fundicin es simple: se funde el metal, se
vaca en un molde y se deja enfriar.Figura 1. Descripcin esquemtica
del proceso de colada
JUSTIFICACIN
OBJETIVOS
CONTENIDO
CLASIFICACIN DE PIEZAS
Han sido desarrollados varios sistemas de clasificacin de
piezas, pero ninguno de ellos ha sido aceptado de forma general,
puesto que deben adaptarse a las necesidades. Se distinguen:
Sistemas basados en atributos de diseo: Este sistema se basa en las
formas, dimensiones, tolerancias, tipo de material, acabado
superficial y funcin de la pieza. Sistemas basados en atributos de
fabricacin: Este sistema comprende los procesos, operaciones,
tiempo de fabricacin, lotes, produccin anual, mquinas y tiles
necesarios. Sistemas mixtos: Sistemas basados en atributos de diseo
y fabricacin de la pieza.
SELECCIN Y ALEACIN DE METALES PARA FUNDICIN
Seleccin
Los procesos de seleccin de materiales requieren un
entendimiento de las relaciones existentes entre distintos tipos de
variables tales como las propiedades del material, caractersticas
de procesado, consideraciones de diseo, funcin que debe cumplir la
pieza y la forma de la pieza.Las propiedades ms importantes
(general, mecnicas, trmicas, desgaste); a tener en cuenta en los
procesos de seleccin son los siguientes: coste (E/kg), densidad
(kg/m3), mdulo de elasticidad (Gpa), lmite elstico (Mpa), tenacidad
a la fractura (Mpa), lmite de fatiga (Mpa), conductividad trmica
(W/mK), calor especfico (J/kg K), punto de fusin (K), temperatura
de transicin vtrea (K), coeficiente de dilatacin trmica ( K -1 ),
velocidad de corrosin (mm/ao). La conductividad trmica o elctrica
son caractersticas del procesado de materiales.
Consideraciones del diseo
Deben evitarse las esquinas agudas, los ngulos y los biseles,
pues, stas actan como elevadores de esfuerzos y pueden causar el
agrietamiento y grietas del metal (y de las matrices) durante la
solidificacin. Deben evitarse las reas planas grandes (superficies
simples), ya que se pueden torcer durante el enfriamiento debido a
gradientes de temperatura o formarse un mal acabado superficial. A
fin de evitar el agrietamiento de la pieza fundida, debern existir
tolerancias de construccin durante la solidificacin.
Lneas de particin
Lneas de particin, la lnea de particin es aquella lnea o plano
que separa las mitades superior e inferior de los moldes; la lnea
de particin debe estar en las lneas o bordes de las
fundiciones.
ngulo de salida
ste ngulo pequeo debe estar en los modelos para moldes de arena
para permitir la extraccin del modelo sin daar el molde.
Tolerancias dimensionales
Deben ser tan amplios como sea posible, dentro de los lmites de
un buen desempeo de la pieza, de lo contrario aumenta el costo de
la fundicin.
Holgura de maquinado
Las holguras de maquinado que se incluyen en las dimensiones del
modelo, dependen del tipo de fundicin y aumentan con el tamao y el
espesor de la seccin de fundiciones.
Esfuerzos residuales
Las diferentes velocidades de enfriamiento dentro del cuerpo de
una fundicin generan los denominados esfuerzos residuales, para
ello es necesario el alivio de esfuerzos a fin de evitar
distorsiones en aplicaciones crticas.
Forma de la pieza
En cuanto a la forma de la pieza, para darle a un cuerpo formas
cilndricas, cnicas, esfricas, estas se obtienen al usar el torno
(torneado); para alisar o perfilar una pieza o cuerpo se utiliza la
fresa (fresado); para agujeros cilndricos en las piezas, se utiliza
taladradora o taladro. Para hacer roscas en agujeros o piezas
cilndricas, se utilizan taladradoras, roscadoras con machos y
roscadoras por laminacin; para agujeros de pequeos y grandes
dimetros, se utiliza la mandrinadora; para el tallado de dientes en
piezas cilndricas o cnicas se utiliza la dentadora.Para obtener
superficies planas o perfiladas rectilneamente, se utiliza la
limadora; para obtener superficies planas o acanaladuras rectlineas
se usa la mortajadora.En cuanto a la funcin de la pieza, existen
determinadas piezas que incluyen engarces o zonas destinadas a
encajar con otras partes diferentes para formar una pieza ms
compleja. Otras piezas, se fabrican por la necesidad de que las
mismas se integran a un diseo complejo.
Aleaciones de metales para fundicin
Algunos metales y aleaciones se producen directamente por medio
de la metalurgia de polvos o por tcnicas electrolticas. Los dems
metales y aleaciones, primero deben pasar por la etapa de fusin y
vaciado; por lo que es muy comn distinguir entre dos amplias
clases:
1. Las aleaciones forjadas poseen suficiente ductilidad para
permitir la deformacin plstica en caliente y/o en fro representan
el mayor porcentaje (85%) de las aleaciones producidas y se funden
en formas sencillas adecuadas para el trabajo posterior como lo es
la fundicin de lingotes.
2. Las aleaciones fundidas, tales como las eutcticas, se eligen
por su buena fundibilidad o son materiales con una estructura que
no puede tolerar ninguna deformacin. Estas se funden directamente
en la forma final (fundicin de formas).
Tipos de aleaciones
Materiales Ferrosos: En este grupo de materiales se pueden
derivar varias familias del sistema hierro - carbono. Aceros
Fundidos: Los aceros al carbono se encuentra en la forma de F3C. su
punto de fusin es elevado (ms del 0.15 % de carbono), su amplio
rango de congelamiento hacen a los aceros menos adecuados para
propsitos de fundicin, no obstante, son dctiles y tiene una
resistencia sobre todo a la fatiga elevada, y sta se puede
incrementar por medio de un tratamiento trmico y por aleacin. Como
las inclusiones sulfurosas deterioran las propiedades, el contenido
de azufre se disminuye al adherir elementos como el calcio. El
acero se desoxida con aluminio. La mayora de los aceros se pueden
soldar fcilmente para armar componentes de tamaos inusitadamente
grande o de gran complejidad; de ah que tengan aplicaciones
importantes principalmente para equipo ferroviario (ejemplo:
ruedas, marcos de los vagones de carga) equipo de construccin,
equipo de construccin y minera (ejemplo: carcasas de flecha,
rotores de cable), maquinaria para trabajar metales (trenes de
laminacin) en componentes petroleros y plantas qumicas (cuerpos de
vlvulas, impulsores). Los aceros inoxidables son indispensables en
las industrias alimenticias y su punto de fusin elevado y su alto
rango de congelamiento presentan retos tecnolgicos importantes.
Hierros fundidos blancos: Los hierros fundidos contienen ms de
2% de carbono. La forma en que el carbono solidifica depende de las
velocidades de enfriamiento, as como de la composicin, el control
se ejerce principalmente por medio del contenido total de carbono,
silicio y potasio. La cementita primaria en eutctico hace a estos
hierros blancos, duros y frgiles, de aqu que su uso se limite a
partes resistentes al desgaste, tales como recubrimiento para
molinos de trituracin de menas y en algunas partes de maquinaria
agrcola.
Hierro Maleable: El hierro maleable tiene resistencia,
ductilidad y tenacidad. Su fundicin se produce con tratamiento
trmico de la fundicin de hierro blanco para formar grafito
esferoidal.
Hierro gris: Con el equivalente de carbono (C.E) relativamente
elevado y velocidades de enfriamiento ms lentas, hay tiempo para
que el hierro solidifique en forma estable y para que el carbono se
separe en formas de escamas de grafito haciendo la fractura de
superficie de color gris opaco, de ah el nombre de hierro gris. Las
escamas de grafito disminuye la ductilidad hasta hacerla
prcticamente nula y el mdulo de Young es menor que el hierro (vara
de 70-150 Gpa). El hierro gris constituye la eleccin preferida en
todos los campos donde la ductilidad y la resistencia elevada no
son necesarias, teniendo aplicacin en pesos, marcos, armazones para
motores, engranes y bombas. Su capacidad de amortiguamiento elevada
es una ventaja para las bases de la mquina herramienta.
Hierro nodular: El hierro nodular (dctil o esferoidal) combina
la buena fundibilidad y maquinabilidad del hierro gris con un poco
de la ductilidad del acero. Tiene una gama de aplicabilidad
extremadamente amplio, desde cigeales, automotores y engranes
hipoides hasta carcasas de bombas, rodillos de trenes de laminacin
y en general se usa en partes sometidas a cargas de impacto o que
requieran un mdulo elstico elevado (E=150-175 Gpa)
Materiales No Ferrosos: Los metales que no contienen hierro se
llaman no ferrosos. Los ms utilizados destacan el cobre (latones,
bronces), aluminio, estao, nquel, plomo, titanio, tungsteno. Aqu se
analizan los grupos de aleaciones ms importantes ordenadas con
respecto a su punto de fusin.
Aleaciones con base estao: El estao tiene el punto de fusin ms
bajo (232C). Es altamente resistente a la corrosin y no txico, pero
su baja resistencia excluye su uso como material de construccin. Su
aplicacin ms relevante est en los cojinetes (baja friccin). Al
aadirle a esta aleacin con base estao para formar un compuesto
intermetlico, hace al material ms resistente en la aplicacin del
cojinete.
Aleaciones con base de plomo: El plomo tiene un punto de fusin
bajo (327C) por debajo de la aleacin con base de estao. Tiene buena
resistencia a la corrosin, es txico y su uso est limitado a
aplicaciones donde se evita el contacto humano. Se usan fundiciones
grandes en arena o de molde permanente como escudos contra rayos x
, rayos y. La baja resistencia y solubilidad en otros metales del
plomo lo convierten en un material para cojinetes, con una calidad
un poco menor que el estao.
Aleaciones con base de zinc: El zinc tiene una baja fusin
(419C), su mayor debilidad es la baja resistencia a la
termofluencia. Tiene baja resistencia a elementos contaminantes
como cadmio, estao y plomo los cuales provocan la corrosin
intergranular. Al emplear zinc (99.99%) puro y con un control de
los contaminantes se asegura la resistencia a la corrosin. Su
aplicacin la tienen en cajas para instrumentos y los componentes y
acabados automotores.
Aleaciones con base de aluminio: El aluminio presenta su punto
de fusin en 660C. Tiene resistencia a la corrosin y la misma se
mejora a travs de mecanismos de solucin slida y de endurecimiento
por precipitacin. El aluminio puro tiene aplicacin para utensilios
domsticos. El aluminio de 99.6% de alta conductividad, se funde en
matriz a presin para rotores del tipo jaula de ardilla, motores
fraccionarios, y como fundicin de molde permanente para motores
grandes.
Aleacin con base de cobre: El cobre tiene punto de fusin de
1083C, el cual es demasiado elevado para las matrices de acero. Una
aleacin de 88Cu-10Sn-2Zn tiene resistencia elevada, teniendo
aplicacin en engranes, cojinetes y piezas para bombas. A esta
aleacin si se le agrega plomo mejora la maquinabilidad. La aleacin
de 85Cu-5Sn-5Pb-5Zn se aplica en cuerpos de bombas. El contenido
elevado de plomo en la aleacin 80Cu-10Sn-10Pb disminuye su
resistencia y se aplica en cojinetes. Los bronces de aluminio
tienen resistencia a la corrosin o teniendo aplicaciones marinas,
engranes sinfn, vlvulas y herramientas sin formacin de chispas. Los
latones (Cu-Zn) tienen aplicaciones para adaptadores, accesorios de
plomera.
Aleaciones con base de nquel y cobalto: El nquel tiene un punto
de fusin de 1435C y el cobalto de 1495C. Estas aleaciones tienen
resistencia a la corrosin, sus aplicaciones estn en partes de
turbinas de gas como el motor de reaccin.
Otras aleaciones: Otras aleaciones con punto de fusin ms alto se
usan en casos especficos para producir piezas fundidas como el
titanio (punto de fusin 1670C), tiene resistencia a la corrosin.
Tiene aplicacin en plantas qumicas y en la construccin de aeronaves
subsnicas (mantiene el vuelo horizontal a velocidades que no
excedan de Mach 1) y supersnicas (mantienen el vuelo horizontal a
velocidades que excedan de Mach 1, un mach es ms de 300 m/s). Estn
tambin los metales refractarios los cuales son difciles de fundir
debida a sus altas resistencias al calor, cabe mencionar los ms
importantes: El molibdeno (punto de fusin de 2610C); El niobio
(punto de fusin de 2470C); El tungsteno (punto de fusin de 3410C)
Se oxidan extremadamente rpido, por lo que se les aplica tcnicas
especiales tales como arco al vaco o haz de electrones. Se aplican
en las toberas de los motores de los cohetes.
MOLDEADO Y COLADO DE MATERIALES MoldeadoLos lingotes se forman
por moldeado o molde vertiendo el metal lquido en unos moldes
hechos de metal o de arena, segn los casos. Tanto el metal como la
arena tienen la ventaja de su porosidad el cual permite la salida
de los gases. Moldear es producir un cuerpo rgido a partir de
material sin forma. A los mtodos de moldeo de materiales metlicos
corresponden, entre otros, el moldeo y la pulvimetalurgia.
MOLDEO EN ARENA
La fundicin en arena es, con mucho, el proceso de moldeo ms
importante. Para describir las caractersticas bsicas del molde se
usar un molde de fundicin en arena. Muchas de estas caractersticas
y trminos se aplican tambin a los modelos de otros procesos de
fundicin. El molde consiste en dos mitades: la tapa o semicaja o
semimolde superior y la semicaja o semimolde inferior. Ambas estn
contenidas en la caja de moldeo, que tambin se divide en dos
partes: una para cada parte del molde; las dos mitades del molde
estn separadas por el plano de separacin (figuras 2)
Figura 2 Molde de fundicin en arena. En la imagen (a) se
representa un molde abierto, en la (b) se presenta un molde con un
macho o corazn y una mazarota ciega. Por su parte, en (c) se
muestra la seccin transversal del molde listo para el vaciado, en
el que se tiene una mazarota abierta sobre la pieza En la fundicin
en molde de arena (y otros procesos de molde desechable) la cavidad
del molde se forma mediante un modelo de madera, metal, plstico u
otro material que tiene la forma de la pieza que ser fundida. La
cavidad se forma al recubrir el modelo de ambas cajas con arena en
partes iguales, de manera que al remover el modelo quede una
cavidad que tenga la forma deseada de la pieza. El modelo se
sobredimensiona para compensar la contraccin del metal cuando ste
se solidifica y enfra. La arena hmeda del molde contiene un
aglomerante para mantener su forma.
Colado La colada o vaciado es el proceso que da forma a un
objeto al hacer entrar material lquido en un agujero o cavidad que
se llama molde y se deja solidificar el lquido. Cuando el material
se solidifica en la cavidad retiene la forma deseada. Despus, se
retira el molde y queda el objeto slido conformado. El proceso de
colado permite obtener piezas con formas diversas y complejas en
todo tipo de materiales.
Sistemas de colada
Los sistemas de coladas son dispositivos necesarios para
conducir el metal lquido a la cavidad del molde. Entre los
elementos bsicos del sistema de colada, pueden destacarse: Colada o
Bebedero: Conductor vertical a travs del cual el metal entra en el
canal. Pozo de Colada: Seccin usualmente redondeada al final del
bebedero, utilizado para ayudar a controlar el flujo de metal que
entra en canal. Canal: Seccin comnmente horizontal a travs de la
cual el metal fluye o es distribuido mediante entradas a la cavidad
del molde. Portadas o Entradas: Canales secundarios variables en
nmero de acuerdo al diseo de la pieza a travs de las cuales el
metal deja el canal para penetrar en la cavidad del molde. Cavidad
de Colada: Seccin colocada en muchas ocasiones en la parte superior
del bebedero de manera de darle facilidad al operador para mantener
el metal dentro y permitir el flujo continuo, as mismo minimiza o
evita la turbulencia y promueve la entrada al bebedero solo de
metal limpio para ello usualmente emplean filtros. Filtros: Pequeos
dispositivos empleados en la cavidad de colada en coacciones en el
pozo de colada, de manera de separar la escoria del metal y de esta
forma permitir un flujo de metal limpio.
Moldeo por colada
Este procedimiento de fabricacin se aplica para producir piezas
(moldeadas por colada). Para el moldeo por colada se usa un molde
que corresponda a la configuracin de la pieza deseada. Segn el tipo
de los materiales utilizados para el moldeo por colada, estn los
siguientes:
Fundicin de hierro, moldeo por colada de fundicin gris y de
fundicin maleable. Fundicin de acero, moldeo por colada del acero.
Fundicin de metales, moldeo por colada de metales no frreos.
Los moldes para la colada pueden ser: moldes permanentes y
moldes no permanentes. Un molde permanente est elaborado en metal,
como el acero, o hierro colado; se emplean sobre todo para la
fabricacin en serie. Un molde no permanente o transitorio est hecho
de materiales moldeables o refractarios como la arena; stos se usan
para una sola colada y se destruyen al extraer la pieza
moldeada.
Limpieza de las piezas moldeadas
En este procedimiento se incluye la separacin de las mazarotas,
bebederos y dems partes del sistema de alimentacin, el cual est
formado por los cargadores y su utilizacin tiene como finalidad
prevenir no slo la formacin de cavidades o rechupes, debido a la
contraccin del metal durante la solidificacin sino tambin evitar
diseos con exceso de metal y altos costos de limpieza. As como las
rebabas, se eliminan las incrustaciones de arena y la retirada de
los machos de moldeo.Los pequeos bebederos y mazarotas, cuando la
pieza moldeada no es muy delicada y poco tenaz, se quitan
golpendolos y para los de mayor tamao se usan herramientas de
corte. Las rebabas se suprimen con corta fro o por amolado. Para la
limpieza de la superficie (pieza moldeada) se utiliza el chorreado
con arena. Para la limpieza de los machos de moldeo sin producir
polvo se utiliza chorro de agua.
Pulvimetalurgia
La pulvimetalurgia o metalurgia de polvos es un proceso de
fabricacin que, partiendo de polvos finos y tras su compactacin
para darles una forma determinada (compactado), se calientan en
atmsfera controlada (sinterizado) para la obtencin de la pieza.
Este proceso es adecuado para la fabricacin de grandes series de
piezas pequeas de gran precisin, para materiales o mezclas poco
comunes y para controlar el grado de porosidad o permeabilidad.
Algunos productos tpicos son rodamientos, rboles de levas,
herramientas de corte, segmentos de pistones, guas de vlvulas,
filtros, etc.
MODELOSEl modelo es un dispositivo que representa la parte
exterior de la pieza y que permite obtener la geometra de la pieza
en molde. Los modelos de los procesos (piezas de trabajo) se pueden
usar para explorar la influencia de los parmetros del proceso; dos
aproximaciones son posibles:
En el modelado fsico el proceso se conduce en una escala
reducida o se usan materiales de simulacin. En el modelado
matemtico se establecen ecuaciones que expresan la respuesta del
proceso a cambios en sus parmetros. Con el uso de computadoras y
tcnicas se ha hecho posible el modelado en lnea, o sea, en tiempo
real. Modelos desechables y removibles: Los moldes se fabrican por
medio de modelos los que pueden ser de madera, plstico, cera, yeso,
arena, poliuretano, metal, etc. Si los modelos se destruyen al
elaborar la pieza, se dice que stos son disponibles o desechables y
si los modelos sirven para varias fundiciones se les llama
removibles
Clasificacin general, forma y material de los modelos
Segn la forma que reproducen: externos e internos. (Caja para
machos). Forma del modelo: Al natural, enteros o divididos en dos o
ms partes. Material: Madera, metlico, resinas
Diseo de modelos para fundicin
La fundicin en arena requiere un modelo a tamao natural de
madera, plstico y metales que define la forma externa de la pieza
que se pretende reproducir y que formar la cavidad interna en el
molde. En lo que atae a los materiales empleados para la
construccin del modelo, se puede emplear desde madera o plsticos
como el uretano y el poliestireno expandido (EPS) hasta metales
como el aluminio o el hierro fundido. Para el diseo del modelo se
debe tener en cuenta una serie de medidas derivadas de la
naturaleza del proceso de fundicin: Debe ser ligeramente ms grande
que la pieza final, ya que se debe tener en cuenta la contraccin de
la misma una vez se haya enfriado a temperatura ambiente. El
porcentaje de reduccin depende del material empleado para la
fundicin. Las superficies del modelo debern respetar unos ngulos
mnimos con la direccin de desmoldeo (la direccin en la que se
extraer el modelo), con objeto de no daar el molde de arena durante
su extraccin. Este ngulo se denomina ngulo de salida. Se
recomiendan ngulos entre 0,5 y 2. Incluir todos los canales de
alimentacin y mazarotas necesarios para el llenado del molde con el
metal fundido.Si es necesario incluir portadas, que son
prolongaciones que sirven para la colocacin del macho.
FUNDICIN EN MOLDE A PRESIN O FUNDICIN FORJADO
Una cantidad de fusin medida con anterioridad se carga en una
matriz; se permite que se enfre por debajo de la temperatura
liquidus, y luego la matriz se cierra mientras se completa la
solidificacin. Al utilizar la matriz y el forjado en caliente el
cual proporciona estructuras de grano altamente refinado y formas
de las piezas.En este proceso el metal lquido se inyecta a presin
en un molde metlico (matriz), las piezas logradas con este
procedimiento son de gran calidad en lo que se refiere a su
terminado y a sus dimensiones. Este procedimiento es uno de los ms
utilizados para la produccin de grandes cantidades de piezas
fundidas. Se pueden utilizar dos tipos de sistema de inyeccin en la
fundicin en matrices.-Cmara caliente-Cmara fraEl procedimiento de
fusin en cmara caliente se realiza cuando un cilindro es sumergido
en el metal derretido y con un pistn se empuja el metal hacia una
salida que descarga a la matriz. Las aleaciones ms utilizadas en
este mtodo son las de bajo punto de fusin como las de zinc, estao y
plomo. Es un proceso rpido que se puede fcilmente mecanizar.El
proceso con cmara fra se lleva metal fundido por medio de un
cucharn hasta un cilindro por el cual corre un pistn que empuja al
metal a la matriz de fundicin, y slo es recomendable en trabajos de
poca produccin.La fundicin a presin es altamente competitiva con
otras fundiciones y procesos de forjado. Ejemplo: la rtula de un
volante hecho de una aleacin de aluminio fundido a presin reemplaz
a una fundicin de hierro dctil en cierta marca de automviles.
Fundicin a baja presin (low pressure casting)
En este caso se emplean moldes de grafito o tambin matrices
metlicas. El proceso se caracteriza en que el llenado es en flujo
laminar por la parte inferior del molde (figura 3), la presin
necesaria para que el metal ascienda y llene el molde se aplica a
travs de un gas inerte. El molde, colocado encima del recipiente
con el metal lquido, cuenta con un sistema de enfriamiento que
garantiza la transferencia de calor que permita la solidificacin
secuencial, iniciando en la parte superior y dirigida hacia debajo
de tal forma que una vez totalmente solidificada la pieza, se
elimina la presin descendiendo el metal lquido de nueva cuenta al
crisol. Con esto se garantiza la eliminacin de defectos producto de
la solidificacin, a la vez de eliminar los costos asociados a la
presencia de coladas y mazarotas. La microestructura obtenida
garantiza excelentes propiedades mecnicas. Este proceso se puede
emplear tanto para los blocks de motor como para las ruedas.Figura
3 Fundicin a baja presin y ejemplo de aplicacin del proceso
REFERENCIAS Schey, J. (2002). Procesos de Manufactura. (3th
ed.). Mxico: Mc Graw - Hill/ Interamericana Editores, S.A de C.V.
Neely. (1992). Materiales y Procesos de Manufactura. Mxico:
Editorial Limusa, S.A. de C.V. Anstead, Ostwald y Begeman. (1999).
Procesos de Manufactura. Mxico: Editorial Continental, S.A. de C.V.
Heinrich, G. (1979). Moldeo y Conformacin. Espaa: Editorial Revert,
S.A. De Garmo, Black y Kohser . (1994). Materiales y Procesos de
Fabricacin. Vol 2 (2th ed.). Espaa: Editorial Revert, S.A.
Kalpakjian, Serope y Schmid. (2002). Manufactura, Ingeniera y
Tecnologa. (4th ed.). Mxico: Pearson Educacin de Mxico, S.A. de
C.V. Appold, Feiler, Reinhard y Schmidt. (1985). Tecnologa de los
Metales. Espaa: Editorial Revert, S.A. Ribas, C. (2002). Diseo
Concurrente. Espaa: Edicions UPC. Rodrguez, Castro y del Real.
Procesos Industriales para Materiales Metlicos. (2th ed.). Espaa:
Editorial Vision Net
http://es.wikipedia.org/wiki/Fundici%C3%B3n
