FUNDICIÓN DE LOS MATERIALES.
FUNDICIÓN
En la metalurgia, de fundición es el proceso de colada de metal neta en un molde que contiene una cavidad que tiene la forma deseada y luego se deja enfriar y solidificar. La parte solidificada también se conoce como fundición, que se expulsa del molde o el molde se rompe para completar el proceso. La colada se usa más frecuentemente para la fabricación de piezas complejas que son difíciles o más costosas para hacer por otros métodos.
Los procesos de fundición se conocen desde hace miles de años, y ampliamente utilizado en las esculturas, sobre todo en bronce, joyas de metales preciosos, armas y herramientas. Las técnicas de fundición tradicionales incluyen fundición de precisión, fundición de espuma perdida, el moldeado permanente y el moldeado en arena. El proceso de fundición moderna se divide en dos categorías principales: fundición fungibles y no fungibles. Todavía se divide por el material del molde, tal como arena o metal, y el método de colada, tales como por gravedad, por vacío o baja presión.
MATERIALES Y PROCESOS Antes de la fusión del material, se requiere la preparación del molde. Esto a su vez es un componente cuya función es recibir la masa fundida y convertirlo estableciendo la pieza correspondiente a la modelo fue la base de su formación. Modelo de un pedazo de madera, tenga en cuenta que es más grueso que el original El proceso de fusión se produce por calentamiento de la materia prima para alcanzar su punto de licuefacción. Después derretido ser drenado o se inyecta, generalmente llamado una cavidad de molde . Una vez enfriada, la materia prima se solidifica tomando la forma en lo positivo.
Los procesos más comúnmente utilizados incluso para la fabricación de moldes convencionales están en la arena de fundición o tierra especial. Estos materiales son refractarios y abundantes en la naturaleza, los más utilizados son los de arena, yeso, cemento y otras sustancias cerámicas.
Después de fundido y retirado del molde, adquiere el componente de color que se forma del material Cuando se mezcla con agua, arcilla (en algunos casos), y un aglutinante, los moldes adquieren una cohesión uniforme y moldeabilidad sin perder la permeabilidad que permite la evacuación de los gases durante la inyección o el drenaje. Después de fundido y se retira del molde, el componente va a mecanizado y tratamiento térmico (si es aplicable) Los materiales utilizados en la fabricación de moldes pueden ser metálicos o perecederos recuperable o no metálico.
ETAPAS DEL PROCESO Modelo o plantilla (por región) es el nombre dado a la parte normalmente sirven para imprimir en el molde de una fusión o forma o componente negativo ser echado. Después, la voluntad componente mecanizado y con tratamiento térmico para la pintura, la adquisición de aspecto idéntico al original Pieza original para evitar la confusión debido al regionalismo de los términos serán utilizados en este artículo el molde término a la forma del casting, y el modelo de la pieza que servirá como la cavidad receptora de imprimir material licuado masculina, o la forma de fundición, o molde de fundición.
Así que hay una toma de un molde en las medidas correctas son necesarias para cambiar la naturaleza del modelo dimensional debido al proceso de calidad: El modelo debe ser ligeramente mayor que la parte original, ya que debe tener en cuenta la contracción de este tridimensional cuando la solidificación. Hay reglas que deben seguirse como los metales o aleaciones que van a fusionarse, están disponibles en tablas o ábacos.
Superficies de molde debe cumplir con ángulos mínimos en el modelo, con el fin de no dañar las formas adoptadas por la arena durante la extracción de la pieza que sirve como un modelo. Este ángulo se denomina ángulo de salida.
Deben ser incluidos en los canales de alimentación para ventilar el molde de fundición y el exceso de material fundido y la salida de aire.
Si es necesario, se debe incluir prensos, que son extensiones que sirven para la colocación de la masculina , como la forma a menudo consiste en dos partes, un macho y una hembra, al estar en el centro de la parte hueca de servir como un punto negativo para ser completado por material licuado. La función de prensos es la celebración de una pieza a la otra. .
MODELO FABRICACIÓN Para la fabricación de la plantilla servirá para imprimir en forma de arena de la forma de la pieza a colar, se utiliza comúnmente la madera, plásticos tales como uretano, metales tales como aluminio o hierro colado. A menudo, la parte en sí se utiliza como modelo, pero esto implica un proceso de aumento de la tridimensional, por lo general con la aplicación de varias capas de pintura o resina, por ejemplo, para compensar el efecto de la contracción de la pieza fundida después de su enfriamiento.
LA DIVISIÓN DEL MODELO Generalmente, se fabrican en dos mediomodelo correspondiente a cada una de las partes principales del modelo que se va a fabricar.
A menudo, dependiendo de la geometría de la pieza, molde macho y hembra se hacen, pero los semi-modelos se consideran varones. En algunas regiones la forma de colada se llama el cuadro masculino, nomenclatura adoptada también por las normas técnicas. También puede cortar el modelo de la mitad, o ser impreso en dos formas, un error común que se comete en este proceso de corte, es observar el grosor de la hoja de sierra para cortar después de acabado, por lo que es fabrique común estos con su materia prima (antes de la formación del mismo) ya preparadas antes de mecanizado. Debido al proceso usando dos medio-modelos (o mitades) para imprimir forman las dos cavidades, nos dimos cuenta en algunas partes después de una marca de tipo listo lo separa en dos mitades, es decir la impresión de moldes.
COMPACTACIÓN DE LA ARENA ALREDEDOR DEL MODELO Para la compactación de la arena alrededor del patrón, cada media modelo se coloca en un tablero, entonces este está rodeado por cuatro tableros para formar una caja. La caja que contiene la pieza de molde se llena de fundición en arena. Esto es seguido por la compresión en cada forma y se volvió 180 grados. Los moldes se retiran, y se hacen los canales de ventilación (o fuga). Después de este proceso, las dos mitades se ensamblan, es decir, las dos placas que forman una parte cuyo interior es en sentido negativo (cavidad) ser llenado por el metal de fusión. Arenas de fundición son, no sentido químico actualmente sintético pero son una mezcla de varios tipos de arena,
aglutinantes de arcilla tales como bentonita y otros aditivos. El componente crítico de arena refractaria es de cristal de cuarzo un material tóxico conocido. El componente desagregado más peligroso es la harina de sílice o arena de revestimiento, que se propaga en el molde de una pequeña bolsa. En una plantilla de instalación de alta producción se ejecuta en una máquina de moldeo. Este equipo está diseñado para bien compacta la arena en la caja de moldeo, minimizando así moldeador esfuerzo físico y mejorar la calidad del molde. Recuerde que las técnicas de moldeo máquinas todavía tienen problemas de vibración y ruido.
MACHO DE FABRICACIÓN
El elemento macho se coloca en el molde refractario para definir una cavidad o hueco en el reparto final. Una vez que el material fluirá alrededor del macho que tiene que ser mecánicamente fuerte durante la colada y se vuelven frágiles incluso después de verter y enfriamiento, lo que permite una fácil extracción de la pieza de molde de fundición, es decir desmoldeo . La arena para la producción de macho es preparado en un mezclador mediante la mezcla de arena de sílice con un aglutinante orgánico, tal como aceite de linaza y almidón o dextrina.
Existe la preocupación de que deben respetarse en relación con el manejo de la resina y el catalizador mientras se prepara la mezcla. Estas preocupaciones deben incluir protección de ojos y piel, tanto para la resina base y urea fenol, todavía requiere un control por la ventilación y agotar el mezclador en la máquina de moldeo macho, enfriando el macho y las estaciones locales de fundición, enfriamiento parcial y área de remoción de arena de la fundición La arena preparada se coloca en un varón cuadro de la determinación de la forma de la misma después de que se retira ra lograr una forma refractario endurecido
el núcleo y se cura en un horno para lograr una forma refractario endurecido. Tal vez su línea de entrada es diferente porque sus elementos no son autenticados tendrán todos los productos que se pueden inflar, tantos base de inyectarán plátano para hacer el casting entre dos elementos que tienen diferentes cavidades de moldes.
MACHO: COLOCACIÓN Si la pieza que se va a hacer es hueca, será necesario contar con hombres que impiden que el metal fundido para difundir los pozos. Los machos son generalmente hechas de arena más fina y se mezclan con materiales que proporcionan una mayor compresión (Hay algunas arcillas específicos para esto).
Esta técnica permite la manipulación manual en la inserción de éstos en la cavidad del molde. Un ejemplo del uso de este tipo de hombres son los bloques de motor, donde existe la necesidad de preservar las tuberías de lubricación y el paso de agua para la refrigeración.
Una vez que el macho montado dentro de una cavidad formada por el modelo primario, las dos mitades del molde de fundición se unen para recibir el material en fusión.
DRENAJES Cuando el material fundido llena las cavidades, debe haber un pequeño resto de este para eliminar el aire y la posible contaminación. Se realizan en la fabricación de los moldes de colada de fundición pocos canales para facilitar el drenaje del material.
EL ENFRIAMIENTO Y LA SOLIDIFICACIÓN
Esta es la etapa más crítica del proceso, ya que un enfriamiento excesivamente rápido puede provocar tensiones mecánicas en la parte, incluyendo la aparición de grietas y burbujas. Si hay un enfriamiento muy lento se producirá reducción de la productividad. Estos eventos influyen en gran medida el tamaño, la forma, la uniformidad y composición química de los granos formados en la colada, que a su vez influye en sus propiedades globales. Los factores más importantes que afectan a estos eventos son el tipo de metal, las propiedades térmicas del metal y el molde, la relación geométrica entre el volumen y el área superficial y la forma del molde de fundición.
DESMOLDEO Después se enfrió y el material fundido solidificado se lleva a cabo la eliminación de la parte del molde. Al hacerlo se debe tener cuidado de quitar la arena de los machos. Machos de arena de abstinencia y parte, esto puede ser reutilizado en otros moldes de fundición de forma indefinida, siempre y cuando no haya sido contaminada por cualquier elemento que pueda causar una reacción.
Error común en las fundiciones es la contaminación de ciertos materiales en su superficie por otros que estaban dispersos en la arena, a veces causando cierta contaminación superficial indeseable.
DESBARBADO Después de la eliminación de la parte del molde, tiene varias púas cerca de la línea de separación del molde, canales, los desagües, marcas y discontinuidades en las cajas de machos. La molienda es la eliminación de estos chatarra con amoladoras o lijadoras. Estas máquinas tienen herramientas de corte o materiales abrasivos, cuyo propósito es eliminar las rebabas.
ACABADO Y LIMPIEZA Después de que el proceso de eliminación de rebabas, todavía hay imperfecciones y arena en los rebajes y salientes de las partes, la limpieza se hace generalmente a mano o por medio de la rotación cepillos de alambre, además del uso de lijado o chorro de
arena, si es necesario.
EL TRATAMIENTO TÉRMICO
Después de desbarbado y limpiado, las piezas pueden requerir un tratamiento de calor para la reorganización de su estructura interna. Este tratamiento se realiza en hornos especiales que hacen de temple (totales o endurecimiento), o el temple, temple (endurecimiento de ciertas áreas de las partes), la normalización o recocido (para aliviar tensiones internas).
LABOREO Las partes mecánicas son difíciles de terminar después de la limpieza, aún requieren en algunos casos, mecanizar y trabajado por la máquinaherramienta. La razón es el cambio de la forma y sobremetais requiere en los procesos de fundición. Sólo los componentes que no requieren de una precisión tal, no es necesario volvieron, rectificado, mecanizado o manipulado en sus acciones.
LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS EN LAS PIEZAS TERMINADAS
Algunos tipos de hierro fundido puede ser localizado sometidos a tratamiento superficial, tal como, endurecimiento borde de herramientas de corte o incluso en áreas que tienen radios de herramientas de doblado, o incluso sufrir superficies de fricción severas, este procedimiento es aplicada a prolongar la vida útil del molde para la aplicación de este procedimiento es necesario someter el material a una temperatura de + o 800 ° C con la ayuda de antorchas y dejar que se enfríe de manera natural o es a temperatura ambiente, con el fin de acentuar una dureza caracterizado el tipo de yeso que está trabajando.
RECTIFICADO Después del tratamiento térmico, algunas partes pueden requerir una mayor precisión en sus mediciones. A menudo usando el proceso de rectificado realizado por máquinas llamadas herramientas de rectificado. Procesos de acabado descritas anteriormente varían de pieza a pieza, que se puede utilizar en mayor o menor grado. Algunas partes, al salir de la fundición, están listas y terminadas.
PROCESOS Hay varios procesos de fundición. Estos consisten en la fusión de la materia prima que se funde en general en un " crisol”. Crisoles son de depósito material refractario, donde funde la materia prima posteriormente, fundida en molde de fundición.
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MOLDES DE FUNDICIÓN Hay varios tipos de moldes de fundición. Un poco de arena, yeso u otros diversos materiales refractarios, hay moldes cerámicos y metálicos, desechable, reciclable, mecanizada, manuales, etc. Moho en arena verde ¿El desarrollo del molde con arena húmeda modelado por el formato de parte del modelo se va a combinar. Es el método más utilizado en la actualidad, es para todos los metales. Es especialmente adecuado para las piezas pequeñas y medianas empresas. No es adecuado para una gran parte de
geometría compleja, o para finos acabados, como son la arena corrugamento marcas, y su tolerancia dimensional se reduce. El moho en arena seca
Este tipo de molde se consolidó a altas temperaturas (entre 200 y 300 ° C). El método utilizado para aumentar la resistencia mecánica y la rigidez del molde de fundición. Este proceso permite el modelado de piezas grandes y geometrías complejas. Precisión dimensional es buena y el acabado superficial es bueno, porque las partes corrugamento causadas por la arena es mucho menor.
Mecánica molde Actualmente, en lugar de formar la arena de una manera convencional por compresión manual, usamos un molde tipo más comprimido llamado molde mecánica. Este es un sistema desarrollado para el material de formación de molde es comprimido por un equipo neumático o hidráulico cuyo cavidades (negativos) mecánica o recibir formas del metal con la densidad o la presión más grande con el fin de soportar los esfuerzos que ocurre sin deslizamientos de tierra durante el llenado. Este sistema fue desarrollado para hacer frente a las deficiencias de la utilización de moldes de arena verde, menos resistentes.
Modelo de cera desechable en moldes para la fundición
Sistemas de fundición que emplean modelos de cera desechables se utilizan normalmente para el modelado de piezas delicadas que requieren de acabado fino. Estos procesos también se llaman microfusión. Su fabricación es un modelo de cera o de bajo punto de fusión de plástico.
A continuación, la pieza de cera o material plástico que se inserta en la recubrirá, formando así el molde lleno con el modelo.
La granulación del material del molde que cubre el modelo debería estar bien para dar un mejor acabado en el casting. Después de la formación de la preforma, este material está cubierto con una granulación superior a fin de proporcionar rigidez mecánica al conjunto de la cavidad que se llena con el material licuado. Un detalle importante de este sistema de fabricación de moldes es que una vez completado, el modelo no es tomada desde el interior, que se funde. El modelo de cera se precalienta y luego en estado fundido fluirá fuera del molde, convirtiéndose así en la cavidad preparada para recibir el material fundido. La principal ventaja de este sistema es la ausencia de los hombres y las superficies articulares, consiguiendo la pieza con mano de obra fina y que necesitan poco mecanizado principal.
Escalofrío Moldeo
Molde de metal
Actualmente, en lugar de formar arena se utiliza un tipo de molde y la masa fija llamado " frío ". Este es un sistema en el que el metal fundido se vierte por gravedad o mecánica en los pozos (negativo) o formas sólidas no adherentes de la aleación de metal fundido.
Los procesos que emplean moldes de metal son:
Fundición de inyección Básicamente sigue el mismo proceso que el frío, pero el molde es mecanizada. Hay menos restricciones en la geometría de las piezas, ya que el molde está fabricado por procesos modernos, como la electroerosión , por láser , etc., que dan un acabado excelente, lo que permite menos mecanizado de las piezas. Igual que la presión de fundición.
Moldeado Fundición, molde
permanente; Permanente
La aplicación más conocida es la fundición "lingote", es decir, piezas de cilíndrica regular o forma prismática, que posteriormente se someterá a un proceso mecánico. Los moldes en este caso, serán llamados "lingote". Fundición Se compone de forzar el metal fundido bajo presión, para penetrar en la cavidad del molde, llamada la matriz. Esto es de metal, tan permanente en la naturaleza y por lo tanto se puede utilizar una y otra vez.
Debido a la presión y de alta velocidad de llenado consecuente de la cavidad del molde, el proceso permite la fabricación de formas muy complejas de piezas y paredes más delgadas que la gravedad procesos permiten. La matriz se construye típicamente en dos partes, que se cierran herméticamente durante la inyección del metal fundido. Se puede utilizar en frío o precalienta a la temperatura de trabajo, que requiere material de moldeo para soportar estas temperaturas. El metal se inyecta en la cavidad de la matriz y su cantidad debe ser tal que no sólo llenar completamente la cavidad, así como los canales situados en ciertos puntos de que el aire escape. Estos canales sirven igualmente distribuidos a garantizar
un defectos sin rellenar tales como la porosidad atrapando el aire o juntas frías. Por lo tanto, a la vez que produce ninguna rebaba. Como los solidifica el metal, la presión se mantiene durante un tiempo hasta que la solidificación es completa. A continuación, la matriz se abre y la pieza se expulsa. El procedimiento es entonces la matriz de limpieza y lubricación. Se cierra de nuevo y el ciclo se repite. . PRINCIPALES VENTAJAS Producción de formas más complejas que en el caso de la fundición de la gravedad; Piezas de producción de paredes más delgadas y tolerancias dimensionales más estrechas;
Alta capacidad de producción; Producción partes casi terminados; El uso de la misma matriz a miles de partes sin variaciones significativas en las dimensiones de las piezas producidas; Las piezas de fundición pueden ser tratadas superficialmente con revestimientos de superficies con mínima preparación de superficie antes; Algunas aleaciones tales como aluminio, tienen una resistencia mayor que si están fundidas en arena. PRINCIPALES DESVENTAJAS Las dimensiones de las piezas se limitan al tamaño de la capacidad y cierre del molde de inyección; Puede haber dificultades para la evitación de aire atrapado dentro de la matriz dependiendo de los bordes de cavidades y canales; El aire atrapado es la principal causa de la porosidad en las piezas fundidas;
El equipo y los accesorios, son relativamente caros, por lo que el proceso se vuelve económica sólo para la producción de alto volumen; Proceso con pocas excepciones, sólo se utiliza para aleaciones cuyas temperaturas de fusión no son más altos que la aleación de cobre.
Casting centrifugación
Microfusión
El proceso consiste en verter el metal líquido está provista de una rotación del molde, de modo que la fuerza centrífuga se originó la presión de la gravedad, que hace que el metal líquido se encuentran con las paredes de un molde donde se solidifica. Uno de los ejemplos más conocidos de utilización del procedimiento corresponde a fabricación tubos de hierro fundido para las líneas de suministro de agua. La máquina utilizada consiste esencialmente en un molde cilíndrico de metal montado en rodillos de modo que se puede aplicar el movimiento de rotación. Este cilindro está rodeado por una camisa de agua estacionaria, a su vez montado sobre ruedas a fin de permitir que el conjunto se mueva longitudinalmente.
El proceso de fundición de precisión utilizando un molde obtenido por recubrimiento de un modelo perecedero con un mortero refractario o la pasta que se endurece a temperatura ambiente o por un calentamiento apropiado. Una vez que la pasta refractaria se endureció, el modelo se consume o se descarta. Así que tengo una cáscara endurecida que constituye el propio molde, con las cavidades correspondientes a la parte que desea producir. El metal fundido se vierte en el molde y se solidifica la parte correspondiente, el molde también es inutilizable.
PRINCIPALES VENTAJAS Transportadores como piezas de formas complicadas que son difíciles o imposibles de obtener procesos de fundición convencionales o por mecanizado; Posibilidad de reproducción de detalles precisos, esquinas afiladas, paredes delgadas, etc.; Lograr una mayor precisión dimensional y superficies más suaves; El uso de casi cualquier metal o aleación; Las partes se pueden producir casi terminado, lo que requiere poco o ningún mecanizado posterior, lo que hace mínima la importancia de adoptar sean fáciles de aleaciones de la máquina;
El proceso permite un control estricto del tamaño y los contornos de los granos solidificados direccionalmente y la orientación del grano, lo que resulta en un control más preciso de las propiedades mecánicas; El proceso puede tomar la fusión en atmósfera protectora o bajo vacío, permite el uso de aleaciones que requieren tales condiciones. Dimensiones Peso son limitadas, debido a consideraciones económicas y físicas, y debido a la capacidad del equipo disponible. El peso recomendado de estas piezas no debe exceder de 5 kg. La inversión inicial para piezas más grandes (aproximadamente 5 kg a 25 kg) es muy alta.
CONOZCAMOS Etapas del proceso de fundición de precisión sistema de cera. De la matriz: 1. La cera se inyecta en la matriz para la fabricación de modelos; 2. Los modelos de cera endurecida están asociadas a un canal central; 3. Un recipiente de metal se coloca alrededor del grupo de modelos; 4. El recipiente se llena con una carpeta refractaria (revestimiento), a la ropa molde; 5. Una vez que el material del molde se endurezca por calentamiento, los modelos se funden y salen del molde;
6. El molde calentado se llena con el metal fundido bajo la acción de presión, por gravedad, por vacío o por medio de la fuerza centrífuga: 7. El material del molde se rompe y se retiran las piezas de fundición; 8. Las partes se separan de la canal y corredores centrales, erosionada. Colada continúa En este proceso, las piezas fundidas son largas secciones con un cuadrado, rectangular, hexagonal o varios formatos. En otras palabras, el proceso se fusiona barras muy largas con las secciones antes mencionadas que son posteriormente procesados por mecanizado o por
Métodos de conformación mecánica en el estado sólido. En principio, el procedimiento comprende verter el metal líquido se calienta en un crisol. El metal líquido que fluye a través de matrices de grafito o de cobre, el agua fría.
El control de calidad de piezas de fundición La inspección de piezas fundidas - como piezas producidas por cualquier otro proceso metalúrgico tiene dos objetivos: Rechazar las defectuosas;
piezas
MÁS DEL TEMA Preservar la calidad de las materias primas utilizadas en la fundición y la mano de trabajo. El control de calidad comprende las siguientes etapas: INSPECCIÓN VISUAL: sirve para detectar defectos visibles resultantes de las operaciones de moldeo, preparación y colocación de los hombres, de fugas y limpieza; Inspección dimensional: por lo general se realiza en pequeños lotes producidos antes de que toda la serie de piezas es derretida;
INSPECCIÓN METALÚRGICA: incluye el análisis químico; examen metalográfico, para la observación de la microestructura del material; ensayos mecánicos, para determinar sus propiedades mecánicas; ensayos no destructivos, para verificar que el elenco son completamente 'perfecto'.