FUNDICIร N Sebastiรกn Oviedo Natalia Luna
La fundiciรณn nace en la edad de cobre debido a la necesidad de desarrollar elementos para la supervivencia y para la guerra.
Esta etapa es decisiva porque en ella se inicia un cambio importante en la metalurgia: esta se ve desarrollada por que los metales en uso se deforman fรกcilmente y por lo tanto se inician pruebas para generar herramientas que hicieron mรกs fรกcil la vida del hombre.
Fundición es la acción y efecto de fundir o fundirse (derretir los metales u otros cuerpos sólidos, dar forma al metal fundido). El concepto también se utiliza para nombrar al establecimiento en que se funden los metales. El proceso de fundición suele consistir en la fabricación de piezas a partir de derretir un material e introducirlo en un molde. Allí el material derretido se solidifica y adquiere la forma de el molde
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Permite fabricar piezas de diferentes dimensiones.
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Gran precisión de forma en la fabricación de piezas complicadas.
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Es un proceso relativamente económico.
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Las piezas de fundición son fáciles de mecanizar.
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Estas piezas son resistentes al desgaste.
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Absorben muy bien las vibraciones.
• Buena resistencia a la compresión. •
Baja resistencia a la tracción.
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Resistencia a las vibraciones.
• Fragilidad. •
Moldeabilidad en caliente.
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Resistencia al desgaste.
Los procesos de fundición se pueden clasificar según el tipo de molde que utilicen: moldes permanentes o moldes desechables. Los procesos de molde desechable implican que para sacar la pieza fundida se debe DESTRUIR EL MOLDE que la contiene, haciendo de este un proceso con velocidades de producción bajas. Gran parte del tiempo de fabricación se destina a realizar el molde y el tiempo de fundición es relativamente bajo en comparación con el de moldeo.
En los procesos de fundición en molde permanente, el molde esta fabricado en un material duro como el metal o la cerámica que PERMITE USARLO REPETIDAS VECES; el poder reutilizar el molde permite que el tiempo de producción sea mas bajo que en los procesos de molde desechable.
La fundición en arena consiste en vaciar el metal fundido a un molde de arena, dejarlo solidificar y romper después el molde para remover la fundición. Posteriormente la fundición pasa por un proceso de limpieza e inspección, pero en ocasiones requiere un tratamiento térmico para mejorar sus propiedades metalúrgicas.
Arena verde : se hacen de una mezcla de arena, arcilla y agua, el término "verde" se refiere al hecho de que el molde contiene humedad al momento del vaciado.
Arena seca: se fabrica con aglomerantes orgánicos en lugar de arcilla.
http://www.youtube.com/watch?v=fB3eGPt-b0M
El moldeo en cascarón o concha es un proceso de fundición en el que el molde es un cascarón delgado (9 mm) hecho de arena y que se mantiene cohesionado por medio de resina termofija. El proceso de moldeo en cascarón tiene muchas ventajas. La superficie de la cavidad de un molde en cascarón es más suave y esta suavidad permite un flujo más fácil durante el vertido del metal líquido y un acabado mejor de la superficie del fundido final. Las desventajas del moldeo en cascarón incluyen un modelo de metal más caro que el correspondiente al moldeo con arena.
Productos elaborados con moldeo en cáscara • Piezas para los sectores del ferrocarril, automoción, camión, maquinaria agrícola, etc. • Piezas para centrales térmicas, plantas siderúrgicas, plantas incineradoras, hornos de tratamiento, etc. • Piezas para motores y compresores, de alta calidad superficial. • Eslabones de cadena y otras piezas sometidas a altas exigencias mecánicas.
En la fundición por revestimiento se elabora un modelo de cera y se recubre con un material refractario para formar el molde, después de lo cual se derrite la cera antes de verter el metal fundido. También se le conoce como proceso de la cera perdida, debido a que el modelo de ese material se pierde en el molde antes de la fundición.
Las ventajas de la fundición por revestimiento incluyen las siguientes: 1) Es posible fundir piezas de gran complejidad y detalle 2) Se puede tener mucho control dimensional 3) Se tiene un acabado bueno de la superficie 4) Por lo general se puede recuperar la cera para volver a emplearla Debido a que en esta operación de fundido están involucradas muchas etapas, es un proceso relativamente caro.
http://www.youtube.com/watch?v=XzebdP1Sv_4
La fundición con molde de yeso es similar a aquella con arena, excepto que el molde está hecho de yeso. Con el yeso se mezclan aditivos tales como el talco y polvo de sílice para controlar la contracción y el tiempo de preparación, reducir el agrietamiento y aumentar la resistencia.
El fundido con moldes cerámicos es similar al fundido con moldes de yeso, excepto que el molde se elabora con materiales cerámicos refractarios que resisten temperaturas más elevadas que los de yeso. Así, los moldes cerámicos se emplean para fundir aceros, hierro y otras aleaciones de alta temperatura.
La fundición con moldes permanentes usa un molde de metal construido con dos secciones diseñadas para tener facilidad de apertura y cierre. Al iniciar el proceso las dos mitades del molde se sujetan juntas y se precalientan para evitar el choque térmico entre el metal fundido y la cavidad del molde, esto también facilita el flujo del metal y la calidad de la fundición. El molde inicia su enfriamiento mediante canales de refrigeración para poder proceder a extraer la pieza solidificada. Los metales que es común fundir en moldes permanentes son aluminio, magnesio, aleaciones a base de cobre y hierro colado.
El proceso de fundición centrifugada o centrífuga, consiste en depositar una capa de fundición líquida en un molde de revolución girando a gran velocidad y solidificar rápidamente el metal mediante un enfriamiento continuo del molde. Las aplicaciones de este tipo de fundición son muy variadas, yendo desde la fabricación de telescopios o partes de joyería hasta las tuberías, este procedimiento frecuentemente utilizado para la fabricación de tubos sin costura y objetos simétricos..
http://www.youtube.com/watch?v=vZIK1uTsu9w
En este método también conocido como fundición en matriz, el metal es forzado por un pistón a llenar el molde gracias a altas presiones; dicha presión se debe mantener hasta que la pieza se solidifica y se puede retirar de la cavidad. Existen dos tipos de procesos de inyección. El primero llamado de cámara caliente en el cual el metal fundido es empujado por un pistón que lo conduce hasta el molde. El pistón o cámara de inyección esta caliente manteniendo el metal fluido.
En el segundo proceso de cámara fría la cámara de inyección no esta caliente obligando a que las cantidades de metal a utilizar sea muy precisas para evitar solidificación dentro de la cámara.
http://www.youtube.com/watch?v=ZT-fy-E7G30
http://www.youtube.com/watch?v=pBdTeBQadis
El tipo de horno usado para un proceso de fundición queda determinado por los siguientes factores: ♦ La necesidad de fundir la aleación tan rápidamente como sea posible y elevarla a temperatura de vaciado requerida. ♦ La necesidad de mantener tanto la pureza de la carga, como precisión de su composición. ♦ La producción requerida del horno. ♦ El costo de operación del horno.
En estos hornos se funde el metal, sin entrar en contacto directo con los gases de combustión y por esta razón se llaman algunas veces hornos calentados indirectamente.
Hay 3 tipos de hornos de crisol que se usan en los talleres de fundición: •
Horno de crisol móvil: el crisol se coloca en el horno que usa aceite gas o carbón pulverizado para fundir la carga
metálica, cuando el metal se funde, el crisol se levanta del horno y se usa como cuchara de colada. •
Horno de crisol estacionario: en este caso el crisol
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Horno de crisol basculante: el dispositivo entero se puede
permanece fijo y el metal fundido se saca del recipiente mediante una cuchara para posteriormente llevarlo a los moldes.
inclinar para vaciar la carga, se usan para metales no ferrosos como el bronce, el latón y las aleaciones de zinc y de aluminio.
Producen temperaturas muy elevadas y son los más indicados para la desulfuración y desfosforacion de la fundición y para la obtención de aceros especiales, porque en ellos el metal se encuentra libre de todo cuerpo extraño. Pueden usarse para el afinamiento de la fundición cargándolos de trozos de hierro o viruta y haciendo luego la adicción de los elementos necesarios.
Usa corriente alterna a través de una bobina que genera un campo magnético en el metal, esto causa un rápido calentamiento y la fusión del metal de alta calidad y pureza. Estos hornos se usan para casi cualquier aleación cu yos requerimientos sean importantes.
La carga se funde por el calor generado por tres electrodos gigantes, el consumo de potencia es alto y pueden dise帽arse para alta capacidad de fusi贸n y se usa principalmente para la fundici贸n de acero. Una vez el material esta fundido el horno se inclina para verter el acero fundido dentro de una olla.
Son hornos mรณviles apoyados sobre un sistema de sustentaciรณn, usualmente se les utiliza cuando es necesaria una producciรณn relativamente grande de una aleaciรณn determinada. Luego el metal es transferido a los moldes en una cuchara, con la excepciรณn de casos especiales en que el metal es vaciado directamente.
Consiste en un tubo de mas de 4 metros de longitud y pueden tener desde 0.8 a 1.4 metros de di谩metro, se carga por la parte superior con chatarra de hierro, coque y piedra caliza y se utilizan para hacer fundici贸n de hierros colados.
El mayor problema de estos hornos es que sus equipos para el control de emisiones contaminantes son m谩s costosos que el propio horno y por ello no se controlan las emisiones de polvo y por lo tanto no se autoriza su operaci贸n.
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Fundición Fundición Fundición Fundición
blanca gris nodular maleable
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En En En En
base a aluminio base a magnesio base a cobre base a zinc
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Se le conoce también como hierro colado.
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Velocidad de enfriamiento rápida.
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La superficie es brillante.
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Alta dureza.
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Frágil.
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Resistencia al desgaste.
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De difícil mecanizado.
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Rodillos de molino y de trenes de laminación. Maquinas para el proceso de materiales abrasivos.
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El carbono se encuentra en forma de grafito.
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Velocidad de enfriamiento lento.
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Superficie gris u oscura.
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Facilidad para mecanizar.
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Alta resistencia al desgaste y a la corrosión.
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Conductividad térmica.
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Motores eléctricos Tuberías Superficies de maquinaria
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También se les conoce como dúctiles.
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Es aleado con magnesio.
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Maquinaria Tubería Cigüeñales Piezas de alto esfuerzo y resistencia
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Se obtiene de recalentar la fundición blanca.
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Equipo de ferrocarril Acoplamientos Engranes Bielas Herrajes
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Alta conductividad eléctrica Resistentes a la corrosión
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Industria automotriz (monobloques de motores, cabezas de cilindro, cajas de transmisión, suspensión) Diseño arquitectónico
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Densidad baja Resistencia a la corrosión Resistencia a la termoinfluencia
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Envases Industria aeronáutica Hélices Ruedas Motores
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Alta conductividad térmica y eléctrica Alta resistencia a la corrosión No son tóxicas
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Engranes Tubería Herraje
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Bajo punto de fusión Alta resistencia
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Estructuras baterías