proceso de fundición de metales

10 tipos de métodos de fundición

Hay miles de moldeadores de metal disponibles en este mundo. Dependiendo de la complejidad de las estructuras metálicas y el diseño, el método de fundición de metal viene a esta tecnología de fabricación. A continuación, hablaremos de 10 tipos diferentes de métodos de fundición.

Tipos de métodos de fundición que utilizan moldes desechables

Cuando se trata de fundir metales férreos, las tecnologías de moldes desechables son las aparentes vencedoras. Son más baratas porque no tienen que soportar altas temperaturas.

Fundición a la cera perdida

La fundición en arena es, con diferencia, el método más popular de fundición de metales, pero tiene un inconveniente que la hace inadecuada para algunas aplicaciones.

En este proceso, debe extraer los patrones de fundición en arena de los moldes que generan, lo que puede llevar mucho tiempo.

Los patronistas deben evaluar cuidadosamente las exigencias del patrón en cada fase del proceso de fundición, incluidos los requisitos de calado, la ubicación de las líneas de apertura, las compuertas, las bandas y los machos.

La técnica de la cera perdida, el revestimiento o la fundición de precisión es una alternativa a la fundición en arena que puede utilizarse con una amplia gama de metales, incluidas las aleaciones ferrosas de alto punto de fusión, evitando al mismo tiempo algunos de los problemas de patronaje de la fundición en arena.

Proceso de fundición a la cera perdida

Fundición en arena

El proceso más extendido de fundición de metales es la fundición en arena. Se trata de un proceso industrial de tres mil años de antigüedad: los primeros indicios de fundición en arcilla proceden de China durante la dinastía Shang (c. 1600 a 1046 a. C.).

No es de extrañar que este tipo de método de fundición siga siendo ampliamente aplicable: la arena es barata, abundante, maleable y resistente al calor.

Este molde de fundición de metal sacude los núcleos de arena son fáciles de quitar, ya que pueden utilizando una mesa vibratoria. Las correderas y compuertas, que guían el metal hasta la cavidad del molde, las corta a mano un experto moldeador o se incluyen en el diseño.

Moldeo de conchas

El moldeo en coquilla es una técnica de moldeado en arena que permite tolerancias dimensionales más estrictas. Es comparable al moldeo en arena, con la excepción de que mezcla la arena con una resina.

Sobre cada lado del patrón de moldeo de metal caliente vierte una combinación de arena y resina. Esta mezcla se funde formando una concha y se enfría. Une las "cáscaras" del molde y, con frecuencia, las sujeta con un matraz de arena.

Estas cáscaras producen un molde de gran precisión porque la resina proporciona un soporte adicional a las superficies interiores.

Molde completo o espuma

Este proceso de fundición utiliza una mezcla de arena y métodos de fundición a la cera perdida en todo el molde o proceso de fundición de espuma. Sin embargo, hace que el diseño de poliestireno espumado.

Este proceso puede hacer que el patrón espumado se complete con un sistema de compuerta y corredera y la eliminación del margen de tiro.

Y a veces elimina el diseño antes de llenar; sin embargo, con algunas espumas, puede omitir parte del diseño in situ en el molde para vaporizar cuando se pone rápidamente en el metal caliente.

Tipos de métodos de fundición que utilizan moldes reutilizables

La utilización de un molde metálico reutilizable es el método más típico para llenar el molde por gravedad; sin embargo, también se puede utilizar la presión del gas o el vacío. Las piezas de fundición huecas son aplicables para utilizar una versión del método de fundición por gravedad conocido como fundición de granizado.

Las aleaciones de aluminio, magnesio y cobre son metales de fundición comunes. Las aleaciones de estaño, plomo y zinc y las aleaciones de hierro y acero también son adecuadas para los moldes de grafito.

Cuando el metal se inyecta en la cavidad del molde, el proceso de gravedad comienza precalentando el molde a 150-200 °C (300-400 °F) para suavizar el flujo del metal y evitar daños térmicos en la pieza fundida.

El método del molde reutilizable practica los seis métodos siguientes en función de los distintos tipos de molde y métodos de fundición.  

Moldes permanentes

La composición permanente de los moldes tiene varios puntos de fusión excelentes que el metal utilizado para rellenarlos. Verter el metal en un estado fluido sin presión externa es el paso principal de este proceso de fundición. Los machos permanentes deben ser lo suficientemente sencillos como para poder extraerlos de la pieza de fundición terminada y reutilizarlos.

El proceso de moldeo emplea ocasionalmente estos moldes son en la fundición de hierro y aleaciones de baja temperatura. El flujo de trabajo industrial más frecuente utiliza mesas giratorias en lugar de cadenas de montaje. A medida que cada molde pasa por la siguiente estación, se llevan a cabo procedimientos individuales como el recubrimiento del molde, la instalación de los machos, el cierre del molde, el vertido, la apertura del molde y la expulsión de la pieza fundida.

Moldes semipermanentes

La principal diferencia entre la fundición en molde semipermanente y la fundición en molde permanente es que los machos utilizados en el proceso de fundición pueden ser machos de arena reemplazables. Los machos de arena permiten formas de machos más complicadas, ya que no es necesario recuperarlos intactos de la fundición final.

Si se deja un orificio en la pieza fundida para extraer los machos, éstos pueden "sacudirse" en una mesa vibratoria y escurrirse como arena a través de un reloj de arena. Sólo la pieza colada contra el molde metálico tiene la tolerancia, la densidad y las ventajas estéticas del colado en molde permanente.

Granizado

Cubriendo simplemente el interior del molde con un poco de metal y formando una "piel" metálica, este proceso de fundición, llamado de forma colorista, hace piezas huecas sin necesidad de machos. Dependiendo de la rapidez con la que se endurezca el metal u otro material, existen varios métodos de fundición en barbotina.

Un método consiste en verter pequeños volúmenes de líquido en un molde y hacerlo girar para recubrir el interior con metal. En otro, el fundidor puede llenar el molde y verter el material sobrante cuando haya transcurrido un tiempo determinado. Metales como el zinc, el aluminio y el estaño se funden habitualmente en barbotina.

Fundición centrífuga

Este proceso de fundición alimenta un molde refrigerado por agua que hace girar a gran velocidad alrededor de su eje central como metal líquido en su inexacta colada centrífuga. La fuerza centrífuga arrastra el metal líquido en una capa uniforme por la superficie del molde. La fundición final debe tener geometrías uniformes alrededor del eje de giro para que este método funcione. Como resultado, este método de fundición es adecuado para moldes que suelen ser cilíndricos o circulares, como tubos o anillos.

Fundición a presión

Además de la gravedad, las tecnologías de fundición a presión regulan el flujo de metal en un molde permanente. En la fundición a presión se emplea aire o gas, vacío, fuerzas mecánicas o centrífugas. Estas técnicas permiten a las fundiciones regular con precisión el ritmo de llenado de un molde: la gravedad ejerce siempre la misma fuerza, pero las fuerzas fabricadas pueden variar.

Fundición a presión

Las máquinas de fundición a presión están formadas por una cubeta que contiene metal fundido, un molde metálico de dos placas o matriz y un sistema de inyección que aspira el material y lo introduce a presión en la matriz.

Utiliza un molde abierto para iniciar el proceso de fundición a presión. Unas boquillas rocían un lubricante en el molde para evitar que la pieza se pegue. Este proceso sella los dos lados del molde e inyecta el molde cerrado con una boquilla a presión. Antes de que se abra el molde, se da a la nueva pieza fundida la oportunidad de enfriarse. La nueva pieza de fundición se empuja fuera de la matriz mediante pasadores eyectores, y el proceso vuelve a empezar.

Proceso de fundición a presión

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