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• David Blancos

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“AÑO DEL BUEN SERVICIO AL CIUDADANO”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN FACULTAD DE INGENIERIA DE PRODUCCION Y SERVICIOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA CURSO:

PROCESOS DE MANUFACTURA 2 DOCENTE: ING. JOSE LUIS VELAZQUEZ SALAZAR TEMA: FUNDICION POR MOLDE UNITARIO INTEGRANTES:     

HUANCA CONDORI CESAR AUGUSTO PERALTA MERCADO JHON JAIRO RAFAEL ZIRENA CAHUI ELEAZAR ABEL HITUZA MOSCOSO POOL DIEGO BLANCOS CRUZ DEIVI

AREQUIPA – PERU 2017

FUNDICION POR MOLDE UNITARIO CONOCIMIENTO DE LA FUNDICION: Fundición no es un conocimiento nuevo, si no que esto se dio a finales de la edad de piedra y a inicios de la edad de cobre, en busca de desarrollar nuevos elementos para la supervivencia y para la guerra. Hartos de que los metales de uso se deformen fácilmente inician pruebas para generar herramientas que hicieron la vida del hombre mucho más fácil. Fundición como se la conoce, es un proceso que el cual se caliente dos o más tipos de materiales, especialmente metales, hasta llegar a su punto de ebullición de ambos. Se usaron moles de piedra blanda y se tallaron internamente en estas , para obtener la forma de la pieza, a medida que se tecnifico el proceso se usaron , vías de conducción el material fundido , como también usar orificios por donde entraría la fundición, se hacía también el vaciado en un molde abierto

La metalurgia, El descubrimiento de que se podía extraer metal de la roca supuso un desarrollo tecnológico vital. Los primeros humanos sin duda vieron los depósitos de oro y cobre en las rocas, pero extraerlos era más complejo. En Asia, en torno al año 9000 a. C., se usaba cobre para fabricar herramientas, lo cual indica que se había alcanzado ya cierto conocimiento del proceso de fundición. Este conocimiento permitió trabajar grandes volúmenes de metal con ayuda del martillo y, hacia el año 4000 a. el trabajo con el cobre se había extendido ya al norte de África y Europa. La extracción de minerales metalíferos superficiales como la malaquita estaba ampliamente difundida en Oriente Próximo, donde se empleó por vez primera de forma eficaz la técnica de la fundición.

El primer metal que se utilizó fue el cobre y lo trabajaban de manera muy sencilla, golpeándolo con piedras. El cobre no era un metal muy resistente y se utilizaba sobre todo para hacer joyas y objetos de adorno.

En un principio, esta se aplicó básicamente con fines decorativos. El oro y el cobre se consolidaron como artículos comerciales vitales y contribuyeron al desarrollo de las culturas económicamente fuertes que empezaron a surgir en la época. Pese a ser minerales preciados, el cobre y el oro eran demasiado blandos para aplicarse a la fabricación de armas. Sin embargo, la experiencia de trabajar el cobre conllevó una mayor comprensión de las propiedades de los metales en general y, en última instancia, propició la amalgama del cobre con el estaño para producir una aleación más resistente: el bronce. Más tarde los seres humanos utilizaron otros dos metales: el bronce, una aleación de cobre y estaño, y el hierro. Ambos metales eran muy resistentes y con ellos se podía fabricar todo tipo de utensilios: herramientas de trabajo, armas y armaduras, recipientes, joyas, estatuas. Para fabricar objetos de bronce y hierro los hombres fundían el mineral en hornos cerrados y después colocaban el metal fundido en moldes con la forma del objeto que querían realizar. Puesto que las existencias de estaño se limitaban a Oriente Próximo, China y el noroeste de Europa, la Edad de Bronce solo se dio en estas zonas. En el resto del mundo, como en África, América y Australia, la piedra siguió siendo el medio más eficaz para fabricar herramientas hasta la llegada del hierro. La eficacia del bronce generó un excedente de útiles, armas y objetos ceremoniales, así como artículos de lujo, que llevó la riqueza a determinadas comunidades.

Era necesario armar ejércitos enteros y los yacimientos explotados de la zona comenzaron a resultar insuficientes. De pronto, un descubrimiento, inicialmente conocido sólo por algunos que lo guardaban como un secreto de Estado, vino a modificar todo el sistema comercial-industrial de la Edad del Bronce.

El descubrimiento del hierro “libera” a las ciudades de los abusivos acaparadores de cobre y estaño. Una nueva edad se inicia con la rápida difusión de este metal, que desplazó en forma total a los utensilios de piedra. Con el hierro todo se hace más rápido y barato: herramientas de labranza, cascos, corazas, armas, útiles para oficios en general, etc. Este cambio perjudicó a las regiones antes enriquecidas por el comercio de los metales, nivelando prácticamente a todos los pueblos. Toda Europa Central fue un yacimiento, aprovechándose también la madera de sus bosques como combustible. Muchas veces en la historia los bosques fueron talados sin piedad, siendo éste uno de los períodos en que el fenómeno se produjo con mayor intensidad. Los príncipes desarrollaron pequeñas unidades de población dedicadas a las actividades ganaderas y metalúrgicas. Así fueron acumulando riquezas importantes. Al finalizar esta gran edad, en el siglo VII a. de C, surge en Austria y a orillas del río Rin una avanzada cultura

llamada civilización de Hallstatt, que mantiene contactos comerciales con Grecia y Asia Menor, donde existían ya los elementos que hacían prever el florecimiento de la clásica Edad Antigua. El perfeccionamiento en todas las ramas, iniciado en el II milenio a. de C. por los pueblos orientales de la Mesopotamia, sus vecinos los guerreros hititas y, especialmente, por los egipcios en el valle del Nilo, se expandió durante la Edad del Hierro -que fue también el comienzo de la Historia- gracias a los fenicios, los cartagineses y los griegos. Los dos primeros formaron un “puente de navegación” entre Oriente y Occidente; los griegos asimilaron conocimientos y, dándoles forma actualizada, los proyectaron hacia el mundo conocido. Ya antes del siglo 30 a. de C. comenzó a hacerse carne en algunos pueblos del este la idea de comunicarse por medio de otro artificio que no fuera la palabra hablada. En realidad, ya en el Paleolítico algunos hombres habían alcanzado este objetivo. No se necesita ser un arqueólogo experto para comprender el “mensaje” dejado en las cavernas por el “homo sapiens” primitivo. Por las pinturas rupestres sabemos cómo eran entonces las expediciones de caza, qué armas se utilizaban y cómo eran las costumbres. Sin embargo, faltaba muchísimo aún para que la escritura permitiese una fiel “traducción” del lenguaje oral. Y esto se produjo casi al mismo tiempo para los babilonios y los egipcios. Como estas escrituras eran sagradas y a ellas sólo tenían acceso los sacerdotes, se las llamó jeroglíficos (es decir: escritura sagrada). Es el proceso para producir piezas u objetos útiles con metal fundido. Consiste en vaciar metal fundido en un recipiente con la forma de la pieza u objeto que se desea fabricar y esperar a que se endurezca al enfriarse. La fundición de metales es el proceso de fabricación de piezas mediante el colado del material derretido en un molde. El proceso tradicional es la fundición en arena, por ser ésta un material refractario muy abundante en la naturaleza y que, mezclada con arcilla, adquiere cohesión y moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del molde al tiempo que se vierte el metal fundido. El proceso comienza con la elaboración del modelo que es la pieza que se desea reproducir; cuando la producción es en masa se la maquina en metales “blandos” como el aluminio. Este procedimiento de fabricación se aplica para producir piezas (moldeadas por colada). Para el moldeo por colada se usa un molde que corresponda a la configuración de la pieza deseada. Los moldes para la colada pueden ser: moldes permanentes y moldes no permanentes. En cuanto a la forma de la pieza, para darle a un cuerpo formas cilíndricas, cónicas, esféricas, estas se obtienen con el uso de las herramientas de corte Por medio del movimiento de corte se consigue el arranque de viruta bien sea por giro o traslación de la pieza a mecanizar. El arranque de viruta se consigue

mediante un movimiento rectilíneo de corte; en el torneado, taladrado, fresado y rectificado, se consigue un movimiento de corte circular. Las herramientas de corte se fabrican en diversos grados que van desde el tenaz y menos duro para maquinar acero hasta el muy duro y algo frágil para maquinar hierro colado y materiales abrasivos.

La fundición 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 fácilmente y por lo tanto se inician pruebas para generar herramientas que hicieron más fácil la vida del hombre.

Por consiguiente se deja de lado el uso de la piedra como materia prima principal de herramientas. En esta búsqueda el hombre se vio en la necesidad de generar mezclas de metales o para dar diferentes formas a los metales.

Las primeras formas se dieron al finalizar la edad de piedra y al iniciar la edad de cobre dando paso al nacimiento de la metalurgia. Estas formas se dieron martillando las placas de cobre, este proceso recibió el nombre de forjado. Luego se busco la fusión de metales en hornos rudimentarios para lograr temperaturas elevadas, y los moldes siempre fueron manufacturados en piedra blanda y en esta tallaron la cavidad de la pieza a fabricar.

Con el descubrimiento de esta fusión de metales para armas, utensilios, monedas, en algunas poblaciones se inicio el proceso metalúrgico de fabricar objetos con aleaciones de cobre con estaño, aluminio, magnesio, manganeso, oro y plata.

Al principio se usaron moldes abiertos y el vaciado del metal no necesitaba ningún canal de alimentación, pero con la tecnificación del proceso y con la producción de herramientas y armas cada vez más complejas se inventaron los moldes cerrados y con estos los canales de alimentación para su llenado.

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Los procesos de fundición tienen su origen en el año 5000 AC. Puede utilizarse para materiales metálicos y no metálicos. El proceso consiste en vertir material derretido en un molde, dejarlo solidificar y removerlo. Permite fabricar piezas de diferentes dimensiones. Gran precisión de forma en la fabricación de piezas complicadas. Es un proceso relativamente económico. Las piezas de fundición son fáciles de mecanizar. Estas piezas son resistentes al desgaste Absorben mejor las vibraciones en comparación con el acero. Buena resistencia a la comprensión Baja resistencia a la tracción Resistencia a las Vibraciones Fragilidad Moldeabilidad en caliente

Los procesos de fundición se clasifican de acuerdo al tipo de molde que utilicen. Se clasifican en dos grupos:

PROCESOS QUE UTILIZAN MOLDES DESECHABLES El molde se destruye para remover la parte fundida, como se requiere un nuevo molde por cada nueva fundición, las velocidades de producción son limitadas, ya que se requiere más tiempo para hacer el molde que para la fundición en si, sin embargo, para ciertas partes se pueden producir moldes y fundiciones a velocidades de 400 partes por hora o mayores.

PROCESOS QUE UTILIZAN MOLDES PERMANENTES El molde se fabrica con metal (u otro material durable) que permite usarlos en repetidas operaciones de fundición. En este caso el molde se prepara sin ayuda de modelo alguno labrando directamente en negativo la pieza en uno o varios bloques de metal (generalmente hierro fundido o acero ) que viene a constituir la coquilla que dura numerosas fundiciones algunas veces los moldes permanentes se hacen de yeso, de modo que sirvan para varias coladas con solo leves reparaciones cuando la pieza ha detener huecos interiores el hoyero con la caja de machos u otros utensilios, hacelos machos o hoyos convenientes. Los moldes perdidos son aptos para la colada de toda clase de metales y para piezas de cualquier dimensión; en cambio, los moldes permanentes en coquilla se adaptan especialmente para fundir pequeñas piezas sencillas y en gran numero de un modo particular para metales de bajo grado de fusión (aleaciones de cobre de aluminio, de cinc, de plomo o similares ).

La fundición en arena es el proceso más utilizado, la producción por medio de este método representa la mayor parte del tonelaje total de fundición. Es un ejemplo de modelos desechables.

Casi todas las aleaciones pueden fundirse en arena; de hecho, es uno de los pocos procesos que pueden usarse para metales con altas temperaturas de fusión, como son el acero, el níquel y el titanio. Su versatilidad permite fundir partes muy pequeñas o muy grandes (véase la figura 2.9) y en cantidades de producción que van de una pieza a millones de éstas.

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. En esta breve descripción se puede observar que la fundición en arena no solamente incluye operaciones de fundición, sino también la fabricación de modelos y manufactura de moldes. Veamos la secuencia:

a. Sopladuras b. Puntos de alfiler c. Caídas de arena d. Costras e. Corrimiento del molde f. Corrimiento del corazón

La fundición en arena requiere un patrón o modelo al tamaño de la parte, ligeramente agrandado, tomando en consideración la contracción y las tolerancias para el maquinado de la pieza final.

Los materiales que se usan para hacer estos modelos incluyen la madera, los plásticos y los metales. La madera es un material común para modelos, por la facilidad de trabajarla y darle forma. Sus desventajas son la tendencia a la torsión y al desgaste por la abrasión de la arena que se compacta a su alrededor, lo cual limita el número de veces que puede usarse.

Los modelos de metal son más costosos pero duran más. Los plásticos representan un término medio entre la madera y los metales. La selección del material apropiado para patrones o modelos depende en gran parte de la cantidad total de piezas a producir.

Existe varios tipos de modelos:

El más simple está hecho de una pieza, llamado modelo sólido, que tiene la misma forma de la fundición y los ajustes en tamaño por contracción y maquinado. Su manufactura es fácil, pero la complicación surge cuando se utiliza para hacer el molde de arena. Por tanto, los modelos sólidos se usan solamente en producciones de muy baja cantidad.

Los modelos divididos constan de dos piezas que separan la pieza a lo largo de un plano, éste coincide con el plano de separación del molde. Los modelos divididos son apropiados para partes de forma compleja y cantidades moderadas de producción

Para altos volúmenes de producción se emplean los modelos con placa de acoplamiento o los modelos de doble placa (superior e inferior). En un modelo con placa de acoplamiento, las dos piezas del modelo dividido se adhieren a los lados opuestos de una placa de madera o metal.

El proceso general de la fundición en arena comienza con la fabricación del modelo de la pieza a fundir, luego este modelo se coloca entre la arena para generar una cavidad negativa y se ubican los sistemas de alimentación que guiaran el metal fundido hacia las cavidades del molde.

Una vez el metal se solidifica al interior de la cavidad, se destruye el molde y se extrae la pieza terminada; si se requiere se puede realizar el proceso de tratamiento térmico a la pieza fundida o realizar los procesos adicionales de acabados y controles necesarios.

Los patrones definen la forma externa de la fundición. superficies Internas, se necesita un corazón para definirlas.

Si

posee

Un corazón es un modelo de tamaño natural de las superficies interiores de la parte. El corazón se inserta en la cavidad del molde antes del vaciado, para que al fluir el metal fundido, solidifique entre la cavidad del molde y el corazón, formando así las superficies externas e internas de la fundición.

El corazón se hace generalmente de arena compactada. El tamaño real del corazón debe incluir las tolerancias para contracción y maquinado lo mismo que el patrón. El corazón, dependiendo de la forma, puede o no requerir soportes que lo mantengan en posición en la cavidad del molde durante el vaciado.

Estos soportes, llamados sujetadores, se hacen de un metal cuya temperatura de fusión sea mayor que la de la pieza a fundir. Por ejemplo, para fundiciones de hierro colado se usan sujetadores de acero. Los sujetadores quedan atrapados en la fundición durante el vaciado y la solidificación.

Los moldes permanentes por lo generar se componen de dos mitades metálicas que al unirse generan la cavidad y todo el sistema de alimentación; estas dos mitades se fabrican maquinadas, lo cual garantiza muy buen acabado superficial y una alta precisión dimensional de los productos fundido.

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 típicos a fundir en moldes permanentes son las aleaciones de aluminios, magnesios y cobre.

Se pueden clasificar los procesos en molde permanente partiendo de la presión que se utiliza para llenar la cavidad con el metal fundido.

FACTORES A CONSIDERAR EN LAS OPERACIONES DE FUNDICIÓN:   

El flujo del metal fundido dentro de la cavidad del molde. La solidificación y el enfriamiento del metal dentro del molde. La influencia del tipo de material del molde.

SOLIDIFICACIÓN DE LOS METALES Una vez que se vacía el metal fundido en un molde, se solidifica y enfría a la temperatura ambiente; durante estos procesos ocurre una serie de eventos que influyen en gran medida en el tamaño, forma, uniformidad y composición química de los granos formados a lo largo de la fundición, que a su vez influyen en sus propiedades generales. Los factores importantes que afectan estos eventos son el tipo de metal, las propiedades térmicas del metal y del molde, la relación geométrica entre el volumen y el área superficial de la fundición y la forma del molde. METALES PUROS Debido a que un metal puro tiene un punto de fusión (o de solidificación) claramente definido, se solidifica a una temperatura constante, como se muestra en la figura 10.1. Por ejemplo, el aluminio puro se solidifica a 660 °C (1220 °F), el hierro a 1537 °C (2798 °F) y el tungsteno a 3410 °C (6170 °F). (Ver también la tabla 3.1 y la fig. 4.4). Luego que la temperatura del metal fundido desciende a su punto de solidificación, permanece constante mientras se disipa su calor latente de fusión. El frente de solidificación (interfaz sólido-líquido) se mueve a través del metal fundido de las paredes del molde hacia el centro. El metal solidificado, llamado fundición, se saca del molde y se enfría a la temperatura ambiente. En la figura 10.2a se muestra la estructura del grano de la fundición de un metal puro en un molde cuadrado. En las paredes del molde, que se encuentran a la temperatura ambiente, o al menos mucho más frías que el metal fundido, el metal se enfría con rapidez y produce una capa superficial solidificada, o cáscara, de finos granos equiaxiales. Éstos crecen en dirección opuesta a la de la transferencia de calor a través del molde; los que tienen una orientación favorable crecen de manera preferencial y se les llama granos columnares (fig. 10.3). Conforme la fuerza impulsora de la transferencia de calor se reduce, alejándose de las paredes, los granos se vuelven equiaxiales y gruesos; los que tienen orientaciones sustancialmente diferentes ven bloqueado su crecimiento posterior. A tal desarrollo de los granos se le conoce como nucleación homogénea, lo que significa que los granos (cristales) crecen sobre sí mismos, a partir de la pared del molde.

ALEACIONES La solidificación en las aleaciones comienza cuando la temperatura desciende por debajo del liquidus (TL) y termina cuando alcanza el solidus, TS (fig. 10.4). En este intervalo de temperaturas, la aleación se encuentra en un estado blando o pastoso que consiste en dendritas columnares (del griego dendron, que significa “parecido a”, y drys, que significa “árbol”). Obsérvese la presencia de metal líquido entre los brazos de las dendritas. Éstas tienen brazos y ramas tridimensionales (brazos secundarios) que se entrelazan al final, como se puede ver en la figura 10.5. Es importante (aunque complejo) el estudio de las estructuras dendríticas porque contribuyen a factores dañinos como las variaciones en la composición, segregación y microporosidad dentro de una parte fundida. El ancho de la zona pastosa (donde coinciden las fases líquida y sólida) es un factor importante durante la solidificación. Esta zona se describe en términos de una diferencia de temperatura, conocida como rango de solidificación o de congelamiento, de la siguiente manera:

En la figura 10.4 se puede ver que los metales puros tienen un rango de solidificación próximo a cero y que el frente de solidificación se mueve como un frente plano sin formar una zona pastosa. Las eutécticas (sección 4.3) se solidifican de manera similar, con un frente casi plano. El tipo de estructura desarrollado después de la solidificación depende de la composición del eutéctico. En aleaciones con un diagrama de fases casi simétrico, por lo general la estructura es laminar, con dos o más fases sólidas presentes, dependiendo del sistema de aleación. Cuando la porción volumétrica de la fase menor de la aleación baja de 25%, la estructura suele volverse fibrosa. Estas condiciones son particularmente importantes para los hierros fundidos. Para las aleaciones, un rango de solidificación corto por lo común comprende una diferencia de temperatura de menos de 50 °C (90 °F), y un rango de solidificación largo, más de 110 °C (200 °F). En general, las fundiciones ferrosas tienen zonas pastosas estrechas, mientras que en las aleaciones de aluminio y

de magnesio dichas zonas son amplias. Por lo tanto, estas aleaciones se encuentran en un estado pastoso durante la mayor parte del proceso de solidificación.

FLUJO DEL FLUIDO Para enfatizar la importancia del flujo del fluido en la fundición, describamos brevemente un sistema básico de fundición por gravedad como el que se muestra en la figura 10.8. El metal fundido se vacía a través de una copa de vaciado; después fluye a través del sistema de alimentación (bebedero, canales de alimentación y compuertas) dentro de la cavidad del molde. Como se ilustra en la figura 11.3, el bebedero es un canal cónico vertical por donde el metal fundido fluye hacia abajo, dentro del molde. Los canales de alimentación lo llevan desde el bebedero al interior de la cavidad del molde, o conectan el bebedero a la compuerta (la parte del canal de alimentación por la que el metal fundido entra en la cavidad del molde). Las mazarotas (también llamadas alimentadores) sirven como depósitos de metal fundido para proveer el metal necesario y evitar la porosidad debida a la contracción durante la solidificación.

Aunque un sistema de alimentación como el señalado parece simple, una fundición satisfactoria requiere un diseño apropiado y el control del proceso de solidificación para asegurar un flujo del fluido adecuado en el sistema. Por ejemplo, una función importante del sistema de alimentación en la fundición en arena consiste en atrapar contaminantes (como óxidos y otras inclusiones) existentes en el metal fundido, al hacer que se adhieran a las paredes de dicho sistema para impedir que lleguen a la cavidad del molde. Además, un sistema de alimentación diseñado en forma apropiada ayuda a evitar o minimizar problemas (como enfriamiento prematuro, turbulencia o que algún gas quede atrapado). Incluso antes de llegar a la cavidad del molde, el metal fundido debe manejarse con cuidado para evitar la formación de óxidos en las superficies del mismo, originados por la exposición al medio ambiente o por la introducción de impurezas en el metal fundido. Existen dos principios básicos fundamentales en el diseño de los canales de alimentación: el teorema de Bernoulli y la ley de continuidad de la masa. CARACTERÍSTICAS DEL FLUJO Un factor que debe considerarse en el flujo del fluido en los sistemas de alimentación es la presencia de turbulencia, en oposición al flujo laminar de los fluidos. El número de Reynolds (Re) se utiliza para cuantificar este aspecto del flujo del fluido. Representa la relación entre las fuerzas de la inercia y las de la viscosidad, y se define como.

Donde v es la velocidad del líquido, Del diámetro del canal, y ρ y ꞃ son la densidad y la viscosidad del líquido, respectivamente. Cuanto mayor sea el número de Reynolds, mayor será la tendencia a que ocurra el flujo turbulento. En los sistemas de alimentación, Re varía típicamente entre 2000 y 20,000, en donde un valor superior a 2000 representa flujo laminar. Entre 2000 y 20,000 representa una mezcla de flujo laminar y turbulento. Por lo general, esta mezcla se considera inofensiva en los sistemas de alimentación. Sin embargo, los valores de Re superiores a 20,000 constituyen una turbulencia severa, lo que produce aire atrapado y la formación de espuma (nata que se forma en la superficie del metal fundido) por la reacción del metal líquido con el aire y otros gases. En general, para minimizar la turbulencia hay que evitar cambios súbitos en la dirección del flujo y en la geometría de las secciones transversales del canal en el diseño del sistema de alimentación. La espuma o la escoria se pueden eliminar casi en su totalidad sólo mediante la fundición al vacío (sección 11.3.2). La fundición convencional atmosférica mitiga la espuma o la escoria mediante (a) desnatado, (b) el uso de sistemas de copas y canales de vaciado diseñados apropiadamente, o (c) el uso de filtros, que también pueden eliminar el flujo turbulento en el sistema de canales. Por lo general, los filtros se fabrican con cerámicas, mica o fibra de vidrio; su ubicación y colocación apropiadas son importantes para el filtrado efectivo de la nata y la escoria.

FLUIDEZ DEL METAL FUNDIDO A la capacidad del metal fundido para llenar las cavidades del molde se le llama fluidez, que consta de dos factores básicos: (1) las características del metal fundido y (2) los parámetros de fundición. Las siguientes características del metal fundido afectan la fluidez. Viscosidad. Al aumentar la viscosidad y su sensibilidad a la temperatura (índice de viscosidad), la fluidez disminuye. Tensión superficial. Una tensión superficial elevada en el metal líquido reduce su fluidez. Por esta causa, las películas de óxido sobre la superficie del metal fundido tienen un efecto adverso significativo sobre la fluidez. Por ejemplo, una película de óxido sobre la superficie del aluminio puro fundido triplica la tensión superficial. Inclusiones. Las inclusiones pueden afectar significativamente la fluidez debido a que son insolubles. Este efecto se puede verificar observando la viscosidad de un líquido (como el aceite) con partículas de arena o sin ellas; el líquido con arena tiene una viscosidad mayor y, por lo tanto, una fluidez menor. Patrón de solidificación de la aleación. La manera en que ocurre la solidificación (sección 10.2) puede afectar la fluidez. Más aún, la fluidez es inversamente proporcional al intervalo de solidificación. Cuanto menor es el intervalo (como en los metales puros y en los eutécticos), mayor será la fluidez.

Por el contrario, las aleaciones con intervalos más largos de solidificación (como las aleaciones de soluciones sólidas) tienen una fluidez menor. Los siguientes parámetros de fundición afectan la fluidez y también pueden afectar el flujo del fluido y las características térmicas del sistema. Diseño del molde. El diseño y las dimensiones del bebedero, los canales y las mazarotas, afectan la fluidez. Material del molde y sus características superficiales. Cuanto mayor sea la conductividad térmica del molde y más rugosas sus superficies, menor será la fluidez del metal fundido. Aunque el calentamiento del molde mejora la fluidez, también hace más lenta la solidificación del metal. Por ende, la fundición desarrolla granos más gruesos y, de ahí, una menor resistencia. Grado de sobrecalentamiento. El sobrecalentamiento (definido como el incremento de temperatura de una aleación por encima de su punto de fusión) mejora la fluidez al retrasar la solidificación. Con frecuencia se especifica la temperatura de vaciado en lugar del grado de sobrecalentamiento, porque aquélla se determina más fácilmente. Velocidad de vaciado. Cuanto menor sea la velocidad de vaciado del metal fundido dentro del molde, menor será la fluidez, debido a que la velocidad de enfriamiento es mayor cuando se vacía lentamente. Transferencia de calor. Este factor afecta directamente la viscosidad del metal líquido (ver más adelante). Aunque complejo, el concepto capacidad de fundición (colabilidad) se utiliza generalmente para describir la facilidad con que un metal puede fundirse para producir una parte con buena calidad. Este término no sólo incluye la fluidez, sino también la naturaleza de las prácticas de fundición.