• Author / Uploaded
• Valentín Veintemilla

• Categories
• Fundición (Metalurgia)
• Bronce
• Aluminio
• Acero
• Metales

Citation preview

1. Proceso de moldeado El procedimiento de fabricación por deformación o moldeo, también es llamado procedimiento de conformación sin pérdida de material, eso se debe a que durante los procesos no se desperdicia ni se pierde parte alguna del material con el que se trabaja. Se realiza fundiendo el material, para posteriormente ser vertido en moldes que reproduzcan la forma de la pieza que se desea fabricar. Un molde es un recipiente que posee un orificio en el cual se introduce un material fundido, al solidificarse, adopta la geometría que presenta el molde, se deja enfriar el tiempo necesario hasta que se solidifique y se extrae del molde. Los moldes generalmente constan de dos piezas, estas se encuentran perfectamente acopladas para evitar cualquier deformación de la pieza a fabricar.

2. Materiales Los materiales utilizados durante un Proceso de Moldeo son los metales, los plásticos y el vidrio, cada material se adapta mejor a alguno de los métodos de moldeo. El material a moldearse mayormente se encuentra en forma sólida, aunque en algunos casos también se encuentra en forma de polvo o granular. En la fabricación de piezas de material plástico, se emplean diversos tipos de moldes que delimitan la masa plástica, mientras endurece y conserva la forma deseada. Estos moldes se montan en una prensa que abrirá y cerrara el molde, que aplicara una gran presión si es preciso, y que facilitara la carga del molde por medios externos.

El material plástico se mantiene en el molde bajo presión mientras endurece suficientemente de modo que se conserva su forma después de la extracción. Los compuestos plásticos difieren grandemente entre si y se prestan a una gran variedad de métodos de moldeo.

3. Métodos de Moldeo Los Métodos de Moldeo que constituyen las técnicas de procesos se clasifican en dos grupos, estos son:  

Moldeo por gravedad Moldeo por presión

3.1. Moldeo por Gravedad Se realiza vertiendo el metal fundido sobre un molde, de manera que éste se desplace por su propio peso. Se utiliza principalmente para fabricar piezas de fundición de acero, bronce, latón y distintas aleaciones de aluminio. Existen distintas técnicas, entre estas están: Moldeo en arena. - Es un procedimiento de molde perdido, se emplea una arena muy pura (sílice) para hacer el molde, mezclada con arcilla y agua para aglomerar la arena. El molde posee una parte superior y una parte inferior, las dos partes se unen, luego se vierte el material fundido por el orificio de colada, se deja enfriar hasta temperatura ambiente, rompe el molde y se extrae la pieza. Se eliminan las partes correspondientes al orificio de alimentación y el bebedero, finalmente se limpia y mecaniza superficialmente si es necesario. Este es un proceso económico, apto para temperatura altas y todo tipo de metales. Moldeo en coquilla. - Las coquillas son moldes metálicos permanentes,

normalmente son de acero, acero con aleaciones de Al, Mg o Cu, acero refractario recubiertos de grafito y fundición gris. Al ser de estos materiales permite obtener un número muy elevado de piezas iguales utilizando el mismo molde, otra ventaja, al ser el molde metálico, la velocidad a la que se enfría la pieza es mayor, además, la precisión de las piezas obtenidas es mayor, así como sus acabados superficiales. Una desventaja es que las coquillas son mucho más caras que los moldes de arena. Moldeo a la cera perdida. - Se emplea para fabricar objetos artísticos a base de metales como: Au, Ag, Pt, o de forma muy compleja y pequeña. El principal inconveniente es que es un proceso relativamente caro, pero presenta una ventaja de que no necesita un mecanizado posterior luego de ser sustraída del molde. Moldeo por Transferencia. - Este proceso se usa más con los plásticos termofijos cuando se requieren partes intricadas o de gran exactitud. Mediante este método el material preformado y precalentado se coloca en la cavidad de transferencia, luego mediante un pistón hidráulico es forzado a penetrar en la cavidad del molde donde finaliza su polimerizado. El moldeo es costoso, pero pueden mantenerse tolerancias más exactas.

a rellenar todas las cavidades del mismo. Se emplea fundamentalmente para moldear piezas de revolución, presentando. Las piezas presentan menos grietas y vacíos. Por el contrario, los moldes resultan caros porque se caracterizan por aguantar las presiones elevadas que deben soportar durante el proceso. Moldeo por inyección. - Es el moldeado donde el metal se inyecta en el molde por medio de una máquina, la inyección puede hacerse por medio de un émbolo o usando aire comprimido. Los moldes son similares a las coquillas, aunque se suelen denominar matrices. Este método presenta la ventaja de que pueden fabricarse piezas de formas complicadas de una manera bastante económica y de gran precisión, las piezas resultan limpias y sin defectos.

4. Tipos de moldes Moldes temporales. - Los recipientes con la forma deseada se conocen como moldes, éstos se fabrican de diferentes materiales como: arena, yeso, barro, metal, etc. Los moldes pueden servir una vez o varias. En el primer caso se les conoce como moldes temporales y los que se pueden utilizan varias veces, se les conoce como moldes permanentes.

3.2. Moldeo por Presión Se lleva a cabo introduciendo la masa metálica fundida en el interior del molde forzando la entrada en el mismo. En este método se emplean moldes permanentes: Moldeo por fuerza centrífuga. - El molde gira alrededor de un eje que puede ser horizontal o vertical, con lo que la fuerza centrífuga obliga al metal fundido

Ilustración 1. Tipos de moldes. Moldes Temporales.

Moldes desechables y removibles. Los moldes se fabrican por medio de modelos los que pueden ser de madera, plástico, cera, yeso, arena, poliuretano, metal, etc. Si los modelos se destruyen al elaborar la pieza, se dice que éstos son disponibles o desechables y si los modelos sirven para varias fundiciones se les llama removibles.

5. Fundición de moldes Fundición en moldes de arena. - Uno de los materiales más utilizados para la fabricación de moldes temporales es la arena sílica o arena verde (por el color cuando está húmeda). El procedimiento consiste en el recubrimiento de un modelo con arena húmeda y dejar que seque hasta que adquiera dureza.

Ilustración 3. Fundición de moldes. Moldes en Arena.

Fundición en moldes de capa seca. - Es un procedimiento muy parecido al de los moldes de arena verde, con excepción de que alrededor del modelo (aproximadamente 10 mm) se coloca arena con un compuesto que al secar hace más dura a la arena, este compuesto puede ser almidón, linaza, agua de melaza, etc. El material que sirve para endurecer puede ser aplicado por medio de un rociador y posteriormente secado con una antorcha.

Ilustración 2. Fundición de moldes. Moldes de capa seca.

Fundición en moldes con arena seca. Estos moldes son hechos en su totalidad con arena verde común, pero se mezcla un aditivo como el que se utiliza en el moldeo anterior, el que endurece a la arena cuando se seca. Los moldes deben ser cocidos en un horno para eliminar toda la humedad y por lo regular se utilizan cajas de fundición, como las que se muestran más adelante. Estos moldes tienen mayor resistencia a lintrodos golpes y soportan bien las turbulencias del metal al colarse en el molde.

Fundición en moldes de arcilla. - Los moldes de arcilla se construyen al nivel de piso con ladrillos o con materiales cerámicos, son utilizados para la fundición de piezas grandes y algunas veces son reforzados con cajas de hierro. Estos moldes requieren mucho tiempo para su fabricación y no son muy utilizados.

Fundición en moldes furánicos. - Este proceso es bueno para la fabricación de moldes o corazones de arena. Están fabricados con arena seca de grano agudo mezclado con ácido fosfórico, el cual actúa como acelerador en el endurecimiento, al agregarse a la mezcla una resina llamada furánica. Con esta mezcla de ácido, arcilla y resina en dos horas el molde se endurece lo suficiente para recibir el metal fundido.

Fundición con moldes de CO2. - En este tipo de moldes la arena verde se mezcla con silicato de sodio para posteriormente ser apisonada alrededor del modelo. Una vez armado el molde se inyecta bióxido de carbono a presión con lo que reacciona el silicato de sodio aumentando la dureza del molde. Con la dureza adecuada de la arena del molde se extrae el modelo, si este fuera removible, para posteriormente ser cerrado y utilizado.

También los procesos de moldeo pueden ser clasificados por el lugar en el que se fabrican. Moldeo en banco. Este tipo de moldeo es para trabajos pequeños y se fabrican en un banco que se encuentre a la mano del trabajador. Moldeo de piso. Para piezas grandes en las que su manejo es difícil y no pueden ser transportadas de un sitio a otro. Moldeo en fosa. Cuando las piezas son extremadamente grandes y para su alimentación es necesario hacer una fosa bajo el nivel medio del piso.

6. Conclusiones Realizada la investigación es posible concluir que, para la fabricación de piezas por medio de Moldeado se debe tomar en cuenta varios aspectos como el material a fundir, el método adecuado para el proceso y el molde adecuado para el acabado de la pieza; al realizar una buena elección de estos aspectos, se puede evitar el desperdicio exagerado de material, reducir los costos y que la pieza fabricada cumpla con las características necesarias para su aplicación.

Culminada la investigación se puede llegar a la conclusión de que al igual que en los procesos CAV, los procesos SAV tiene aspectos importantes a ser tomados en cuenta para la fabricación y elaboración de piezas, en este caso es importante saber el material que se va a utilizar, es importante también, saber a cuantos grados de temperatura se obtiene el material en estado líquido para ser colocado en el molde, y muy importante mencionar es la elección del molde que se va a elegir, es de esta manera que podremos especificar la calidad de la pieza, es decir su respectivo acabado superficial, lo cual le dará calidad utilidad a la pieza fabricada.

Por medio de las aleaciones se les dan a los metales características, como por ejemplo dureza que no poseen por sí mismo, actualmente ningún metal se usa puro, hay millares de aleaciones industriales, la más importante es el acero, el bronce que se compone de cobre y estaño, así como otros de igual importancia como lo son el latón que es cobre con cinc.

7. Bibliografía Libros: [1] García Caballero, R. (1970). Guía Tecnológica de Fundición. [2] Biedermann, L. M. H. (1957). Tratado Moderno de Fundición del Hierro y del acero. [3] Askeland, D. R. (1998). Ciencia e Ingeniería de los Materiales.