Written by LA fundición es el proceso mediante el cual se vierten metales o aleaciones metálicas en estado líquido (fundido) en un molde para la fabricación de los más variados tipos de piezas, objetos decorativos, bisutería, carcasas de máquinas, lingotes y otros. En muchos casos, la fundición es el proceso más simple y económico para producir una pieza, especialmente cuando es grande, con geometría intrincada o con canales y cavidades internas.
Acero fundido. Foto: Alaettin YILDIRIM / Shutterstock.com
El casting puede dar lugar a piezas acabadas, ya en su formato final, o no. En este caso, pueden sufrir procesos de conformado mecánico (por ejemplo, forjado), ajustes dimensionales, soldadura o mecanizado (para las piezas que se van a mecanizar, es habitual dejar una superposición). Pero, en general, las piezas fundidas pasan por procesos de acabado como ranurado, mecanizado y desbarbado. Cuando sea necesario, las piezas también pueden someterse a un tratamiento térmico para proporcionar una mayor resistencia, ya que las piezas fundidas tienen menor resistencia mecánica que las piezas producidas mediante procesos de conformado.
Existen varios procesos diferentes para producir piezas fundidas, siendo las más comunes: fundición por gravedad, fundición por centrifugación, fundición a presión y fundición de precisión. Cada uno se ajusta a ciertos requisitos en términos de calidad, costo y tiempo. Pero, básicamente, el inicio del proceso es la producción de un modelo o un molde.
Tú modelos se utilizan para dar forma al yeso cuando el molde utilizado es de tipo no permanente (normalmente arena). Los modelos pueden ser de madera, plástico, poliestireno, metal o incluso cera y se pueden aplicar productos desmoldeantes (talco, grafito) para facilitar su desmoldeo.
En los procesos de fundición, también se pueden utilizar piezas llamadas piezas. machos que sirven para formar canales o agujeros en las piezas que necesitan ser fundidas. Los núcleos deben estar hechos de un material lo suficientemente fuerte como para resistir el proceso de fundición del metal fundido, pero deben ser rompibles después del proceso de solidificación y enfriamiento para que pueda retirarse de la pieza.
Los moldes, a su vez, son el negativo de la pieza a producir y el tipo de material con el que se fabrican depende del proceso que se vaya a utilizar. Los más comunes están hechos de arena de fundición: arena sintética, compuesta por una mezcla de arena, arcilla y agua; arena verde, que contiene arena de sílice; y arena seca, utilizada cuando se necesitan piezas con mejor acabado o estabilidad dimensional, que contienen aditivos que mejoran sus propiedades. En el proceso de moldeo de arena Aproximadamente el 98% de la arena utilizada se reutiliza. Se tamiza y vuelve al proceso.
Otros procesos de fundición también utilizan moldes de arena, pero el más común es el proceso de gravedad, ya que también es el más barato. En este proceso, se elabora un modelo que puede ser de madera, colocándolo en un cajón de arena, dejando dos canales, la filtración y la alimentación. Después de calentar y secar el molde de arena, se retira el modelo y se cuela el metal fundido que formará la pieza. Después de la solidificación, el molde se puede romper para retirar la pieza o se puede utilizar para la producción de otras piezas (esto depende de la forma de la pieza y del molde, si tiene un formato que permita el retiro de la pieza).
También se puede hacer moldes de metal (permanente) o mixto, con partes permanentes y partes temporales (que pueden romperse después de solidificarse la masa fundida). El proceso de fundición mediante moldes metálicos permanentes permite la fabricación de miles de piezas con un solo molde que debe ser de un metal con un punto de fusión superior al metal de la pieza a producir. Debido a su mayor costo, los moldes de metal solo se fabrican para producción en masa.
LA moldura de concha («shell moulding») es un proceso de elaboración de un molde en arena sobre un modelo de metal donde está constituido por una fina capa de arena con resina, lo que permite el uso de una menor cantidad de material en el proceso (aun así, se es un proceso más caro que el convencional, pero que permite un mejor acabado). Después de hacer el molde, se somete a un proceso de tratamiento térmico para mejorar su resistencia y luego se puede utilizar para la fundición.
En el proceso de fundición a la cera perdida se utilizan dos moldes. El primero está hecho de un metal que se puede trabajar fácilmente en la forma invertida de la pieza que se va a producir (generalmente en dos mitades). A continuación, este molde se rellena con cera para formar los modelos, en la forma de la pieza final. Estos modelos se colocan en una caja que se llena con arena de fundición y se calienta hasta que la cera se derrita y se escurre, y queda otro molde con la forma invertida de la pieza. Este sim está lleno de metal fundido, dando lugar a la pieza. Las ventajas de este proceso son que se pueden producir varias piezas en serie con un alto grado de detalle y prácticamente acabadas. La desventaja es que el tamaño de las piezas es limitado.
Otro proceso de casting es el fundición a presión donde el metal se bombea al molde o matriz y se enfría con agua para prolongar su vida útil y permitir un enfriamiento más rápido de la masa fundida. Este proceso permite la fabricación de piezas con paredes más delgadas y con mayor detalle, ya que la colada forzada permite un mejor llenado del molde.
LA fundición centrífuga Consiste en un equipo donde el molde permanece girando mientras se llena de metal, haciendo más eficiente la fundición, sin embargo, también es más costoso que el proceso normal (por gravedad). Es en este proceso que se producen los tubos sin costura.
La producción de cuchillas o placas de acero también es un proceso de fundición. El metal fundido se vierte a través de una cámara y matriz donde se enfría lo suficiente para pasar al laminador, donde permanecerá en el espesor final (las láminas más delgadas pueden pasar por varios laminadores hasta alcanzar el espesor deseado).
Fuentes:
http://www.poli.usp.br/d/pmr2202/arquivos/Processos%20de%20Fundi%C3%A7%C3%A3o%20e%20Sinteriza%C3%A7%C3%A3o.pdf
http://www3.fsa.br/mecanica/arquivos/02%20Fundi%C3%A7%C3%A3o.pdf
http://www.abal.org.br/aluminio/processos_fundicao.asp
http://www.metalmat.ufrj.br/downloads/livro_FUNDICAO.pdf
http://ciencia.hsw.uol.com.br/aluminio3.htm
http://www.qualisteel.com.br/processo.html
