Procesos de fundición de metales

Transcripción

Procesos de fundición de metales
PROCESOS DE FUNDICIÓN DE METALES
PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
PROCESOS DE FUNDICIÓN DE METALES
COLADA DE METALES
MOLDE DESECHABLE
(Modelo permanente)
MOLDE PERMANENTE
(Coquilla)
MOLDE Y MODELO
DE SACRIFICIO
PROCESOS DE MANUFACTURA
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1
PROCESOS DE FUNDICIÓN DE METALES
MOLDES
DESECHABLES
SEGÚN EL MÉTODO DE HACER EL MOLDEO EN ARENA
MOLDEO EN ARENA
Moldeo descubierto en el Suelo
Moldeo en Fosa
MOLDEO MANUAL Moldeo en Caja
Moldeo en Bloque de Arena
Moldeo con Macho
MOLDEO A MÁQUINA (Para Alta Producción)
PROCESOS DE MANUFACTURA
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MOLDEO EN ARENA
MOLDEO MANUAL
Moldeo descubierto en el suelo
(metal sobrante)
Moldeo en Caja
Moldeo en Bloque de Arena
(Caja de charnela )
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2
MOLDEO EN ARENA
Moldeo en Fosa
(cilindro de una prensa de extrusión)
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MOLDEO EN ARENA
Moldeo en Caja
www.youtube.com/watch?v=_2xkR_q8nr8
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3
MOLDEO EN ARENA
Moldeo en Bloque de Arena
www.youtube.com/watch?v=sbWwjlR6Y5o
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MOLDEO EN ARENA - MODELADO
MODELO
Es un objeto que se elabora para formar la cavidad del molde
donde se vaciará el metal fundido para producir piezas coladas ó
para producir un molde permanente. Puede ser permanente ó
transitorio
PORTADA
CAJA DE MACHO
Es un modelo que se utiliza para fabricar machos ó noyos, los
cuales sirven para formar los huecos u orificios en la piezas
coladas. A los machos se le conoce también como corazones,
almas, núcleos o cores
TIPO DE MODELO
Modelo sólido: Es de una sola pieza
Modelos divididos: Es de dos o más secciones
Placas-modelo: Modelo integrado o unido a una placa base
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4
TIPO DE MODELO
MODELO DIVIDIDO
MODELO SÓLIDO DE
UNA SOLA PIEZA
PLACA MODELO
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MOLDEO A MANO
PIEZA A OBTENER MEDIANTE
FUNDICIÓN
MODELO
PORTADA
CAJA DE
MACHO
PROCESOS DE MANUFACTURA
MACHO
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5
MODELADO
MATERIALES PARA MODELO:
Madera
Metal
Yeso
Plástico
Cera
Poliestireno expandido
Resina expósica
Otros
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NORMAS PARA HACER UN MODELO
 EXCEDENTE DE CONTRACCIÓN
 EXCEDENTE PARA MAQUINADO
 ÁNGULO DE SALIDA
 TOLERANCIA
 DISTORSIÓN
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6
REGLAS PARA EL DISEÑO DE PIEZAS
POR FUNDICIÓN
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REGLAS PARA EL DISEÑO DE PIEZAS FUNDIDAS
NO
SI
NO
SI
Espesor uniforme
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7
REGLAS PARA EL DISEÑO DE PIEZAS FUNDIDAS
CAMBIOS DE SECCIÓN
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REGLAS PARA EL DISEÑO DE PIEZAS FUNDIDAS
RESUMEN
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8
ARENA DE MOLDEO
ARENA DE MOLDEO
A BASE DE:
 Más usada
 SÍLICE  Más abundante
 Más económica
 CIRCONIO
 CROMITA
 MAGNESIO
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MOLDEO EN ARENA
CONTRACCIÓN VOLUMÉTRICA
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9
MOLDEO EN ARENA
MAZAROTA
RECHUPE
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MOLDEO EN ARENA
COMPONENTES DE UN MOLDE DE ARENA
?
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10
COMPONENTES DE UN MOLDE DE ARENA
Caja de arriba
Caja de abajo
Tablero inferior
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COMPONENTES DE UN MOLDE DE ARENA
DISEÑO DE BEBEDERO
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11
COMPONENTES DE UN MOLDE DE ARENA
DISEÑO DE BEBEDERO
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HERRAMIENTAS UTILIZAS EN EL MOLDEO
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MOLDEO EN ARENA
MOLDEO A MANO
La caja se coloca al revés (invertida)
Espolvoreado del modelo
Arena fina cernida
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MOLDEO EN ARENA
MOLDEO A MANO
Se llena la caja con arena gruesa
Se ataca la arena, compactándola
Se añade más arena y se apisona
Se allana la superficie superior de la caja
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MOLDEO EN ARENA
MOLDEO A MANO
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MOLDEO EN ARENA
MOLDEO A MANO
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MOLDEO EN ARENA
MOLDEO A MANO
Se voltea la caja
Caja volteada con el modelo en la superficie
Colocación de caja superior
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MOLDEO EN ARENA
MOLDEO A MANO
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MOLDEO EN ARENA
MOLDEO A MANO
PROCESOS DE MANUFACTURA
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MOLDEO EN ARENA
MOLDEO A MANO
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MOLDEO EN ARENA
MOLDEO A MANO
Ensamblaje de las cajas
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MOLDEO EN ARENA
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MOLDEO EN ARENA
MOLDEO A MANO
Extracción de pieza
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MOLDEO A MANO – PREPARACIÓN DEL METAL
MOLDEO A MANO
Precalentamiento del crisol
Carga del metal
Adición de fundente
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Adición de desgasificante
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MOLDEO A MANO – PREPARACIÓN DEL METAL
MOLDEO A MANO
PROCESOS DE MANUFACTURA
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MOLDEO A MANO – PREPARACIÓN DEL METAL
MOLDEO A MANO
Desnatado del crisol
Control de temperatura
Extracción del crisol
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MOLDEO A MANO – PREPARACIÓN DEL METAL
MOLDEO A MANO
Vaciado del crisol al molde
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MOLDEO A MANO – PREPARACIÓN DEL METAL
MOLDEO A MANO
www.youtube.com/watch?v=fB3eGPt-b0M
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MOLDEO EN ARENA
MOLDEO EN ARENA TRADICIONAL:
ASPECTOS GENERALES
 LOS MOLDES DE ARENA SON PRODUCIDOS ALREDEDOR DE UN
MODELO QUE LUEGO ES EXTRAÍDO PARA DEJAR UNA CAVIDAD. EL
MOLDE ES DESTRUIBLE PARA EXTRAER LA PIEZA.
 LA CONSTRUCCIÓN DE LOS MODELOS ES ECONÓMICA Y FÁCIL DE
HACER
 LAS PIEZAS FUNDIDAS SON PRINCIPALMENTE PIEZAS SÓLIDAS
TRIDIMENSIONALES, PERO PUEDEN PRODUCIRSE FORMAS INTERNAS
COMPLEJAS MEDIANTE EL USO DE MACHOS. ES DIFÍCIL PRODUCIR
SECCIONES DELGADAS POR ESTE MÉTODO (Mínimo 2,54 MM).
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MOLDEO EN ARENA
MOLDEO EN ARENA TRADICIONAL:
 POBRE TEXTURA SUPERFICIAL Y PRECISIÓN DIMENSIONAL PRESENTA
POROSIDADES Y LAS INCLUSIONES NO METÁLICAS SON DIFÍCILES DE
CONTROLAR.
 EL TIEMPO DE CICLO PARA LA OBTENCIÓN DE LA PIEZA ES
GENERALMENTE LARGO, DADO A QUE ESTA LIMITADO POR LA
VELOCIDAD DE EXTRACCIÓN DE CALOR DE LA PIEZA A TRAVÉS DE LAS
PAREDES DE ARENA DEL MOLDE. DEBE USARSE MÚLTIPLES MOLDES
PARA INCREMENTAR LA RATA DE PRODUCCIÓN.
 LOS COSTOS OPERATIVOS SON MUY BAJOS DEBIDO A QUE EL
MODELO ES BARATO Y EL MOLDEO ES RELATIVAMENTE FÁCIL.
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MOLDEO A MÁQUINA
MOLDEO EN ARENA USANDO MÁQUINAS
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MOLDEO EN ARENA USANDO MÁQUINA
MÁQUINAS DE MOLDEO
(Se justifica para lotes grandes de piezas)
 DE COMPRESIÓN O APISONADO
 DE SACUDIDAS
 DE COMPRESIÓN Y SACUDIDAS (VIBROCOMPRESIÓN)
 DE PROYECCIÓN O LANZADORAS DE ARENA
 EXTRACCIÓN DEL MODELO DE LA CAJA DEL MOLDE
 COMBINACIÓN DE ELLAS
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MOLDEO A MÁQUINA
MÁQUINA DE MOLDEO POR APISONADO
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MOLDEO A MÁQUINA
MÁQUINA DE MOLDEO POR COMPRESIÓN Y SACUDIDAS
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MOLDEO A MÁQUINA
MÁQUINA LANZADORA DE ARENA
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MOLDEO A MÁQUINA
MÁQUINA DE EXTRACCIÓN DEL MODELO DE LA CAJA
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MOLDEO A MÁQUINA
MÁQUINA DE EXTRACCIÓN DEL MODELO DE LA CAJA
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MOLDEO EN ARENA
MOLDEO EN ARENA REVESTIDA O ACORAZADA
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MOLDEO EN ARENA
COLADA DE METALES
MOLDE DESECHABLE
(Modelo permanente)
MOLDE PERMANENTE
(Coquilla)
MOLDE Y MODELO
DE SACRIFICIO
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MOLDEO EN ARENA
COLADA EN ARENA REVESTIDA O ACORAZADA
Placa Modelo
Caliente
Arena
con
resina
Caja
Cascara
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MOLDEO EN ARENA
COLADA EN ARENA REVESTIDA O ACORAZADA
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MOLDEO EN ARENA
COLADA EN ARENA REVESTIDA O ACORAZADA
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MOLDEO EN ARENA
COLADA EN ARENA REVESTIDA O ACORAZADA
CARACTERÍSTICAS:
 SE BASA EN EL EMPLEO DE UN REVESTIMIENTO EN FORMA DE CÁSCARA O
CAPARAZÓN HECHA CON ARENA FINA DE SÍLICE, AGLOMERADA CON RESINA
SINTÉTICA TERMOENDURECIBLE (SE ENDURECE CON EL CALENTAMIENTO).
 MÍNIMO PELIGRO DE SOPLADURA DEBIDO A QUE LA PERMEABILIDAD ES MUY
ELEVADA (BAJO ESPESOR DE LA CASCARILLA), POR LO QUE EL VOLUMEN DE GAS
QUE SE FORMA DURANTE LA COLADA ES MUY MODERADO.
 LA SUPERFICIE ES LISA Y UNIFORME Y TIENE UNA EXACTITUD DE DETALLES
SUPERIOR A LA ARENA TRADICIONAL.
EL REBARBADO SOLO REQUIERE UN SENCILLO RETOQUE CON LIJA Ó LIMA.
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DEFECTOS DE FUNDICIÓN
CLASIFICACIÓN
LOSDEFECTOS
DEFECTOS DEDE
FUNDICIÓN
CLASIFICACIÓN
DE DE
LOS
FUNDICIÓN
DEFECTOS
MANIFIESTOS EN EL
EXTERIOR PIEZA
A la Forma
Deformación
Alabeos
Aplastamientos
Hundimientos
Empujes
Rebabas
Movimiento de las cajas o pérdida de registro
A la Superficie
Aspecto basto
Hinchazones
Abombamientos
Penetraciones
Exfoliaciones
Inclusiones de arena
Soldaduras e intermitencias
Piezas no llenas y discontinuidades
Arranques de partes del molde
Al Conjunto de la Pieza Escapes de metal
Falta de metal
Hendiduras
Grietas
Roturas
Porosidades
Pequeños agujeros
Discontinuidades
Burbujas
Sopladuras
Rechupes y contracciones
DEFECTOS OCULTOS
EN EL INTERIOR PIEZA
Composición y
estructura inadecuada
Temple difuso
Temple localizado
Temple inverso
Estructura gruesa
Segregaciones (de grafito)
Gotas frías
Inclusiones de materias Escoria
heterogéneas
Arena
Negros o barnices de fundición
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DEFECTOS MANIFIESTOS EN EL EXTERIOR DE LA PIEZA
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DEFECTOS MANIFIESTOS EN EL EXTERIOR DE LA PIEZA
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DEFECTOS MANIFIESTOS EN EL EXTERIOR DE LA PIEZA
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DEFECTOS OCULTOS EN EL INTERIOR DE LA PIEZA
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DEFECTOS OCULTOS EN EL INTERIOR DE LA PIEZA
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INSPECCIÓN FINAL
MÉTODOS DE INSPECCIÓN DE PIEZAS DE FUNDICIÓN
COMPROBACIÓN DE LAS
PROPIEDADES MECÁNICAS Y
TECNOLÓGICAS
De tracción, dureza, choque
Mecanización, desgaste,
A ojo
Por el trazado (Dimensiones)
Por percusión
EXAMEN PARA RECONOCER
LOS EVENTUALES DEFECTOS
Por presión
Por partículas magnéticas
Por examen radiográfico
Por ultrasonido
Metalográficos
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INSPECCIÓN FINAL
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INSPECCIÓN FINAL
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INSPECCIÓN FINAL
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RESUMEN PROCESOS FUNDICIÓN EN ARENA
ATRIBUTOS
COSTO POR LOTE (BATCH)
COSTO EQUIPOS
PESO (kg)
MÍNIMO ESPESOR DE LA SECCIÓN
TOLERANCIAS TIPICAS (mm)
FUNDICIÓN EN ARENA
TRADICIONAL
FUNDICIÓN
EN CÁSCARA
1
4
Bajo
Medio
No hay máximo
115
2,54 mm
2,54 mm
0,31
0,25
ACABADO SUPERFICIAL
3
2
PROPIEDADES DEL MATERIAL
2
2
PARTES COMPLEJAS
3
2
CAMBIO DE GEOMETRIA
1
3
MATERIALES
Casi todos
Casi todos
Leyenda: 1- Muy bueno. 5- Muy malo
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PROCESOS DE FUNDICIÓN Y MOLDEO
COLADA DE METALES
MOLDE DESECHABLE
(Modelo permanente)
MOLDE PERMANENTE
(Coquilla)
MOLDE Y MODELO
DE SACRIFICIO
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PROCESOS DE FUNDICIÓN Y MOLDEO
COLADA EN MOLDES PERMANENTES O COQUILLAS
POR GRAVEDAD
Tosti-arepa
Molde de torta
Hielera
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COLADA EN COQUILLA POR GRAVEDAD
 EL MISMO MOLDE ES USADO POR UN GRAN NUMERO DE COLADAS
 CADA PIEZA COLADA ES SACADA ABRIENDO EL MOLDE DE COQUILLA Y NO
DESTRUYÉNDOLO COMO EN COLADA EN ARENA
 LAS COQUILLAS DEBEN SER HECHO DE UN MATERIAL QUE RESISTA LAS
VARIACIONES DE TEMPERATURAS Y DESGASTE ASOCIADOS CON LA
REPETICIÓN DE LA COLADA
 LAS COQUILLAS SON NORMALMENTE HECHAS DE METAL Y POR ESTA RAZÓN
EL PROCESO TIENDE A SER RESTRINGIDO PARA ALEACIONES CON BAJO
PUNTO DE FUSIÓN Y POLÍMEROS
 LOS COSTOS DE LAS HERRAMIENTAS USADAS TIENDEN A SER MUY ALTO,
LO QUE SIGNIFICA QUE LA COLADA EN COQUILLA ES ANTIECONÓMICO CUANDO
SE UTILIZA EN LA PRODUCCIÓN DE POCAS PIEZAS O EN COMPONENTES MUY
GRANDES
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COLADA EN COQUILLA POR GRAVEDAD
Molde metálico
Bebedero
Mazarota
Pin de anclaje
Pieza
colada
1.- El molde y los machos, en caso de
requerirse, se rocían con un desmoldeante
(lubricante). El molde se precaliente con un
quemador a gas.
2.- Las partes del molde se ensamblan y se
sujetan. Se vacía metal en los bebederos.
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3.- Se abre el
molde y se saca
la pieza.
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COLADA EN COQUILLA POR GRAVEDAD
www.youtube.com/watch?v=tbTnt0FnbEc
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COLADA EN COQUILLA POR GRAVEDAD
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COLADA EN COQUILLA POR GRAVEDAD
CARACTERÍSTICAS:
 PRINCIPALMENTE USADA PARA ALEACIONES LIGERAS, AUNQUE ES POSIBLE
USARSE TAMBIÉN EN ACEROS Y HIERRO COLADO.
 EL TIEMPO DEL CICLO DEL PROCESO ES LIMITADO POR LA RATA DE
TRANSFERENCIA DE CALOR A TRAVÉS DE LAS INTERCARAS. LA RATA DE
PRODUCCIÓN SE PUEDE INCREMENTAR USANDO MÚLTIPLES MOLDES O
MÚLTIPLES CAVIDADES.
 LA TEXTURA SUPERFICIAL ES BUENA. LA POROSIDAD ES INEVITABLE PERO
PUEDE MINIMIZARSE LLENANDO EL MOLDE MÁS LENTAMENTE PARA REDUCIR
LA TURBULENCIA.
 FLEXIBILIDAD: EL TIEMPO DE PREPARACIÓN DEL EQUIPO PARA OPERACIÓN
MANUAL ES DESPRECIABLE.
 RARAMENTE EL APROVECHAMIENTO DEL MATERIAL SUPERA EL 60%. LA
CHATARRA DEL BEBEDERO Y MAZAROTA SON DIRECTAMENTE RECICLABLES.
 COSTO DE OPERACIÓN: EL COSTO DEL EQUIPO ESTÁ LIMITADO AL MOLDE Y
APARATOS DE PREPARACIÓN DEL METAL FUNDIDO.
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MOLDEO EN MOLDES PERMANENTES
COLADA EN COQUILLA POR PRESIÓN
 EN CÁMARA FRÍA
 EN CÁMARA CALIENTE
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COLADA EN COQUILLA POR PRESIÓN
MOLDEADO A ALTA PRESIÓN EN CÁMARA FRÍA
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COLADA EN COQUILLA POR PRESIÓN
MOLDEADO A ALTA PRESIÓN EN CÁMARA CALIENTE
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COLADA EN COQUILLA POR PRESIÓN
MOLDEADO A ALTA PRESIÓN EN CÁMARA CALIENTE
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COLADA EN COQUILLA POR PRESIÓN
PROCESOS DE MANUFACTURA
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COLADA EN COQUILLA POR PRESIÓN
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COLADA EN COQUILLA POR PRESIÓN
PROCESOS DE MANUFACTURA
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COLADA EN COQUILLA POR PRESIÓN
MOLDEADO A PRESIÓN
CARACTERÍSTICAS:
 USADO PARA ALEACIONES LIGERAS DE ALTA FLUIDEZ, GENERALMENTE SE USA
ALEACIONES EUTECTICAS. EL MÉTODO DE LA CÁMARA CALIENTE ESTÁ
RESTRINGIDO A ALEACIONES CON TEMPERATURA DE FUSIÓN MUY BAJO (Mg y Zn).
 EL TIEMPO DE SOLIDIFICACIÓN ES TÍPICAMENTE < 1 s,
 BUENA TEXTURA SUPERFICIAL, PERO LA TURBULENCIA EN EL LLENADO DEL
MOLDE PRODUCE ALTO GRADO DE POROSIDAD INTERNA.
 FLEXIBILIDAD: ES RESTRINGIDA DEBIDO A QUE EL UTILLAJE ES DEDICADO Y SE
REQUIEREN LARGO TIEMPO DE PREPARACIÓN DE LA MÁQUINA.
 APROVECHAMIENTO DEL MATERIAL: ES UN PROCESO QUE GENERA PIEZAS
CASI TERMINADAS, CON ALGO DE CHATARRA EN LOS BEBEDEROS,
ALIMENTADORES Y REBABAS QUE PUEDEN SER RECICLADO DIRECTAMENTE.
 EL COSTO DE OPERACIÓN ES ALTO, YA QUE LA MÁQUINA Y MOLDES SON
COSTOSOS.
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COLADA EN COQUILLA POR PRESIÓN
COLADA DE METALES
MOLDE DESECHABLE
(Modelo permanente)
MOLDE PERMANENTE
(Coquilla)
MOLDE Y MODELO
DE SACRIFICIO
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COLADA CENTRÍFUGA
COLADA EN MOLDE
DE ARENA
COLADA EN MOLDE
METÁLICO
SOLO PARA METALES, EXCLUYENDO LOS
METALES REFRACTARIOS Y REACTIVOS
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COLADA CENTRÍFUGA
PROCESOS DE MANUFACTURA
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COLADA CENTRÍFUGA
CARACTERÍSTICAS:
 USADOS PARA MATERIALES METÁLICOS, EXCLUYENDO A LOS METALES
REFRACTARIOS Y REACTIVOS.
 EL TIEMPO DEL CICLO DEL PROCESO ES DETERMINADO POR LA VELOCIDAD
DE INTRODUCCIÓN DEL METAL DENTRO DEL MOLDE Y LA VELOCIDAD DE
SOLIDIFICACIÓN DEL METAL. ÉSTA ÚLTIMA ES MENOR PARA MOLDES
REVESTIDOS DE ARENA.
 CALIDAD: LAS POROSIDADES Y LAS INCLUSIONES NO METÁLICAS MIGRAN
HACIA LA SUPERFICIE INTERNA DEBIDO A SU MENOR DENSIDAD, ORIGINANDO
UNA ALTA CALIDAD DE LA SUPERFICIE EXTERNA.
 FLEXIBILIDAD: EL TIEMPO DE PREPARACIÓN ES RELATIVAMENTE CORTO.
 LA AUSENCIA DE ALIMENTADORES Y MAZAROTAS IMPLICA UNA UTILIZACIÓN
DEL MATERIAL DE CASI 100%.
 COSTO OPERACIÓN: EL EQUIPO ES RELATIVAMENTE SENCILLO Y PUEDE
COSTAR POCO. LA MAYOR COMPLEJIDAD DE LOS MOLDES REVESTIDOS CON
COBRE Y ENFRIADO CON AGUA LO HACEN MÁS COSTOSOS.
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43
PROCESOS DE FUNDICIÓN
MODELO Y MOLDE DE SACRIFICIO
PROCESOS DE MOLDEO Y COLADA DE PRECISIÓN
PROCESOS DE MANUFACTURA
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PROCESOS DE FUNDICIÓN
COLADA DE METALES
MOLDE DESECHABLE
(Modelo permanente)
MOLDE PERMANENTE
(Coquilla)
MOLDE Y MODELO
DE SACRIFICIO
PROCESOS DE MANUFACTURA
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44
COLADA A LA CERA PERDIDA
ETAPAS BÁSICAS DEL PROCESO
FORMACIÓN DE LA COSTRA
5.- Luego es rociada con
polvo refractario
3.- Los modelos de cera son
ensamblados en forma de un
árbol, con su sistema de
alimentación y bebedero.
El proceso se repite
hasta que la costra sea
de unos 5-10 mm de
espesor
1.- La cera fundida se
inyecta dentro de una
matriz metálica o de
plástico
7.- Derretimiento de la
cera en un horno y
escurrimiento
2.- Se retira de la matriz el
modelo de cera
4.- El árbol es recubierto
con una pasta refractaria
8.- Molde cerámico cocido 9.- Colada del metal por
y precalentado
gravedad dentro del
molde cerámico
PROCESOS DE MANUFACTURA
6.- Secado de la
costra
10.- Remoción de la 11.- Desbarbado de los
costra cerámica
componentes
12.- Acabado final;
desbastado, pulido,
etc.
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COLADA A LA CERA PERDIDA
PROCESOS DE MANUFACTURA
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COLADA A LA CERA PERDIDA
Matriz (moldeo por inyección)
Modelo de cera
Pieza final
Revestimiento
refractario
PROCESOS DE MANUFACTURA
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COLADA A LA CERA PERDIDA
CARACTERÍSTICAS:
 APROPIADO PARA LA MAYORÍA DE LOS METALES. LOS METALES REACTIVOS
PUEDEN COLARSE EN VACÍO.
 EL TIEMPO DEL CICLO ES LIMITADO POR LA VELOCIDAD DE TRANSFERENCIA DE
CALOR FUERA DE LA PIEZA. LA RATA DE PRODUCCIÓN ES BAJA DEBIDO A LA
COMPLEJIDAD DEL PROCESO. SE INCREMENTA USANDO MÚLTIPLES MOLDES Y
MODELOS.
BUENA TEXTURA SUPERFICIAL. LAS MAYORES TEMPERATURAS DEL MOLDE
DISMINUYEN LA POROSIDAD PERO PRODUCE UNA MICROESTRUCTURA GRUESA.
 FLEXIBILIDAD MODERADAMENTE ALTA, DEBIDO A LA FACILIDAD DE
PRODUCCIÓN DE MODELOS.
 ES UN PROCESO QUE CASI GENERA LA FORMA FINAL DE LA PIEZA, SE
DESPERDICIA MUY POCO MATERIAL DE LOS SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN. LA
CERA SE RECICLA, PERO LA COSTRA CERÁMICA SE PIERDE.
 EL COSTO DE MANO DE OBRA ES ELEVADO DEBIDO A LAS MUCHAS ETAPAS
DEL PROCESO.
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46
PROCESOS DE FUNDICIÓN
PROCESOS DE MANUFACTURA
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COLADA EN MOLDE LLENO
(MODELO EVAPORABLE)
ETAPAS BÁSICAS DEL PROCESO
1.- Se inyecta
poliestireno granulado
dentro de una matriz
de Al precalentada.
Se pasa vapor a
Poliestireno través del molde
granulado
para fundir y expandir
el poliestireno y
formar un modelo
sólido.
2.- Se enfría la
matriz y se abre para
expulsar el modelo.
Matriz de
aluminio
Caja de distribución de vapor
Arena
Bebedero
Revestimiento
refractario
3.- Se pega los
alimentadores y
mazarotas donde
sea necesario. Se
cubre el modelo con
pasta refractaria y se
seca para formar un
revestimiento
refractario (costra).
Alimentador
PROCESOS DE MANUFACTURA
Pieza
Caja
Vacío
Corte
4.- Se coloca el
modelo en una caja
de arena seca y se
compacta por
vibración. Se aplica
vacío a la caja y se
vacía el metal. Se
Acabado enfría, se remueve la
pieza y se recicla la
arena.
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47
COLADA EN MOLDE LLENO
Bloque de aluminio
de 5 cilindros
Secciones de 4 partes
Modelo final ensamblado
Bloque de 5 cilindros para el motor de una camioneta
PROCESOS DE MANUFACTURA
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COLADA EN MOLDE LLENO
CARACTERÍSTICAS:
 PARA MATERIALES NO REFRACTARIOS CON TEMPERATURA DE COLADA
SUFICIENTEMENTE ALTA PARA VAPORIZAR EL MODELO
 EL TIEMPO DEL CICLO ES LARGO DEBIDO A LA COMPLEJIDAD DEL
PROCESO. MÚLTIPLES MOLDES INCREMENTAN LA RATA DE PRODUCCIÓN
 CALIDAD: DEFECTOS SIMILARES A LA COLADA EN ARENA. TEXTURA
SUPERFICIAL SIMILAR A LA DEL MODELO
 IDEAL PARA LA MANUFACTURA DE PIEZAS INDIVIDUALES
 MATERIAL
DEL
MODELO
ENTERAMENTE
DESPERDICIADO.
EL
APROVECHAMIENTO DEL METAL ES POBRE DEBIDO A LOS ALIMENTADORES,
ETC.
 TODOS LOS EQUIPOS INVOLUCRADOS SON RUDIMENTARIOS Y EL
PROCESO ES MUY ECONÓMICO DE OPERAR
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RESUMEN DE LOS PROCESOS DE FUNDICIÓN
COMPARACIÓN RELATIVA DE ALGUNOS PROCESOS DE FUNDICIÓN
ATRÍBUTOS
FUNDICIÓN EN ARENA
TRADICIONAL
FUNDICIÓN
EN CÁSCARA
FUNDICIÓN EN MOLDES
PERMANENTES
FUNDICIÓN
A PRESIÓN
COSTO POR VOLUMEN
2
4
2
1
COSTO POR LOTE (BATCH)
1
4
4
5
Bajo
Medio
COSTO EQUIPOS
PESO (kg)
MÍNIMO ESPESOR DE LA SECCIÓN
TOLERANCIAS TIPICAS (mm)
Medio
No hay máximo
115
2,54 mm
2,54 mm
3,17 mm
45
COLADA A LA
CERA PERDIDA
5
3
Muy alto
15
Medio
45
0,394 mm
1,59 mm
0,31
0,25
0,76
0,25
ACABADO SUPERFICIAL
3
2
2
1
1
PROPIEDADES DEL MATERIAL
2
2
2
1
3
PARTES COMPLEJAS
3
2
3
2
1
CAMBIO DE GEOMETRIA
1
3
4
5
3
Al, bajo P.F
Muchos
MATERIALES
Cualquiera
Cualquiera
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PROCESOS DE MANUFACTURA
Prof. Wilmer Romero
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