HORNOS

Los hornos que se usan para fundir metales y sus aleaciones varían mucho en capacidad y diseño. Varían desde los pequeños hornos de crisol que contienen unos pocos kilogramos de metal hasta hornos de varios centenares de toneladas de capacidad del horno.
Para poder vertir el metal en los moldes el metal debe pasar por un proceso de fusión en el cual se le elevará la temperatura hasta su punto de fusión llevándolo a un estado líquido y suministrándole determinados elementos los cuales llevaran a la obtención del metal deseado tanto acero, hierro fundido u otras aleasiones.
Un factor determinante en este proceso es la elección del horno. Existen varios tipos de hornos entre ellos tenemos:

• El cubilote: Es un horno utilizado en la mayoría de las fundiciones por razón del buen aprovechamiento de los combustibles, facilidad de maniobra y pequeños gastos en la instalación y conservación.
  
• Horno de reverbero: Indicado cuando se trata de fundir piezas de gran tamaño
  
• Horno de crisol: Tiene la ventaja de que se elimina el contacto del hierro con los combustibles ,pero a su vez es muy costoso y se emplea en fundiciones de alta calidad
  
• Horno eléctrico: Posee ventajas indiscutibles sobre cualquier otro tipo de horno como sencillez y rapidez de las operaciones, la ausencia de ventiladores, combustibles etc.
  
  

  Vertido

  En la tecnología de vertido se tomarán en cuenta aspectos como el tipo de cuchara, temperatura de vertido, tiempo de mantenimiento del metal liquido en la cuchara y las particularidades de fundición de las aleaciones
  Para el vertido o llenado de los moldes se utilizan las denominadas cucharas de colada las cuales presentan determinadas clasificaciones en el caso de nuestra tecnología será:
  
• Según transportación: Accionadas por grúas
  
• Según la inclinación de las paredes :Cilíndricas
  
• Según el tipo de volteo de la cuchara :Por medio de palanca vertical
  
• Según la forma del pico :Vaciado por debajo
  

El vertido se realizará con cierto sobrecalentamiento de la aleación por encima de la temperatura de liquidez, lo que favorece a la fluidez y mejora la capacidad de llenado del molde; sin embargo, el acero sufre variación en sus propiedades en mayor o menor medida en funcíon de la temperatura, por lo que cada acero tiene un rango óptimo de temperatura de vertido.

Desmolde, limpieza y acabado

En el caso de la pieza a tratar al ser suministradas por fundición, en bruto, es necesario maquinarla para eliminar las desviaciones que puedan presentar, producto de las contracciones del material durante el proceso de fundición y la posterior normalizacíon a que son sometidos.

Los Sprocket deben estar libres de rechupes, en caso de aparecer estos en la zona donde se eliminaron por oxicorte las mazarotas (Rechupe concentrado) se examinarán los mismos, si su profundidad no compromete el funcionamiento fiable de la pieza, se procederá a su reparación por soldadura. Las zonas reparadas por soldadura se reinspeccionarán verificando que estén libres de grietas y cumplan con los requerimientos de acabado

Fundicion con moldes permanentes

Fundicion con troquel
Se coloca el juego de utillajes en la prensa hidráulica y se precalientan hasta la temperatura de trabajo. Se introduce una cantidad exacta de metal fundido en la parte inferior del troquel y se activa la prensa. Cuando se cierran la parte superior e inferior del troquel, el utillaje obliga al metal a rellenar las cavidades definidas por el juego de troqueles y el metal es presionado. La presión se mantiene hasta la completa solidificación de la pieza. Ello fuerza al metal a tener un contacto muy estrecho con las superficies del troquel, obteniendo una reproducción exacta de la superficie

Fundicion Centrífuga
El proceso de fundicíon centrifugada o centrífuga, consiste en depositar una capa de fundicíon líquida en un molde de revolucíon girando a gran velocidad y solidificar rápidamente el metal mediante un enfriamiento continuo del molde o coquilla. Las aplicaciones de este tipo de fundición son muy variadas, yendo desde la fabricación de telescopios o partes de joyería hasta las tuberias, este procedimiento frecuentemente utilizado para la fabricación de tubos sin costura, camisas y demás objetos simétricos.

Proceso de fundicion con moldes permanentes

Proceso Basico 
La fundición en molde permanente usa un molde metálico construido en dos secciones que están diseñadas para cerrar y abrir con precisión y facilidad. Los moldes se hacen comúnmente de acero o hierro fundido.

La cavidad junto con el sistema de vaciado se forma por maquinado en las dos mitades del molde a fin de lograr una alta precisión dimensional y un buen acabado superficial.  Los metales que se funden comúnmente en molde permanente son: aluminio, magnesio, aleaciones de cobre y hierro fundido.

Pude usarse muchas veces para producir fundiciones en cantidad, es decir, tienen ciertas ventajas económicas en operaciones de alta producción. Está hecho de un metal o algunas veces de un refractario cerámico, que puede soportar las altas temperaturas de las  operaciones de fundición. En este caso, el molde permanente consta de dos o más secciones que pueden abrirse para permitir la remoción de la parte terminada.

Moldes de cascaron 

La fundición a través de conformación de moldes tipo cáscara, también conocido como Shell Molding, se puso en práctica por primera vez en la década de los 40 durante la segunda guerra mundial en Alemania por Johannes Croning. Ha crecido de manera significativa, ya que pueden producir a bajo coste muchos tipos de fundición con estrechas tolerancias dimensionales y un buen acabado superficial. El nivel de precisión de las piezas producidas a través de moldeo en cáscara es menor que aquel alcanzado con la técnica de fundición a la cera perdida, sin embargo es mayor que el alcanzado a través de las técnicas convencionales de molde de arena

Moldeo en vacío 

es una técnica de moldeo en arena en la que no se emplea ningún aglutinante, ya que la pieza queda suficientemente consistente gracias al vacío creado durante su realización en la caja de moldear. Se trata de una técnica relativamente moderna, ya que surgió en Japón a finales de la década de 1970.

Los diferentes tipos de moldeo en arena son los métodos más empleados en lo que a técnicas de moldeo se refiere, y se caracterizan por el empleo de arena común como material de molde. El procedimiento en estos métodos consiste en la formación de un molde (compuesto por dos piezas) apisonando la arena en torno a un patrón cuya forma será la de la pieza proyectada. A estos moldes, además, se les incorporará un sistema de orificios de colada y de aireación, para así permitir el flujo de metal fundido y minimizar posibles defectos internos en la pieza.

Proceso de poliestireno expandido

Producción de poliestireno expandido. El proceso productivo para la obtención de Poliestireno Expandido utiliza como materia prima el Poliestireno Expandible, el cual se obtiene de la Polimerización del Estireno en presencia de un agente expansor (pentano).

Fundición por Revestimiento.

En la fundición por revestimiento, el modelo, hecho de cera, se recubre con material refractario para fabricar el molde, después de esto, la cera se funde y evacua antes de vaciar el metal fundido. El termino revestimiento viene de la palabra revestir,que significa “cubrir completamente”, esto se refiere al revestimiento de material refractario alrededor del modelo de cera.

Fundición de yeso y cerámica

En el proceso Shaw, las caras de cerámica son recubiertas de arcilla refractaria (arcilla usada en la fabricación de ladrillos refractarios que resisten altas temperaturas), para impartir resistencia al molde. Las caras se ensamblan después formando un molde completo, listo para su vaciado.

Las piezas que típica mente se fabrican son impulsores, cortadores para operaciones de maquinado, dados para trabajo en metal y moldes para la fabricación de componentes de plástico o de hule. Con este proceso se han fundido piezas con pesos de hasta 700 kg. El Barro es una mezcla de zirconio fino (ZrSiO4), óxido de aluminio y sílice fundido, que se mezclan con agentes aglutinantes y se vacían sobre el modelo mismo que ha sido colocado en una caja de moldeo.

El proceso de fundición en molde cerámico, es similar al proceso de molde de Yeso, con la excepción que utiliza materiales refractarios para el molde, adecuados para aplicaciones de altas temperaturas.

Molde de Yeso 

Son similares a los de arena, excepto que el molde está hecho de yeso en lugar de arena. Se mezclan aditivos como el talco y la arena de sílice con el yeso para controlar la contracción y el tiempo fraguado, reducir los agrietamientos e incrementar la resistencia. Para fabricar el molde se hace una mezcla de yeso y agua y se vacía en un modelo de plástico o metal en una caja de moldeo y se deja fraguar. La consistencia permite a la mezcla de yeso fluir fácilmente alrededor del patrón, capturando los detalles y el acabado de la superficie. Ésta es la causa de que las fundiciones hechas en moldes de yeso sean notables por su fidelidad al patrón.

Los moldes de yeso no pueden soportar altas temperaturas tan elevadas como los moldes de arena. Por tanto están limitados a fundiciones de bajo punto de fusión como aluminio, magnesio y algunas aleaciones de cobre. Su campo de aplicación incluye moldes de metal para plásticos y hule, impulsores para bombas y turbinas. Las ventajas de los moldes de yeso son el buen acabado superficial.

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.

Modelos Desechables y Removibles

Los moldes se fabrican por medio de modelos los que pueden ser de madera, plástico, cera, yeso, arena, metropolitano , metal, entre otros. 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 re movibles.

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.

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, entre otros. 

El material que sirve para endurecer puede ser aplicado por medio de un rociador y posteriormente secado con una antorcha.

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 los 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 e l endurecimiento, al agregarse a la mezcla una resina llamada furánica. Con esta mezcla de ácido, arcilla y resina en dos horas el molde se en durece lo suficiente para recibir el metal fundido.

Fundición con moldes de CO 2

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.

1. 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.
2. Moldeo de piso. Para piezas grandes en las que su manejo es difícil y no pueden ser transportadas de un sitio a otro.
3. Moldeo en fosa. Cuando las piezas son extremadamente grandes y para su alimentación es necesario hacer una fosa bajo el nivel medio del piso.