Moldes Desechables Fund. Metales

8/17/2019 Moldes Desechables Fund. Metales

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ESPOCH – FM –EIM

PROCESOS DE MANUFACTURA

PROCESOS DE FUNDICION DE METALES

DE MOLDE DESECHABLE

RIOBAMBA- 2016


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FUNDICIÓN DE METALES

INTRODUCCIÓNLas primeras fundiciones metálicas serealizaron entre los años 4000 y 3000a.C. mediante moldes de piedra ymetal para fundir cobre. Con el paso

del tiempo se han desarrolladodiversos procesos de fundición, cadauno con características y aplicacionespropias fin de cumplir requerimientosespecíficos de ingeniería y de servicio.


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INTRODUCCIÓNUna gran variedad de partes ycomponentes se producen por medio defundición, como monobloques paramotores, cigüeñales, componentesautomovilísticos y trenes de potencia,equipo agrícola y de ferrocarril, tubos yaccesorios de plomería, herramientaseléctricas, cañones para armas,sartenes, equipo de oficina ycomponentes muy grandes para turbinashidráulicas.


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TIPOS DE MOLDESMoldes desechables

Suelen producirse con arena, yeso, cerámica y msimilares, y que por lo general se mezclan conaglutinantes (agentes de unión) para mejorar sus pro

Un molde típico de arena consta de 90% de arena, 7%y 3% de agua.

Una vez que la fundición solidifica, se rompe el molde pretirarla.


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TIPOS DE MOLDESMoldes permanentesSe fabrican con metales que mantienen su resistemperaturas elevadas. Como su nombre indica, se urepetidas ocasiones y se diseñan de manera que las fupuedan retirarse con facilidad y sea posible utilizar el m

siguiente fundición. Los moldes metálicos sonconductores de calor que los moldes desechables nopor consiguiente, la fundición que se está solexperimenta una mayor velocidad de enfriamiento, lovez afecta la microestructura y el tamaño de grano de la


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TIPOS DE MOLDESMoldes compósitos

Que se producen con dos o más materiales (como areny metales) y combinan las ventajas de cada uno. Estotienen una parte permanente y otra desechable, y se u

diversos procesos de fundición para mejorar la resistmolde, controlar las velocidades de enfriamiento y opeconomía global de los procesos de fundición.


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TIPOS DE MOLDESMoldes compósitos

Que se producen con dos o más materiales (como areny metales) y combinan las ventajas de cada uno. Estotienen una parte permanente y otra desechable, y se u

diversos procesos de fundición para mejorar la resistmolde, controlar las velocidades de enfriamiento y opeconomía global de los procesos de fundición.


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FUNDICIÓN DE METALESPROCESOS DE FUNDICIÓN DE MOLDE DESECHABL

Las principales categorías de fundición de moldes des

son:• La fundición en arena.

• En molde de cáscara.

• En molde de yeso,

• En moldes cerámicos,• De modelo evaporativo y de revestimiento.


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MOLDE EN ARENA

El método tradicional de fundición de metales es el de marena; se ha utilizado por milenios. Sus apcaracterísticas incluyen bases para máquinas,impulsores de turbinas, propulsores, accesorios de pnumerosos componentes para equipo agrícola y de

ferrocarriles.


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FUNDICIÓN DE METALESPROCESOS DE FUNDICIÓN DE MOLDE DESECHABLEMOLDE EN ARENABásicamente, la fundición en arena consiste en:

(a) Colocar un modelo (que tiene la forma de la fundición deseada) enhacer una impresión.

(b) Incorporar un sistema de alimentación,(c) Retirar el modelo y llenar la cavidad del molde con metal fundido.(d) Permitir que el metal se enfríe y solidifique.

(e) Separar el molde de arena.(f)Retirar la fundición.Se utiliza arena sílice (SiO2) como material para el molde, porqueresulta adecuada debido a sus características de alta temperatura y elde fusión.


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FUNDICIÓN DE METALESPROCESOS DE FUNDICIÓN DE MOLDE DESECHABLE

MOLDE EN ARENA

Descripción de los pasos de producción en una operación característica de fundición en ar

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MOLDE EN ARENA

Esquema de un molde de arena mostrando diferentes características.


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MOLDE EN ARENA

Tipos de moldes en arenaMolde de caja fría se mezclan diversos aglutinantes org

inorgánicos con la arena, para unir químicamente losobtener una mayor resistencia.

Estos moldes tienen dimensiones más precisas que losverde, pero son más costosos.


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MOLDE EN ARENA

Tipos de moldes en arenaMolde de arena verde, que es una mezcla de arenaagua. El término “verde” indica que la arena dentro destá húmeda o mojada mientras se vacía el metal en su

Éste es el método menos costoso para fabricar moarena se recicla fácilmente para su uso posterior.


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MOLDE EN ARENA

Tipos de moldes en arenaMolde no cocido se agrega una resina sintética líqarena y la mezcla se endurece a temperatura ambienta que el aglutinamiento del molde en este proceso ycaja fría ocurre sin calor, se les llama procesos de c

frío.


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MOLDE EN ARENA

Principales características de los moldes de arena.1. La caja, que soporta el propio molde. Los moldes de d

constan de un molde superior y uno inferior ; la uambos es la línea de partición.

2. Una copa de vaciado o basín, en la cual se vierte

fundido.3. Un bebedero, a través del cual el metal fundido fluye hac

4. Un sistema de canales de alimentación, que llevanfundido desde el bebedero hasta la cavidad del mcompuertas son las entradas a dicha cavidad.


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FUNDICIÓN DE METALESPROCESOS DE FUNDICIÓN DE MOLDE DESECHABLEMOLDE EN ARENAPrincipales características de los moldes de arena.

5. Las mazarotas, que suministran metal fundido adicional a la fundición confoésta se contrae durante la solidificación. En la figura 11.3 se muestran dos tipomazarotas, una ciega y una abierta.6. Los machos o corazones, que son insertos hechos de arena. Se colocan epara formar regiones huecas o para definir la superficie interior de la fundiciónTambién se utilizan en la parte exterior de la misma a fin de formar característiccomo letras sobre la superficie o cavidades externas profundas.7. Respiraderos, o vientos, que se colocan en los moldes para extraer los gasproducidoscuando el metal fundido entra en contacto con la arena en el molde y en elmacho. También dejan escapar el aire de la cavidad del molde conforme el mefundido fluye en su interior.


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FUNDICIÓN DE METALESPROCESOS DE FUNDICIÓN DE MOLDE DESECHABLEMOLDE EN ARENA

Modelos. Los modelos se utilizan para moldear la mezcla de arena y dar formfundición; pueden estar hechos de madera, plástico o metal. La selección de upara el modelo depende del tamaño y la forma de la fundición, la precisión dimla cantidad de fundiciones requeridas y el proceso de moldeo. Debido a que lose reutilizan para elaborar moldes, la resistencia y durabilidad del material elegreflejar el número de fundiciones que dichos modelos producirán. Éstos puedede una combinación de materiales para reducir el desgaste en regiones críticalo general se recubren con un agente de separación para que la fundición sefácilmente de los moldes.

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MOLDE EN ARENA

El diseño del modelo es un aspecto crítico de toda la ode fundición, pues debe considerar la contracción delfacilidad de extracción del molde de arena mediante uinclinación o ángulo de salida favorable de las sparalelas a la dirección de extracción y el flujo apro

metal dentro de la cavidaddel molde.

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MOLDE EN ARENA

Ángulos de salida en modelos para facilitar la extracción del mold


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FUNDICIÓN DE

METALESPROCESOS DE FUNDICIÓN DEMOLDE DESECHABLE

MOLDE EN ARENA

Esquema de la secuencia de

operaciones para fundición en arena:

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MOLDE EN CASCARA

El moldeo en cáscara puede producir muchosfundiciones, con tolerancias dimensionales cerradas yacabado superficial, a bajo costo.

Se aplica en pequeñas partes mecánicas que requiprecisión, como las cajas para engranes, cabezas de c

bielas

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MOLDE EN CASCARA

En este proceso, un modelo montado, fabricado con un ferroso o aluminio, (a) se calienta a entre 175 °C y 370 °recubre con un agente de separación (como la silicona) sujeta a una caja o cámara. Ésta contiene arena fina mecon entre 2.5% y 4% de un aglutinante de resina termofel fenolformaldehído), que recubre las partículas de arenLuego la caja se voltea o la mezcla de arena se sopla somodelo para cubrirlo.

FUNDICIÓN


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FUNDICIÓNDE

METALES

PROCESOS DEFUNDICIÓN DE

MOLDEDESECHABLE

MOLDE ENCASCARA



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MOLDE DE YESO

Se les conoce como fundición de precisión, debido a lexactitud dimensional y el buen acabado superficial obteLas partes características fabricadas por este medio soncomponentes de cerraduras, engranes, válvulas, accesoherramental y ornamentos. En general las fundiciones pmenos de 10 kg (22 libras) y se encuentran en el interva125 g a 250 g (1/4 a 1/2 libra), aunque pueden producirstan ligeras como 1 g (0.035 onza).



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MOLDE DE CERAMICA

El proceso de fundición en molde cerámico es similar al pmolde de yeso, excepto porque utiliza materiales refractarimolde que se adecuan a las aplicaciones de alta Temperatu

Las partes que más se producen son los propulsores, cortad

operaciones de maquinado, matrices para trabajar los

moldes para fabricar componentes de plástico y hule.El lodo es una mezcla de zirconio de grano fino (ZrSiO4)aluminio y sílice fundida, que se agrega a los agentes agluse vierte sobre el modelo que se ha colocado en una caja de

El modelo puede estar hecho de madera o metal.



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MOLDE DE CERAMICA



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FUNDICIÓN DE METALESPROCESOS DE FUNDICIÓN DE MOLDE DESECHABLEMOLDE PARA FUNDICION DE MOLDE EVAPORATIVO A la fundición de modelo evaporativo (y a la funrevestimiento tratada después) también se les conoce comode fundición de modelo desechable, o procesos de molddesechable. Son únicos, pues deben producirse un momolde para cada fundición, mientras que los modelos de losya descritos son reutilizables.Se aplican en cabezas para cilindros, monobloques para

cigüeñales, componentes para frenos, múltiples y bamáquinas.Este proceso utiliza un modelo de poliestireno que se econtacto con el metal fundido, a fin de formar una cavidafundición; también se le conoce como fundición a la espuma



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MOLDE PARA FUNDICION DE MOLDE EVAPORATIVO



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MOLDE PARA FUNDICION POR REVESTIMIENTO

Las partes producidas comúnmente son componenequipo de oficina y componentes mecánicos, como eválvulas y manerales.

Por medio de este proceso se han fundido exitosamenhasta de 1.5 m (60 pulgadas) de diámetro, con un peso

1140 kgEl modelo se fabrica con cera o con un plásticopoliestireno, mediante moldeo o técnicas de elaboracide prototipos.



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FUNDICIÓN DE METALESPROCESOS DE FUNDICIÓN DE MOLDE DESECHABLEMOLDE PARA FUNDICION POR REVESTIMIENTOEl modelo se sumerge en un lodo de material refractario, poarena sílice muy fina con aglutinantes, incluyendo agua,etilo y ácidos. Una vez que se ha secado este recubrimientomodelo se recubre varias veces para aumentar su espesorsu resistencia.El término revestimiento proviene del hecho de que el modereviste (circunda) con material refractario.

Los modelos de cera requieren un manejo cuidadoso porquesuficientemente fuertes para resistir las fuerzas propias de lafabricación de moldes; sin embargo, a diferencia de los modplástico, la cera se puede recuperar y usar de nuevo.



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FUNDICIÓN DE METALESPROCESOS DEFUNDICIÓN DE

MOLDEDESECHABLE

MOLDE PARA FUNDICION POR

REVESTIMIENTO



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FUNDICIÓN DE METALES• BIBLIOGRAFIA:

• KALPAKJIAN, S. Manufactura Ingenieria y Tecnologia:

Educación México 2008. 5ta Ed.

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