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Tipos de moldes desechables
Moldes de arena
De yeso
Cerámicos
Evaporativos

Moldes abiertos (1 pieza)
moldes cerrados (2 piezas) ++ precisos
Tipos de moldes permanentes
Fundición por gravedad
De baja presión
Al vacío
De alta presión
Centrífıga
Moldes de arena
La arena permite trabajar metales con altos puntos de fusión como acero y níquel
Se utiliza arena de sílice (SiO2) por su economía y altas temperaturas
Proceso de moldes de arena
1. Fabricación del modelo de la pieza
2. Se coloca molde entre arena para cavidad negativa + sistemas de alimentación
3. El metal se solidifica, se destruye el molde y se extrae la pieza
Selección de la arena para moldes de arena
El tamaño de grano es uno de los factores más importantes en la selección de arena
Granos finos = mejor acabado superficial, pero reducen permeabilidad del molde
No debe quedarse el aire caliente atrapado
Se mezcla con <bentonita> para lograr forma estable y mejorar resistencia del molde (funciona de aglutinante)
Se pueden agregar resinas o aglutinantes orgánicos o inorgánicos a la arena para darle mayor resistencia durante proceso de fundición
Componentes de un molde
1. Caja de moldeo (abierto y cerrado)
2. Bebedero de colada
3. Canal de alimentación
4. Copa de vaciado
5. Mazarota
6. Corazón o insertos
7. Semicajas superior e inferior (draga, tapa/ drag, cope)
Caja de moldeo
Caja de moldeo que soporta al molde, existe inferior y superior, la unión entre ambos forma la línea de partición
Bebedero
Conducto que recibe el metal y lo lleva hacia el interior del molde
El extremo tiene forma de cono para facilitar proceso de vertimiento
Mazarota
Cavidad que se llena de metal fundida y suministra metal adicional necesario para contrarrestar el proceso de contracción durante solidificación del metal
Canales de llenado
Llevan metal fundido de mazarota a cavidad del molde
Insertos
Hechos de arena para generar cavidades huecas dentro de la pieza fundida
Respiraderos
Permite flujo hacia exterior del aire y gases que se acumulan durante el proceso de fundición en el interior del molde
Modelos para fundición de arena
Encargados de generar la cavidad en la arena
El tamaño debe contemplar contracción del metal fundido y excesos para procesos de maquinado posteriores
Selección del material depende de:
> tamaño
> forma de fundición
> precisión dimensional
> cantidad de ciclos que se quiera utilizar el modelo
Su superficie puede recubrirse de agentes separadores que permitan fácil desmolde del modelo de arena
Modelos de una sola pieza
Tmbn llamados Modelos sólidos
Se utilizan para =piezas simples y producción de bajas cantidades=
Tienen forma del producto + extra para contrarrestar contracción de metal y procesos de maquinados posteriores
Modelos divididos
De dos piezas donde cada una es ½ de la cavidad
El plano donde se parten coincide con plano de partición del molde usado para la fundición
Se obtienen:
+Piezas más complejas
+Mejores tiempos para el moldeo
+Mayores cdades de producción
Placas modelo
Para volúmenes de producción mayores
En los modelos partidos se adhiere placa de acoplamiento, con guías para hacer coincidir las mitades que harán cavidades en la arena
Moldes permanentes
Por lo general son de 2 mitades metálicas que componen cavidad y sistema de alimentación. Se fabrican maquinadas
Por tanto garantiza buen acabado superficial y alta precisión dimensional
Por canales de refrigeración se enfría para poder extraerlo
Fundición en molde permanente por gravedad y características de las piezas
Metal fundido se vierte en cavidad hasta que se llene.
Características:
-Tamaño medio
-Excelente precisión y acabado superficial
-Buenas propiedades mecánicas y metalúrgicas
Fundición en molde permanente a baja presión
A presión necesaria de 15 psi (pound force per square inch) aprox y se debe mantener hasta que el metal se solidifica en interior de cavidad

La presión se aplica desde abajo y el metal fundido fluye hacia arriba para llenar cavidad
Ventaja de fundición en molde permanente a baja presión
El metal pasa directamente del crisol al molde sin estar expuesto al aire
Así que disminuye porosidad producida por gas y defectos generados por oxidación
Fundición en molde permanente a alta presión
También conocido por inyección en matriz o dado (los moldes suelen llamarse dados)
El metal es forzado por pistón a llevar cavidad del molde por presiones de hasta 100 psi
La presión se mantiene hasta que se solidifica para retirarlo
Pueden obtenerse 300 inyecciones/hr para metales como Zinc
Tipos de procesos de inyección en matriz o dado
Cámara caliente (metal fundido es empujado por pistón hasta el molde, el pistón o cámara de inyección está caliente para mantener metal fluido)

Cámara fría (cámara de inyección no está caliente, por lo que cdades del metal deben ser precisas para evitar solidificación dentro de la cámara
Molde permanente
Factores para seleccionar tipo de horno en proceso de fundición
1. [Ahorro de energía y tiempo] - fundir aleación tan rápidamente como sea posible y elevarla a la temperatura de vaciado requerida.
2. [Control de calidad] - necesidad de mantener tanto pureza de carga como precicison de composición
3. [Productividad y economía] - producción requerida y costo de operación del jirno
4. [Eficiencia] - Interacción de carga, combustible y productos de la combustión
Tipos de hornos
Hornos cubilote
Horno hogar abierto
Horno de crisol por combustión de gas, carbón pulverizado o petroleo
Hornos eléctricos
Horno cubilote
La carga se encuentra entre combustible y productos de combustión
PD. Se utilizan para refundir hierro obtenido de los altos Hornos, chatarra y piezas fundidas anteriormente
Horno hogar abierto
Carga aislada del combustible pero en contacto con productos de combustión
Horno de crisol
La carga está aislada tanto del combustible como de productos de combustión
Relación de carga, combustible, producto
Horno de crisol
Trabaja por combustión ej gas
Es de alta eficiencia energética y metalúrgica
Aquí los crisoles están totalmente dentro de cámara del horno y se extraen de ella pata coser el metal. Está contenido en paredes refractarias que generan cavidad para flujo de gases en combustión
Tipos de Hornos de crisol
Fijo o baculante
De foso, a nivel del suelo o levantados respecto al suelo
Pueden tener crisol móvil (se levanta) o fijo (cuchareado)
Horno eléctrico
El tipo de horno eléctrico más sencillo es el de resistencia, en que se haciendo pasar corriente eléctrica por elemento resistivo que rodea paredes internas del horno (forma de bobina de alambre enrollada a tubo de metal o material resistivo como carborundo)
Utilidad de los Hornos de resistencia
Útiles en aplicaciones en que se necesita horno pequeño cuya temperatura se controla de forma precisa
Defectos de fundición
1. Caídas de arena
2. Costras
3. Corrimiento del molde
4. Corrimiento del corazón
5. Fundición incompleta
6. Discontinuidades
7. Dimensiones o formas incorrectas
Defecto caída de arena
Por la erosión del molde de arena durante proceso de vaciado
Provoca irregularidad en superficie de la pieza
Costras
Áreas rugosas en superficie por incrustación de arena y metal
Corrimiento del molde
Por mala alineación de las dos mitades
Es como un escalón en el plano de partición del molde
Corrimiento del corazón
El corazón flota en el metal por lo que la posición ya no es la adecuada y genera variación de la geometría final deseada
Fundición incompleta
Debido a fallas de llenado, volumen insuficiente del metal vaciado y fugas
Puede deberse a temperaturas muy bajas del metal fundido o tiempos muy largos de vaciado.
Discontinuidades
Formadas por todo tipo de grietas y puntos fríos
Las grietas porque durante el enfriamiento el metal no puede realizar una libre contracción
Un punto frío se presenta por unión de dos corrientes de metal líquido, cercanas al punto de solidificación
Dimensiones o formas incorrectas
Por inadecuada tolerancia de contracción, error de montaje del modelo o de una deformación por liberación de esfuerzos residuales de pieza fundida
Moldes de arena verde
Hechos de mezcla de arena, arcilla y agua
El molde contiene humedad al momento del vaciado
Son los más ampliamente usados por:
-Suficiente resistencia en la mayoría de sus aplicaciones
-Rectractilidad
-Permeabilidad
-Reutilización
-Menos costoso
Desventajas de moldes de arena verde
La humedad en la arena puede causar defectos en algunas fundiciones dependiendo del metal y de la forma geométrica de la pieza
Molde de arena seca
Se fabrica con aglomerantes orgánicos en lugar de arcilla
El molde se cuece en una estufa grande a temperaturas 204° - 316°C El cocido en la estufa refuerza el molde y endurece la superficie de la cavidad
Ventajas, desventajas y aplicaciones del molde de arena seco
Ventajas :
Proporciona mejor control dimensional en la fundición que los moldes de arena verde

Desventajas:
Es más costoso y la velocidad de producción es reducida debido al tiempo de secado

Aplicaciones:
Se limitan a condiciones de tamaño medio y grande y en velocidades de producción bajas
Metales típicos a fundir en moldes permanentes
Aleaciones de aluminios, magnesio y cobre
Fundición en molde permanente al vacío
Muy similar al proceso de fundición a baja presión con diferencia de que ahora la cavidad del molde se genera vacío y la diferencia de presión entre la cavidad y crisol con metal fundido que se encuentra a presión atmosférica obliga al metal a llenar la cavidad.
Ventajas y desventajas de molde permanente al vacío
Desventaja:
Es más costoso debido a que generar vacíos más difícil que generan una baja presión
Ventajas:
En la fundición se reduce la porosidad y la oxidación debidas al aire y mejora de esta forma la resistencia mecánica del producto
Procesos para inspección de piezas fundidas
Inspección visual (defectos superficiales)
Pruebas destructivas (con muestras y se realizan ensayos para determinar presencia y localización de cavidades y defectos internos)
Pruebas no destructivas (pata inspección de piezas sin alterarlas) (ej: partículas ferro magnéticas, ultrasonido o radiografía)
Defectos comunes en todos tipos de fundición
1. Proyecciones metálicas
2. Cavidades
3. Discontinuidades
4. Superficie defectuosa
5. Fundición incompleta
6. Dimensiones o formas incorrectas
7. Inclusiones
Defectos comunes en fundición de arena
1. Sopladuras
2. Puntos de alfiler
3. Caídas de arena
4. Costra
5. Corrimiento del molde
6. Fundición incompleta
7. Discontinuidades
7. Dimensiones o formas incorrectas