Introducción

El proceso de conformado por fundición data desde el año 2000 AC; consiste en vaciar un material fundido en un molde para lograr una pieza deseada. En estos procesos de fundiciones la tecnología ha ido desarrollándose permitiendo la utilización de nuevos materiales, y la fabricación de piezas más complejas a través de este método.

Se analizará cada tipo de fundición en base a la tecnología empleada. Otro tópico a desarrollar serán los equipos de fusión, los cuales, van desde un horno tradicional con carbón hasta los hornos más avanzados. Éste es un método de trabajo basado en verter metal fundido por calor dentro de una cavidad o molde, cuando se solidifica se obtiene la forma deseada de la pieza. Los metales que se suelen usar para fundir son: hierro, acero, latón y bronce.

En cuanto a los equipos de vaciado tenemos los vaciados de lingotes de los distintos materiales, vaciado en arena y algunos defectos de estos vaciados.

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Tecnología De Los Proceso De Fundición Más Comunes.

Los proceso de fundición han ido evolucionando desde sus inicios en el año 200 ac, con el descubrimiento de nuevos materiales, aleaciones, y diseños de equipos que alcanzar temperatura y presiones cada vez mayores permitiendo así trabajar con estos nuevos metales, y optimizar el proceso con otros. Básicamente el conformado de piezas por fundición se lleva a cabo por medio del vaciado del metal fundido en moldes, por tanto los avances tecnológicos se enfocan en los moldes y en los equipos de fusión y de vaciado.

Fundición en matrices

En este proceso el metal líquido se inyecta a presión en un molde metálico (matriz), la inyección se hace a una presión entre 10 y 14 Mpa, las piezas logradas con este procedimiento son de gran calidad en lo que se refiere a su terminado y a sus dimensiones. Este procedimiento es uno de los más utilizados para la producción de grandes cantidades de piezas fundidas. Se pueden utilizar dos tipos de sistema de inyección en la fundición en matrices.

Fundición con cámara caliente

El procedimiento de fusión en cámara caliente se realiza cuando un cilindro es sumergido en el metal derretido y con un pistón se empuja el metal hacia una salida la que descarga a la matriz. Las aleaciones más utilizadas en este método son las de bajo punto de fusión como las de zinc, estaño y plomo. Las piezas que se producen son de 20 a 40 kg y se llegan a manejar presiones superiores a los 35 Mpa. Es un proceso rápido que se puede fácilmente mecanizar.

Fundición en cámara fría

El proceso con cámara fría se lleva metal fundido por medio de un cucharón hasta un cilindro por el cual corre un pistón que empuja al metal a la matriz de fundición, las piezas obtenidas son de unos cuantos gramos a 10 kg y sólo es recomendable en trabajos de poca producción.

Fundición con molde permanente por gravedad

Este tipo de fundición es utilizado para piezas en las que la calidad de terminado y dimensional no está sujeto a restricciones de calidad, debido a que la única fuente de energía que obliga al metal a llenar la cavidad del molde es la fuerza de la gravedad, un ejemplo de la utilización de este método en la fabricación de lingotes de metal.

La fusión de moldes de baja presión

Es un sistema de fusión que consiste en la colocación de un tallo sobre un crisol sellado, al inyectar presión al centro del crisol la única salida del metal fundido será el tallo por lo que se genera el flujo del metal por el tallo hasta que se llena la matriz y se forma la pieza. Con este procedimiento se pueden fabricar piezas hasta de

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30 kg y es rentable para grandes cantidades de piezas sin grandes requerimientos de calidad.

Fundición al vacio

El proceso de fundición al Vacío utiliza moldes de silicona y resinas de poliuretano para fabricar copias rápidas y económicas de los componentes originales. La amplia gama de materiales de poliuretano y acabados superficiales asegura que la mayoría de los plásticos pueden ser reproducidos de forma precisa utilizando este proceso.

Se coloca la pieza maestra en un marco de fundición y se funde un molde de silicona alrededor permitiendo canales de respiración y desahogo. Una vez que el molde de silicona está listo, el molde se separa de la línea de partición y se saca la pieza maestra. La resina de poliuretano y el endurecedor se mezclan entonces y se vierten, en vacío, dentro de la cavidad del molde.

El utillaje del molde de silicona dura aproximadamente para 50 fundiciones y puede contener uno o varios componentes dependiendo del tamaño. Después de esto, se funde un nuevo molde de silicona de la pieza original. La reproducción superficial de un molde de silicona es excelente porque los más pequeños detalles se pueden copiar muy fácilmente. Este proceso es ideal para hacer prototipos y para pequeños lotes de producción donde los volúmenes no justifican el gasto de un utillaje de inyección.

Ventajas

Económico para fundición de series pequeñas de poliuretano Variedad de propiedades y tipos de material

Rápido tiempo de respuesta

Utillajes más baratos

Mínimo compromiso financiero

Fundición hueca

Es un sistema de producción de piezas metálicas huecas sin corazones fijos. Consiste en vaciar metal fundido en un molde que es volteado cuando se empieza a solidificar el metal. El metal que no se ha solidificado sale del molde para ser utilizado en otra pieza y el metal solidificado forma las paredes de la pieza. El resultado son paredes delgadas de metal.

Fundición prensada o de Corthias

Es un proceso para producir piezas huecas pero de mayor calidad que la fundición hueca. Se vacía una cantidad específica de metal fundido en el interior de un molde con un extremo abierto por el que se introduce un corazón que obliga al metal fundido a distribuirse uniformemente en todo el molde, una vez que empieza a solidificarse el metal del molde, se extrae el corazón, lo que origina una pieza de

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buena calidad. Este sistema de fundición es considerado como artesanal y sólo es rentable cuando se van a fabricar pocas piezas.

Fundición centrífuga

La fundición centrífuga es un método en el que aprovecha la fuerza centrífuga que se puede general al hacer girar el metal en torno de un eje. Existen tres tipos de fundición centrífuga:

Fundición centrífuga real Fundición semicentrífuga

Centrifugado

Fundición centrífuga real

Es el procedimiento utilizado para la fabricación de tubos sin costura, camisas y objetos simétricos, los moldes se llenan del material fundido de manera uniforme y se hace girar al molde sobre su eje de rotación.

Fundición semicentrífuga

Es un método en el que el material fundido se hace llegar a los extremos de los moldes por la fuerza centrífuga que genera hacer girar a los moldes, los extremos se llenan del material fundido, con buena densidad y uniformidad. El centro tiene poco material o de poca densidad. Por lo regular el centro en este tipo de sistemas de fundición es maquinado posteriormente.

Centrifugado

Es un sistema donde por medio de un tallo se hace llegar metal fundido a racimos de piezas colocadas simétricamente en la periferia. Al poner a girar el sistema se genera fuerza centrífuga la que es utilizada para aumentar la uniformidad del metal que llena las cavidades de los moldes.

Procesos de fundición especiales

Proceso de fundición a la cera perdida: Es un proceso muy antiguo para la fabricación de piezas artísticas. Consiste en la creación de un modelo en cera de la pieza que se requiere, este modelo debe tener exactamente las características deseadas en la pieza a fabricar. El modelo de cera es cubierto con yeso o un material cerámico que soporte el metal fundido. Para que seque ese material cerámico se introduce a un horno, con ello el material cerámico se endurece y el modelo de cera se derrite. En el molde fabricado se vacía el metal fundido y se obtiene la pieza deseada. Es un proceso que es utilizado para la fabricación de piezas ornamentales únicas o con muy pocas copias.

Proceso de cáscara cerámica: Es un proceso parecido al de la cera perdida, sólo que en este proceso el modelo de cera o un material de bajo punto de fusión se introduce varias veces en una lechada refractaria (yeso con polvo de mármol) la que

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cada vez que el modelo se introduce este se recubre de una capa de la mezcla, generando una cubierta en el modelo. Posteriormente el modelo y su cáscara se meten en un horno con lo que el material refractario se endurecerá y el modelo se derrite. Así se tiene un molde listo para ser llenado con un metal y producir una fundición sólida o hueca.

Fundición en molde de yeso: Cuando se desea la fabricación de varios tipos de piezas de tamaño reducido y de baja calidad en su terminado superficial, se utiliza el proceso de fundición en molde de yeso. Este consiste en la incrustación de las piezas modelo que se desean fundir, en una caja llena con pasta de yeso, cuando se ha endurecido el yeso, se extraen las piezas que sirvieron de modelo y por gravedad se llenan las cavidades con metal fundido. El sistema anterior puede producir grandes cantidades de piezas fundidas con las formas deseadas.

Equipos De Fusión Utilizados En La Conformación De Piezas Por Fundición.

La obtención de temperatura de vaciado correcta es sumamente importante si se vacía el metal o la aleación a una temperatura demasiado baja puede no fluir adecuadamente y no llenar todas las regiones del molde y en el mejor de los casos se puede resultar un vaciado con numerosas rechupes. El uso de una temperatura de vaciado innecesariamente alta por otra parte puede conducir a una fusión gaseosa y la formación de burbujas en el vaciado resultante. Durante la fusión pueden ocurrir cambios en la composición de la carga, es probable que esto suceda cuando uno de los ingredientes es volátil a la temperatura de vaciado de la aleación. La fuente más común de impurezas durante un proceso de fusión es el combustible o los productos de la combustión.

Clasificación de los hornos usado para la fusión

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 cuantos kilogramos de metal a hornos de hogar abierto hasta 200 toneladas de capacidad. El tipo de horno usado para un proceso de fundición queda determinado por los siguientes factores:

Necesidades de fundir la aleación tan rápidamente como sea posible y elevarla a la temperatura de vaciado requerida.

La necesidad de mantener tanto la pureza de la carga, como precisión de su composición.

La producción requerida del horno.

El costo de operación del horno.

Los hornos para fusión de metales

Pueden clasificarse convenientemente en cuatro grupos principales, según el grado de contacto que tenga lugar entre la carga y combustible o sus productos de combustibles.

Hornos en los cuales la carga se encuentra en contacto íntimo con el combustible y los productos de combustión. El horno más importante en este grupo es el de cubilote.

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Hornos en los que la carga está aislada del combustible pero en contacto con los productos de la combustión. Este tipo de hornos es el horno hogar abierto para la fabricación de acero.

Hornos en que la carga se encuentra aislada tanto del combustible como de los productos de la combustión.

El principal es el horno que se emplea un crisol que puede calentarse ya sea por coque, gas o petróleo.

Hornos eléctricos. Pueden ser de tipo de acero o de inducción.

Tipos de hornos usados en fundición

El cubilote de fundición: El cubilote se emplea casi exclusivamente para la producción de fundición de hierro, aunque también se utiliza algunas veces con dimensiones más pequeñas para fundir cobre si se necesitan grandes cantidades de este metal. No sirve para fundir latón o bronce porque se produce una oxidación excesiva del zinc o del estaño, aunque a veces se funde el cobre en el cubilote y luego se añaden al caldo las adiciones aleantes necesarias.

El cubilote consiste en una envuelta cilíndrica de acero que reposa verticalmente sobre una placa base sostenida usualmente por 4 columnas o vigas de acero. La mayoría de los modernos se pueden abrir por el fondo, llevan compuertas centradas en la placa base que pueden abrirse hacia abajo después de un ciclo de funcionamiento para vaciar todos los residuos acumulados. Al principio se construían los cubilotes sobre una base de mampostería envés de soportarlos con columnas, todavía están en uso este tipo de hornos y se llaman de fondo fijo.

Los hornos de reverberos: En estos hornos se quema el combustible en uno de los extremos de la cámara; la llama y los otros productos de la combustión son dirigidos por la forma de bóveda hacia la carga existente en la solera, que se encuentra en el trayecto de los gases hacia la salida de humos y la chimenea. El calor de la bóveda se transmite por radiación hacia la carga que queda debajo. Son ejemplos de esos tipos de hornos los de pudelado, que se empleaban para fabricar el llamado hierro forjado, y los utilizados en la fabricación de fundición maleable, y la fundición de metales no ferrosos.

La carga se funde en una solera de poca profundidad, mediante la llama producida en un quemador o lugar situado en uno de los extremos de la solera. Los primeros solo tenían capacidad solo de 350 a 450 kilogramos de metal, pero en los modernos la capacidad es de 10 a 30 toneladas llegando incluso a 80.

Hornos rotatorios: Un horno rotativo se compone de una envuelta cilíndrica de acero, revestido con material refractario, y que puede girar u oscilar lentamente alrededor de su eje principal. El horno suele terminar por sus extremos en troncos de cono; en uno de ellos está el quemador y en el otro la salida para los gases quemados, que frecuentemente pasan a un sistema de recuperación para precalentar el aire empleado en la combustión. El combustible puede ser gas, aceite o carbón pulverizado, y el aire se suministra mediante un ventilador o máquina soplante. En los hornos pequeños la rotación se puede dar a mano, pero la mayoría están montados sobre rodillos y se les hace girar por un dispositivo de cadena o de fricción. La elevada temperatura de la llama funde y sobrecalienta la carga y lleva una temperatura superior al refractario, que cede su calor a la superficie inferior del metal cuando al

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girar el horno se pone en contacto con ella. Este efecto acorta el tiempo de fusión y ayuda a salvar el efecto de aislante térmico den la capa de escoria. Se puede fundir en condiciones neutras, oxidantes o reductoras.

La capacidad de un horno rotatorio puede variar mucho. Para latones y bronces oscila entre unos 50 Kg. Y 5 Ton. Y normalmente son de 50 Kg. A 2 Ton. Para la fundición de hierro, y en algunos casos acero, las capacidades pueden ser mucho mayores( el nuevo horno alemán “rotor”, instalado en overhausen, es una unidad de 60 Ton, y la planta está prevista para 100 Ton, pero se trata de hornos especiales para fabricación de acero y no para el trabajo rutinario de fundería). RL metal puede sangrarse por un agujero de colada único situado en la pared del cilindro, que se mantiene taponado con refractario mientras el horno gira. Las unidades grandes tienen un control para que el flujo sea uniforme durante la colada. En algunas instalaciones se pueden inclinar hacia delante o hacia atrás para facilitar la carga, la colada y el desescoriado.

Hornos de crisol: El proceso de fundir los metales en crisol es uno de los más antiguos y sencillos. Se emplea todavía mucho en la funderías modernas, y probablemente se seguirá usando porque el costo inicial es barato y el metal se funde fuera del contacto con el combustible. Los hornos de crisol suelen dividirse en tres clases, según el procedimiento empleado para colar el caldo contenido en los crisoles. En los hornos de crisol propiamente dichos, los crisoles están totalmente dentro de la cámara del horno y se extraen de ella para coser el metal. En los hornos de crisol fijo no basculables (hornos estáticos de crisol fijo) existe un solo crisol fijo al horno y que sobresale de la cámara de calefacción, por lo que los gases de combustión no pueden tener ningún contacto con el caldo: como no es posible bascularlos para colar, su contenido de caldo solo puede pasarse a los moldes sacándolo del crisol del horno con una cuchara. Los hornos basculables de crisol fijo son análogos a los anteriores, pero toda la estructura del horno puede inclinarse para colar el caldo por vertido en cucharas o directamente a los moldes; el eje de rotación del horno puede ser central o transversal a la piquera de colada y situada precisamente en el pico de ésta; en este último caso el contenido del crisol del horno se vierte íntegramente en la cuchara sin mover ésta. O bien directamente en los moldes.

Hornos de crisoles: Pueden ser hornos de foso, hornos a nivel del suelo o bien hornos levantados respecto al suelo. El tipo de foso, suele calentarse por coque que se carga alrededor y por encima de los crisoles (que se sierran con una tapa de refractario) para producir la fusión y el sobrecalentamiento sin necesidad de cargar más coque. El combustible descansa sobre una parrilla bajo la cual hay un cenicero y foso de cenizas. Estos hornos se emplean también para fabricar acero al crisol. El tiro puede ser natural o forzado, es decir, producido por una chimenea o mediante un pequeño ventilador que trabaja a presiones de 50 a 75 mmH2O. El último método es preferible para controlar mejor el calor y la atmósfera del horno. El espacio destinado al coque entre los crisoles y el revestimiento del foso debe ser de por lo menos 75mm, y entre el fondo de los crisoles y las caras de la parrilla suelen haber aproximadamente 180mm. El borde de los crisoles debe quedar debajo de la salida de humos. Las parrillas y todas las entradas de aire deben mantenerse libres de productos sintetizados para que el aire pueda circular libremente a fin de conseguir una combustión completa y una atmósfera ligeramente oxidante.

Los hornos calentados por gas o aceite son más fáciles de controlar y funden más rápidamente que los otros, pero imponen condiciones más duras a los crisoles y los refractarios. Los crisoles son de capacidad variable, pueden contener hasta aproximadamente 160 Kg. de acero, aunque son mas corrientes las capacidades de

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49 a 90 Kg.: para latones, la capacidad suele ser de 70 Kg. Los crisoles grandes exigen algún mecanismo de elevación que permita sacarlos del horno, mientras los más pequeños pueden ser manejados con tenazas por uno o dos hombres. En algunos casos se han usado en estos hornos crisoles de hasta 180 Kg. de capacidad; la ventaja que se les admite es que hay menos perturbaciones y menos salpicaduras del caldo cuando se le transfiere desde la unidad de fusión hasta los moldes.

Hornos basculantes: También hemos indicado anteriormente que estos hornos son análogos a los del tipo anterior, pero con la diferencia de que la estructura total del horno puede inclinarse alrededor de un eje horizontal para efectuar la colada sin tener que recurrir a la extracción del caldo del crisol mediante cucharas introducidas en él. Lo mismo que los hornos de foso se pueden calentar con coque, con gas o con aceite. El horno no es más que una carcasa de acero suave revestida con materiales refractarios, en forma de ladrillos o apisonados. Suelen ser cilíndricos.

Hornos eléctricos. Pueden ser de acero o de inducción.

Hornos eléctricos de acero: Estos hornos se emplean para la mayoría de las aplicaciones, incluyendo la fusión de acero, fundición de acero, latones, bronce y muchas aleaciones de níquel. Hay dos tipos fundamentales: los de arco directo y los de arco indirecto.

Los hornos de arco directo reciben este nombre porque el arco salta directamente entre el electrodo y el metal a fundir. Los electrodos son de grafito o de carbón amorfo y los hornos pueden ser monofásicos cuando son muy pequeños (menos de 100Kg de capacidad) o, con más frecuencia, trifásicos; éstos tienen tres electrodos suspendidos verticalmente sobre la solera refractaria, que generalmente es cóncava. Los hornos modernos son casi todos de planta circular. Con paredes refractarias y cubiertos con una bóveda con agujeros para el paso de los electrodos.En los hornos trifásicos, que se construyen con capacidades de hasta 150 Ton (de acero), los electrodos se encuentran en los vértices de un triángulo equilátero. En los puntos en que atraviesan la bóveda hay dispuestos collares refrigerados con agua, que además de enfriar el electrodo en este punto, sierran las aberturas y evitan un efecto de chimenea excesivo.

Casi todos los hornos empleados para la fusión son de tipo basculable, montados sobre sectores dentados situados bajo el horno o a los lados de la envuelta. En ángulo recto con los brazos de los electrodos y diametralmente opuestas se encuentran la compuerta de carga o trabajo y la piquera de colado. En los hornos pequeños de hasta 105Ton de capacidad, la carga se efectúa a través de la correspondiente compuerta, a mano o por caída; los hornos grandes se cargan por arriba levantando la bóveda. La bóveda es una estructura de ladrillos refractarios que se apoya en un anillo acanalado de acero. En los hornos de carga por arriba ésta bóveda se puede elevar y desplazar para dejar abierto el horno para la carga. El desplazamiento de la bóveda puede ser lateral, mediante un puente grúa o un giro alrededor de un pivote; una vez que el horno queda abierto se le carea mediante una cubeta de carga por caída.

Hornos de inducción: Las muchas variantes existentes de hornos de inducción no es posible en la actualidad clasificarlos rígidamente por la frecuencia de la corriente usada. Los hornos que trabajan a frecuencias superiores a los 500 ciclos por segundo tienen un baño en forma de crisol cilíndrico y no llevan un núcleo de hierro. Estos hornos se llaman corrientemente hornos de inducción sin núcleo. En los últimos años se han construido muchos hornos de este tipo que trabajan a 50 ciclos por segundo, es decir, la frecuencia normal de las redes de suministro. Los primitivos hornos de inducción tenían un canal de fusión que formaba el secundario en

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cortocircuito de un transformador; estos se pueden denominar hornos de inducción de canal.

Hornos de inducción sin núcleo: La capacidad de estos hornos puede variar desde pocos gramos para fundir metales preciosos y para trabajos de laboratorio, hasta unas 15 Ton de acero en las unidades, para producciones grandes. El baño es normalmente cilíndrico con revestimiento ácido o básico, aunque los de este último tipo no son todavía muy satisfactorios, en especial para los hornos muy grandes. Por tal razón la mayoría de los hornos implican revestimientos silíceos; generalmente se forman mediante un cemento seco que lleva incluido el aglutinante y se sintetiza o frita en posición utilizando un modelo cilíndrico en el que se coloca la primera carga. Este modelo es normalmente de acero soldado o moldeado y es esencial para fritar el revestimiento a la temperatura máxima de trabajo. El revestimiento va rodeado por la bobina inductora de tubo de cobre en forma aplastada; está normalmente protegido por un barniz aislante y amianto.

Hornos de inducción de canales: Los primeros hornos de este tipo consistían de un anillo de metal que formaba un anillo secundario de un transformador de una sola espira. El baño de estos hornos era de forma poco conveniente. La capacidad estaba limitada por razones eléctricas, pero se encontró que el bucle del metal en corto circuito quedaba sumergido bajo un baño y se eliminaban muchos inconvenientes. Uno de los primeros hornos así concebidos el canal secundario de una V y el baño principal encima de los palos de la V, pero por efectos eléctricos y térmicos se produce una rápida circulación que sirve para calentar el baño de encima. Es esencial mantener el horno siempre lleno hasta un tercio de su capacidad con un metal, añadiéndose el metal a fundir al charco de metal líquido. Estos hornos se han empleado para fundir latón para lingotes y hoy se utilizan para aleaciones de aluminio coladas en coquilla y para fundición en hierro.

Hornos de resistencia

Hay 2 clases fundamentales de hornos de resistencia. Los de la primera se calientan mediante resistencias de aleaciones tales como la S níquel-cromo 80/20, en forma de cintas o varillas; generalmente un crisol o recipiente para el metal líquido y sirven para aleaciones de bajo punto de fusión, como las de soldadura, las de tipos de imprenta, los metales antifricción para cojinetes y algunas veces las de aluminio. Los elementos de caldeo se disponen alrededor del exterior del crisol y todo el horno queda dentro de una carcasa rellena con un material refractario y aislante térmico. Los elementos de caldeo suelen estar soportados por el revestimiento refractario.

El segundo tipos de hornos de resistencia sirve para temperaturas más elevadas y recuerda a los hornos basculantes de arco indirecto. La diferencia fundamental es que la calefacción no la produce el arco indirecto que salta entre los 2 electrodos. Sino que calienta por resistencia; los hornos son siempre cilíndricos, revestidos con un refractario adecuado; la barra de grafito está colocada horizontalmente y coincidiendo con el eje del cilindro. Bascula alrededor del eje horizontal del cilindro para distribuir mejor el calor radiado y bañar casi todo el refractario con el metal líquido. La barra- resistencia esta mentada en soportes de grafito y se puede sacar del horno para efectuar la carga. Este tipo de horno se ha empleado para fundir y sobrecalentar fundiciones de hierro especiales, y también sirve para fundir bronce y otras aleaciones de cobre.

Convertidores

No es fundamentalmente un horno de fusión, aun cuando se use en la producción de acero para manufactura de vaciado. Todos los convertidores son

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variantes del primer invento de Bessemer, basado en la idea de soplar aire a través del arrabio líquido para oxidar las impurezas tales como el carbono, silicio y manganeso, cuya combustión suministra el calor suficiente para la conversión del arrabio líquido

El proceso Bessemer, sirve en las fabricas de acero para convertir enormes cantidades de arrabio líquido procedente del alto horno en acero para colaren lingotes, cuando el arrabio contiene fósforo se emplea un revestimiento básico y esta variante es la conocida como proceso Thomas; los convertidores básicos se llaman convertidores Thomas. Cuando los contenidos de fósforo o azufre del arrabio son bajos (menos de 0.04%) se emplean los convertidores Bessemer. La capacidad de estos varía entre 10 y 60 toneladas cuando se emplean para la fabricación de lingotes de acero, y se soplan siempre por el fondo. Los convertidores Bessemer se utilizan raramente para la fabricación de piezas de acero moldeado.

En los últimos años se han desarrollado diverso procesos que no emplean el aire ordinario, sino que oxidan al carbono y demás elementos por medio de oxigeno puro o una mezcla de vapor y oxigeno.

Punto de fusión aprox. De los metales

Los metales se funden a diferentes temperaturas. La tabla siguiente muestra los puntos de fusión de los metales más comunes.

Herramientas, equipos y medios auxiliares para la fundición

Durante la ejecución de los diversos trabajos que el obrero moldeador o fundidor realiza en la fábrica, sean artesanales o con algún desarrollo, es necesario utilizar distintos tipos de herramientas manuales para formar los moldes.Tipos de herramientas:

palas picos y horquillas reglas agujas de ventilar

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paletas de alisar ·alisadores espátulas puntas o extractores de moldeo martillos y macetas Mordaza o presillas

Vaciados de lingotes

Primero se vacía como un lingote de forma y tamaño adecuados para su proceso en la planta de que se disponga. Aun cuando el acero se vacía en lingotes de sección aproximadamente cuadrada las aleaciones no ferrosas frecuentemente se vacían como placas planas, que se lamina para formar cinta o laminas, barras para la producción de alambre, y bilets cilindros para extruir secciones.

Vaciado de lingotes de acero

Cuando la carga de un horno productor esta lista se vacía en una cuchara llenadora que ha sido llevada a la plataforma de llenado por medio de una grúa viajera eléctrica. La cuchara es un recipiente de acero cubierto con refractario y equipada con un muñón en cada lado, que sirven para levantarla con el objeto de que la escoria que flota en la superficie del acero fundido no entre a los lingotes, la carga vacía por el fondo de la cuchara.

Cuando ha sido vertido el acero fundido en la cuchara puede dosificarse con ferromagnesio, ferrosilicio o aluminio, entonces se le permite reposar por un tiempo para que la escoria y otros materiales no metálicos floten en la superficie, después de lo cual es vaciado a moldes para lingotes.

Vaciados en arena

A parte de los metales metalúrgicos formados por métodos en que interviene la metalurgia de polvos, los metales y las aleaciones se funden primero y luego se vacían en un molde de forma predeterminada. En algunos casos, el molde puede ser de forma simple obteniéndose lingote que subsecuentemente se forma plásticamente por forjado, laminado o extrusión.

Pasos básicos en un proceso de vaciado de arena

Requiere primero del moldeo en arena de fundición, alrededor de un patrón adecuado de tal manera que este pueda retirarse, dejando una cavidad de la forma requerida en arena. Para facilitar este procedimiento, el molde de arena se divide en dos o más partes. En vaciados de formas simples, puede usarse un molde de dos partes, en el que cada mitad está contenida en un marco en forma de caja.

Defectos en los vaciados de arena: Los defectos pueden presentarse por fallas técnicas que se pueden clasificar bajo los siguientes encabezados:

Mala práctica en la fusión. Mala práctica en el vertido. Moldeo pobre. Diseño incorrecto del moldeo, composición incorrecta del metal.

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Si un vaciado tiene cargadores inadecuados los efectos de rechupe se pueden manifestar como porosidad interna, cavidades, o bien, en la forma de depresiones en la superficie del vaciado, como se ha indicado antes.

las burbujas las inclusiones los pliegues fríos roturas en calientes.

Otros procesos de vaciado: Existen muchos procesos de vaciado de aplicación comparativamente especializada, en este caso mencionaremos los tres más importantes:

Vaciado centrifugo Vaciado semicentrifugo Centrifugo.

Conceptos Básicos

Fundición: El proceso para producir piezas u objetos útiles con metal fundido se le conoce como proceso de fundición. Este proceso se ha practicado desde el año 2000 ac. Consiste en vaciar metal fundido en un recipiente con la forma de la pieza u objeto que se desea fabricar y esperar a que se endurezca al enfriarse.

Fusión: La fusión es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia del estado sólido al estado líquido por la acción del calor. Cuando se calienta un sólido, se transfiere energía a los átomos que vibran con más rapidez a medida que gana energía.

Vaciado: Es el proceso en el cual se vierte el metal fundido en el molde para lograr el conformado de la pieza que se desea fabricar. Existen diversos tipos entre los cuales se puede nombrar, al vaciado por inyección, por fuerza centrifuga, por compresión.

Molde: 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. Los moldes se fabrican por medio de modelos los que pueden ser de madera, plástico, cera, yeso, arena, poliuretano, metal, etc. 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 removibles.

Crisol: Es una cavidad en los hornos que recibe el metal fundido. El crisol es un aparato que normalmente está hecho de grafito con cierto contenido de arcilla y que puede soportar elementos a altas temperaturas, ya sea el oro derretido o cualquier otro metal, normalmente a más de 500 °C. Algunos crisoles aguantan temperaturas que superan los 1500 °C. También se le denomina así a un recipiente de laboratorio resistente al fuego y utilizado para fundir sustancias.

Lingote: Un lingote es una masa de material fundido dentro de un molde que permite su fácil manejo y estiba.

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Conclusión

De acuerdo a lo desarrollado se ha visto como las fundiciones han alojado gran auge desde los tiempos remotos hasta la actualidad, manteniendo su principio.

Siguiendo un vaciado en moldes de un metal fundido, pero cambiando los métodos de fabricación de los moldes, no descuidando algunas propiedades físicas y mecánicas de los materiales utilizados, como lo son: la buena resistencia a la comprensión, la baja resistencia a la tracción, fragilidad, maleabilidad en caliente y resistencia al desgaste.

Dentro de este proceso de fundición se encuentra el de inyección a presión (matrices), de cámara caliente, cámara fría, al vaciado, hueca, centrífuga, entre otras. Dentro de los equipos de fusión se tienen los hornos que son equipos capaces de alcanzar altas temperaturas para lograr el punto de fusión. En cuanto a los moldes están los desechables, los compuestos y permanentes.

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Anexos

Imagen 1 Horno Cubilote

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Imagen 2 Molde Para Fundición

Imagen 3 crisol

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Imagen 4 Horno de crisol basculante

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Bibliografía

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