Fundición

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del “Poder Popular para la Educación Superior”
Universidad José Antonio Páez
Facultad de ingeniería
Integrantes:
Jennifer Martínez 26.231.596
Oriana Peláez 25.829.479
Neil Serrano 26.493.385
Andrés Montilla 25.829.583
Carlos Rodríguez 24.554.282
PROCESOS DE FUNDICIÓN Y
MOLDEO DE METALES
Profesor:
Ing. Tomás González

2. • Fundición: proceso de fabricación de piezas,
comúnmente metálicas pero también de plástico
consistente en fundir un material e introducirlo en una
cavidad (vaciado, moldeado), llamada molde, donde
se solidifica. Las fundiciones son aleaciones hierro-
carbono , lleva otros elementos como silicio, magnesio,
fósforo y azufre.
• Fundición gris: Es un tipo de aleación que es también
conocida como hierro fundido gris o hierro colado. Esta
conformada por mas de 2% de carbono, 1% de silicio,
además de manganeso azufre y fósforo. El nombre se
debe a que el carbono se encuentra en forma de grafito,
por lo que le da una coloración gris en su superficie al
fracturarse.
• La fundición blanca: Es fundición de hierro en la que
todo el carbono está combinado bajo la forma
de cementita. Al fracturarse presenta un color blanco
brillante. Es menos fluida que la gris y al solidificarse se
produce algo de contracción.
Definiciones.

3. • Solidificación: Es el cambio de estado de la materia de líquido
a sólido al disminuir la temperatura o por una compresión de
este material.
• Revestimiento: Capa de algún tipo de material con la que se
cubre una superficie
• Compactación: Aumento de la densidad del material que
compone un terreno.
• Corazones o machos: Se emplean para crear los orificios y
cavidades en las piezas, como también para obtener las
superficies exteriores de las mismas. Los machos se elaboran
con arenas especiales.
• Colada: Vertido del material fundido.
• Desbarbado: Consiste en la eliminación de los conductos de
alimentación, mazarota y rebarbas procedentes de la junta de
ambas caras del molde.
Definiciones.

4. Definiciones.
• Molde: Es una pieza, o un conjunto de piezas acopladas,
interiormente huecas, pero con los detalles e improntas
exteriores del futuro sólido que se desea obtener.
Moldes de arena verde: estos moldes contienen arena
húmeda.
Moldes de arena fría: usa aglutinantes orgánicos e
inorgánicos para fortalecer el molde. Estos moldes tienen
como ventaja que son más precisos dimensionalmente pero
también más caros que los moldes de arena verde.
Moldes no horneados: estos moldes no necesitan ser cocidos
debido a sus aglutinantes (mezcla de arena y resina). Las
aleaciones metálicas que típicamente se utilizan con estos
moldes son el latón, el hierro y el aluminio.
Colado centrífugo: Es uno de los métodos de colado en el que
se utiliza la acción de la fuerza centrifuga sobre una
fundición liquida para que esta se deposite de una forma
uniforme y adecuada al estudio previo del molde. Aunque
hay diferentes métodos para este tipo de colada, todos se
basan en un molde girando a una alta velocidad.

5. Aspectos Básicos del Proceso
El proceso de fundición consiste en vaciar el material fundido en un molde hueco
diseñado con la forma y tamaño del objeto que se desea fabricar, donde se debe
esperar hasta que dicho material se solidifique al enfriarse.
Aspectos básicos:
•Diseño de los modelos de las piezas y los moldes
•Preparación de los materiales para los modelos y los moldes y su fabricación.
•Colado del material fundido.
•Enfriamiento de los moldes.
•Extracción, limpieza y terminado de las piezas fundidas.
•Recuperación de los materiales de los moldes.

6. Esquema General del Proceso

7. Clasificación de las Fundici nes
Fundición gris
La mayor parte del contenido es de
carbono y adquiere forma de
escamas o láminas de grafito.
Son quebradizas y de baja
resistencia a la tracción.
Se produce en hornos cubilotes, con la fusión
de arrabio y chatarra mezclados con coque y
piedra caliza.
Buen maquinado, fluidez para la colada,
resistencia, así como también tenacidad.
Fundición Nodular

8. Fundición maleable
Se trata de hierros producidos a partir
del tratamiento térmico de la
denominada fundición blanca.
La fundición blanca se usa en cuerpos
moledores gracias a su resistencia
significativa al desgaste.
Su veloz enfriamiento ayuda a evitar la
grafitización de la cementita aunque si se
calienta la pieza colada a una
temperatura de 870°C
En este caso, tiene una matriz de fundición
blanca combinada parcialmente con
fundición gris
Fundición Atruchada

9. Contienen Ni, Cr, Mo, Cu, etc., en
porcentajes suficientes para mejorar las
propiedades mecánicas de las fundiciones
ordinarias o alguna otra propiedad especial,
como alta resistencia al desgaste, alta
resistencia a la corrosión, al calor etc.
Fundición Aleada
De una forma general, se pueden clasificar las fundiciones
aleadas en dos grupos:
Fundiciones de baja y media aleación, que se caracterizan
por tener pequeñas cantidades de Ni, Cr, Mo, y Cu,
generalmente en porcentajes inferiores a 5%.
Fundiciones de alta resistencia a la tracción, se observa una
gran variedad de fundiciones de composiciones muy diversas y
resistencia a la tracción.
Se caracteriza por ser resistentes al desgaste y en general se las
usa para hacer de piezas que necesiten gran resistencia o que
exijan muy altas durezas
Fundición Martensiticas
- Se encuentran las siguientes variedades:
Blancas al níquel:
Fundiciones martensíticas grises

10. Fundición Aleadas al cromo
Fundiciones con 6 a 25% de cromo, se trata de
fundiciones blancas y cuentan con muy elevada
dureza, que se ubica entre los 400 a 550 Brinell.
Fundiciones de 33% de cromo, se trata de
estructuras ferríticas y tienen excelente resistencia
a la oxidación a temperaturas muy altas, cuando el
contenido en cromo es como mínimo equivalente a
10 veces el del carbono.
Poco frecuente, porque su fabricación es complicada.
Fundición Aleadas al aluminio
- clases más importantes son:
Las fundiciones con 7% de aluminio que tienen una gran resistencia
al fuego.
Las fundiciones con más de 8% de aluminio pueden usarse a
temperaturas de hasta 1000 °C. Además de ello, tienen excelente
resistencia a la oxidación y se caracterizan por ser difíciles de
mecanizar.

11. Tipos de Fund ciones.

12. Fundición en Arena.
Más utilizado en la industria
Metales a altas temperaturas de fusión
(acero, níquel, titanio)
Realiza piezas grandes, pequeñas, por unidad o
millones de estas
Moldes:
Partes: cope y draga
Arena verde (húmeda)
Arena fría (aglutinantes orgánicos e
inorgánicos)
Arena no horneada (resinas, aleaciones
hierro, aluminio y latón)
Etapas:
Vertimiento y compactación
Corazones o machos
Colada
Enfriamiento y solidificación
Desmolde
Desbordado
Acabo y limpieza

14. Fundición en Arena.

15. Fundición de molde desechable.
Moldeo de cascara o concha:
•Mayor fluido durante el vaciado
•Mejor superficie final y buena precisión.
•Entre sus desventajas se encuentra el costo del patrón del moldeo.
•250 grados centígrados

16. Proceso V o vacío:
El vacío reduce la presión del aire en el interior
del molde a aproximadamente dos terceras
partes de la presión atmosférica, succionando
por tanto el metal fundido en las cavidades del
molde a través de un canal de alimentación en la
parte inferior del molde. Una vez lleno el molde,
se retira del metal fundido.

17. Moldeo con poliestireno extendido:
• Utiliza un molde de arena
compacto alrededor de un patrón de
espuma de poliestireno que se vaporiza al
vaciar el metal fundido dentro del molde
•Ventaja: el modelo no necesita
removerse del molde.
•Desventaja: se necesita un nuevo
patrón para cada fundición.
•Aplicación: fundición de motores
producidos en masa.

18. Fundición por revestimiento:
El modelo se hace en cera, este se
recubre con material refractario con
lo cual se fabricara el molde. La cera
se funde y evacua antes de vaciar el
material fundido.
La fabricación de modelos se hace
vaciando o inyectando cera caliente
en un dado maestro.
Este proceso ha permitido aumentar
la gama de posibilidades en la
concepción de piezas para diferentes
industrias.
Ventajas: se encuentran que permite
hacer piezas de alta precisión.

19. Fundición de Molde Permanente
Se componen de dos mitades metálicas diseñadas para abrir y
cerrar con precisión y facilidad, estas al unirse generan la
cavidad y todo el sistema de alimentación, estas dos mitades se
fabrican de acero, hierro fundido o un refractario cerámico, lo
que garantiza un buen acabado superficial y su reutilización, es
por eso que tienen mayor velocidad de producción.

20. Fundición de Molde Permanente
Dados
En este proceso se inyecta el metal fundido en la
cavidad del molde a alta presión. Las presiones típicas
son de 7 a 350 MPa, Esta se mantiene durante la
solidificación y posteriormente, el molde se abre para
remover la pieza.
TIPOS
-De cámara caliente
-De cámara fría

21. Fundición de Molde Permanente
Por Gravedad
En este proceso el metal fundido se vierte dentro de la cavidad,
luego de haberlo cubierto de una sustancia refractaria, lo que
facilita la remoción de la pieza de fundición y solo se utiliza la
fuerza de la gravedad para garantizar que toda la cavidad se
llene del metal.

22. Fundición Centrifuga
- Centrífuga real: El metal fundido se vacía en un molde que está girando para producir una
parte tubular. Se usa para hacer tubos, caños, manguitos y anillos.
- Fundición semicentrífuga: La
velocidad de rotación se ajusta
generalmente y los moldes se
diseñan con mazarotas que
alimenten metal fundido desde
el centro.
- Fundición centrifugada: Es
un sistema donde por medio
de un tallo se hace llegar
metal fundido a racimos de
cavidades colocadas
simétricamente en la
periferia.

23. Aplicaciones.

24. Fundición en Arena.
Piezas complejas de casi cualquier aleación
Una tasa de producción baja
Pueden variar en tamaño, resultando piezas
desde muy pequeñas a muy grandes
Cilindros, válvulas, bloques de motor,
carcasas de bombas, bases de máquinas-
herramientas, poleas, colectores de motores,
cojinetes y bujes, engranajes, soportes, partes
eléctricas, piezas para maquinaria, tuercas,
piezas de los trenes de aterrizaje, bridas,
abrazaderas, accesorios de tuberías, bombas,
entre otros.

25. Fundición con moldes permanentes.
Llevar a cabo el proceso haciendo uso de
moldes permanentes: FUNDICIÓN
CENTRIFUGA.
Buen acabado superficial.
Control dimensional estrecho.
Buenas propiedades mecánicas.
No se pueden realizar formas tan complejas.
Proceso de fundición es ideal para grandes lotes de
producción.
Pistones automotrices, cabezas de
cilindros, bielas, discos en bruto para
engranes de enseres domésticos y
utensilios de cocina.

26. Fundición Centrifuga
Mayores detalles sobre la superficie de la pieza y la estructura
densa del metal adquiere propiedades físicas superiores.
Las piezas de forma simétricas
Piezas más económicas que por otros métodos.
Piezas cilíndricas como tuberías, cañones de armas y
postes telefónicos, bujes, camisas de cilindro de motor y
anillos de cojinete con o sin brida.

27. Fundición por inyección en matriz o dados.
Fundición de molde permanente
Componentes para motores, máquinas para oficina, herramienta de
mano, enseres domésticos y juguetes. La masa de estas piezas va
desde 90g hasta 25 kg.

28. Fundición de molde desechable.
El proceso requiere menos tiempo
El acabado es uniforme y razonablemente liso
Fundición en arena, moldeo en cascara, fundición en
molde de yeso, fundición en molde cerámico, fundición de
moldeo evaporativo y fundición por revestimiento.
Moldeo en cascara : las cajas para engranes, cabezas de
cilindros y bielas
Molde de yeso fabrica: componentes de cerraduras, engranes, válvulas
Molde cerámico son, propulsores, cortadores para operaciones de
maquinado, matrices para trabajar los metales y moldes para fabricar
componentes de plástico o hule.
Moldeo evaporativo se encarga de fabricar cabeza
para cilindros, monobloques para motores,
cigüeñales, componentes para frenos y bases para
máquinas.
Fundición por revestimiento fabrica
piezas como, componentes de oficina
y componentes mecánicos como
engranes y válvulas.