Este documento resume los conceptos fundamentales de la fundición, incluyendo las definiciones de fundición, arenas de moldeo y moldes. Explica los tres tipos principales de fundición de hierro (fundición blanca, gris y nodular), sus aplicaciones y propiedades. También describe el proceso de fundición, que implica la preparación del molde, la fusión del metal, el vertido en el molde y el desmolde para obtener la pieza fundida.

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
Instituto Universitario Politécnico "Santiago Mariño"
Cabimas Edo. Zulia
Fundición
Realizado por:
Ender Pacheco
C.l 27.184.725
Ing Mantenimiento Mecánico

2. Índice
- Definiciones de fundiciones, clasificación, aplicación, etc.
- Definiciones de arenas de moldeo, tipos, usos, preparación, etc.
- Familiarización con los moldes, características, tipos, usos y preparación.
- Proceso de fundición, colada, vaciado, producto final de fundición

3. 1. Fundiciones: La fundición es el 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.
El proceso más común es la fundición en arena, por ser ésta un
material refractario muy abundante en la naturaleza y que, mezclada
con arcilla, adquiere cohesión y moldeabilidad sin perder la permeabilidad que
posibilita evacuar los gases del molde al tiempo que se vierte el metal fundido.
La fundición en arena consiste en colar un metal fundido, típicamente
aleaciones de hierro, acero, bronce, latón y otros, en un molde de arena,
dejarlo solidificar y posteriormente romper el molde para extraer la pieza
fundida (pero ya sólida).
Para la fundición con metales como el hierro o el plomo, que son
significativamente más pesados que el molde de arena, la caja de moldeo es a
menudo cubierta con una chapa gruesa para prevenir un problema conocido
como "flotación del molde", que ocurre cuando la presión del metal empuja la
arena por encima de la cavidad del molde, causando que el proceso no se lleve
a cabo de forma satisfactoria.
2. Clasificación y Aplicaciones: Las fundiciones de hierro están
compuestas por una matriz de hierro con un alto contenido de carbono.
El porcentaje más bajo de carbono de una fundición puede ser de
2.08%. Las fundiciones más conocidas comercialmente llegan hasta un
4.5% pero se conocen casos que superan esta cantidad.
Existen tres tipos de fundiciones de hierro que son los más conocidos a nivel
industrial.
Fundición blanca: presenta carbono y silicio en su composición. Estas
fundiciones son conocidas como insoldables. Esto se debe a que en su
estructura el carbono cristaliza combinado con el hierro formando la cementita.
Esta fase es bastante dura y frágil, con alta tendencia a la fisuración.
Las fundiciones blancas son bastante utilizadas por su alta dureza. Aunque se
han conocido casos exitosos de reparaciones sobre ellas, no se recomienda
este tipo de procedimiento.
Sus aplicaciones se limitan a componentes de gran dureza y resistencia al
desgaste y sin ductilidad como los cilindros de los trenes de laminación.
Generalmente la fundición blanca se obtiene como producto de partida para
fabricar la fundición maleable.

4. Fundición gris: en la fundición gris el carbono está en forma de laminillas, lo
que hace que esta fundición sea soldable. Tiene buena resistencia a la
compresión. Sus propiedades mecánicas son adecuadas para un gran número
de actividades. Es un material satisfactorio para maquinarias. Aunque sus
propiedades son superadas por la fundición nodular, la fundición gris sigue
siendo ampliamente utilizada.
Las aplicaciones típicas del hierro gris incluyen: pedestales para máquinas,
herramientas, herramientas de arado, bloques de motores de automóvil, piezas
que necesiten un maquinado final, entre otros.
Fundición nodular: a diferencia de la gris y la blanca, la fundición nodular
contiene magnesio en su estructura. Este elemento hace que el carbono se
cristalice en forma de nódulos. Ha sido bastante aceptada debido a sus buenas
propiedades mecánicas, similares a las de un acero al carbono. Se conoce
como fundición nodular o dúctil y es bastante fácil de producir.
 Fundición gris perlítica: Su estructura está formada de perlita con
inclusiones de grafito. Como se sabe, la perlita contiene un 0,8 % de C,
por consiguiente, esta unidad de carbono se halla en la fundición
perlítica gris en estado ligado (es decir, en forma de cementita). La
cantidad restante se encuentra en estado libre, o sea, en forma de
grafito.
 Fundición gris ferrítica: En esta fundición la matriz es ferrita y todo el
carbono que hay en la aleación está en forma de grafito.
 Fundición gris ferrito-perlítica: La estructura de esta fundición está
formada por ferrita y perlita e inclusiones de grafito. En esta fundición la
cantidad de carbono ligado es menor que el 0,8 % de Carbono.
En sus aplicaciones se suele utilizar para la fabricación de válvulas y
engranajes de alta resistencia, cuerpos de bomba, cigüeñales y pistones.
También podemos mencionar las:
Fundición maleable: son tipos especiales de hierros producidos por el
tratamiento térmico de la fundición blanca, que es sometida a rígidos controles
dando por resultado una microestructura en la que gran parte del carbono se
combina con cementita. Su veloz enfriamiento ayuda a evitar la grafitización de
la cementita, aunque si se calienta la pieza colada a una temperatura de
870°C, el grafito se forma adoptando una forma característica denominada
“carbono de revenido”, resultando la fundición maleable.
Se suele emplear en tubos de dirección y engranajes de transmisión, muelles
tubulares y partes de válvulas.

5. Fundición atruchada: es un tipo de fundición intermedia entre la blanca y la
gris, donde parte del carbono se encuentra combinado, formando cementita y
la otra parte libre en forma de grafito. Tiene propiedades de ambas fundiciones,
siendo difícilmente maquinable.
Fundición aleada: contienen cromo, molibdeno, níquel o cobre en ciertos
porcentajes para mejorar las propiedades mecánicas de las fundiciones
regulares. La fundición aleada pretende lograr propiedades especiales, como
alta resistencia al desgaste, a la corrosión o al calor. Ciertos elementos como el
silicio, el aluminio, el níquel o el cobre, se disuelven en la ferrita, la endurecen y
hacen incrementar su resistencia. Otros elementos como el cromo, el
manganeso y el molibdeno, son formadores de carburos, que tienden a
conformar fundición blanca en vez de gris, dificultando así la grafitización.
3. Importancia:
 Permite fabricar piezas de diferentes dimensiones.
 Gran precisión de forma de fabricación de piezas complicadas.
 En un proceso relativamente económico.
 Las piezas de fundiciones son fáciles de mecanizar.
 Estas piezas son resistentes al desgaste.
 Adsorben mejor las vibraciones en comparación con el acero.
4. Propiedades de la fundición:
 Buena resistencia a la compresión.
 Baja resistencia a la tracción.
 Resistencia a las vibraciones.
 Fragilidad.
 Moldeabilidad en caliente.
 Resistencia al desgaste.
Debido a sus propiedades, las fundiciones suelen utilizarse para la realización
de bloques, bancadas de maquinas, herramientas, soportes, bloques de
motores, cuerpo de bombas etc.

6. 5. Arenas de moldeo y tipos:
 Arena Cromita: Arena natural de color negro utilizada para moldeo de
almas y contacto metal-molde, que presenta una baja dilatación térmica
y una alta refractariedad que ayudan a direccionar la solidificación del
metal.
Esta arena se puede utilizar con todos los procesos de moldeo y es aplicable
para todos los tipos de aceros.
 Arena de Olivino: Arena de carácter básico, lo que la hace altamente
recomendada como arena de contacto en la fabricación de piezas
fundidas de aceros al manganeso.
 Arena de Sílice: Arena de sílice de grano redondo de alta pureza.
Buenas características de refractariedad, para uso en moldes de aceros
y hierros.
 Arenas Artificiales: Arenas sintéticas compuestas principalmente por
alúmino silicatos, presentan una alta refractariedad y una baja dilatación
térmica.
Esta arena se puede utilizar con todos los procesos de moldeo y es
aplicable para todos los tipos de aceros.
 Arena de Circonio: Arena especial para la fabricación de almas y
moldes que tengan altos requerimientos térmicos durante la fusión, ya
que, posee excelentes propiedades refractarias y alta conductividad
térmica.
Sus propiedades y su alta densidad aparente, evitan la reacción metal – molde
y aumentan la velocidad de solidificación.
6. Preparación: hay varias formas de preparar la arena que se utiliza en
los moldes una de ellas es: 20kg de arena, bentonita 2% del peso total y
agua 5% del peso total.
7. Que es un molde: Un molde es un recipiente que presenta una cavidad
en la que se introduce un material en estado de fusión que, al solidificarse,
adopta la forma de la cavidad.
Los moldes, en general, constan de dos piezas, perfectamente
acopladas. Por medio de este método podemos fabricar y obtener

7. piezas de formas muy diversas, siendo ampliamente utilizado en el
campo de los recipientes de productos y carcasas de máquinas.
8. Tipos de moldes, característica y preparación:
 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,
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
 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.
 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, etc. El material que sirve para endurecer puede
ser aplicado por medio de un rociador y posteriormente secado con una
antorcha.
 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.
 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.

8.  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 el endurecimiento, al agregarse a la mezcla una resina
llamada furánica. Con esta mezcla de ácido, arcilla y resina en dos horas
el molde se endurece lo suficiente para recibir el metal fundido.
 moldes de CO2: 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.
 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.
 Moldeo de piso: Para piezas grandes en las que su manejo es difícil y
no pueden ser transportadas de un sitio a otro.
 Moldeo en fosa: Cuando las piezas son extremadamente grandes y
para su alimentación es necesario hacer una fosa bajo el nivel medio del
piso.
9. Proceso de fundición, colada, vaciado y producto final de
fundición:
La posibilidad de fundir un metal o una aleación depende de su composición
(fijada por el intervalo de solidificación), temperatura de fusión y tensión
superficial del metal fundido. Todos estos factores determinan su fluidez. Se
utilizan tres tipos de fundición:
 En lingoteras: Se usa la fundición de primera fusión a la que se añaden los
elementos de aleación necesarios que posteriormente se depositan en
lingoteras de colada por gravedad o a presión.
 Colada continua: En este tipo se eliminan las bolsas de aire y las
secreciones, tanto longitudinales como transversales. Mediante
este sistema se obtienen barras, perfiles, etc.
 Fundición en moldes: Se extraen las piezas completas.

9. En este trabajo se utiliza el método de fundición en molde pues es el método
más utilizado en el taller de fundición de empresa Planta Mecánica. hay que
destacar que el proceso de obtención de pieza por fundición por diferentes
procesos los cuales son:
Preparación de mezcla
 1. Moldeo
 2. Fusión
 3. Vertido
 4. Desmolde ,limpieza, acabado
Cada uno de ellos dispondrá de su respectiva tecnología y se desarrollaran
como dos flujos de producción paralelos los cuales en determinado momento
se unirán para darle forma y terminación a la pieza como se demuestra en el
siguiente diagrama de flujo.