Máximo J. Núñez Ing. Mantenimiento Mecánico C.l 27.135.270

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”
Cabimas-Zulia
Fundiciones
Realizado por:
Máximo J. Núñez Ing. Mantenimiento Mecánico C.l 27.135.270
Materia: proceso de fabricación 1

2. DESARROLLO
1) Definiciones de fundiciones, clasificación, aplicación.
Es proceso de fabricación de piezas, comúnmente metálicas pero también de
plástico, consistente en fundir un material e introducirlo en una cavidad, 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.
CLASIFICACIÓN.
Existen tres tipos de fundiciones de hierro que son los más conocidos a nivel
industrial.
1) Fundiciones blancas.
Son aquellas en las que todo el carbono se encuentra combinado bajo la forma
de cementita. Todas ellas son aleaciones hipo eutécticas y las transformaciones
que tienen lugar durante su enfriamiento son análogas a las de la aleación de 2,5
% de carbono. Estas fundiciones se caracterizan por su dureza y resistencia al
desgaste, siendo sumamente quebradiza y difícil de mecanizar. Esta fragilidad y
falta de maquinabilidad limita la utilización industrial de las fundiciones " totalmente
blancas ", quedando reducido su empleo a aquellos casos en que no se quiera
ductilidad como en las camisas interiores de las hormigoneras, molinos de bolas,
algunos tipos de estampas de estirar yen las boquillas de extrusión. También se
utiliza en grandes cantidades, como material departida, para la fabricación de
fundición maleable.
2) Fundiciones grises.
La mayoría de las fundiciones grises son aleaciones hipo eutécticas que
contienen entre 2,5 y 4% de carbono. El proceso de grafitización se realiza con
mayor facilidad si el contenido de carbono es elevado, las temperaturas elevadas
y si la cantidad de elementos gratificantes presentes, especialmente el silicio, es la
adecuada. Para que gratifiquen la cementita eutéctica y la pro eutectoide, aunque
no la eutectoide, y así obtener una estructura final per lítica hay que controlar
cuidadosamente el contenido de silicio y la velocidad de enfriamiento.
3) Fundiciones nodulares.
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.

3. 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.
APLICACIÓN.
La fundición es el procedimiento más antiguo para dar forma a los metales.
Fundamentalmente radica en fundir y colar metal líquido en un molde de la forma y
tamaño deseado para que allí solidifique. Generalmente este molde se hace en
arena, consolidado por un apisonado manual o mecánico alrededor de un modelo,
el cual se extrae antes de recibir el metal fundido. No hay limitaciones en el
tamaño de las piezas que puedan colarse, variando desde pequeñas piezas de
prótesis dental, con peso en gramos, hasta los grandes bastidores de máquinas
de varias toneladas. Este método, es el más adaptable para dar forma a los
metales y muchas piezas que son imposibles de fabricar por otros procesos
convencionales como la forja, laminación, soldadura, etc. El primer acercamiento
del hombre con metales en estado natural (oro, plata, cobre) se estima que ocurrió
hace 4000—7000 años a.n.e. Su verdadera acción como fundidor el hombre la
inicio posteriormente, cuando fue capaz de fundir el cobre a partir del mineral. El
desarrollo en la obtención de productos fundidos se manifestó tanto en Europa
como en Asia y África. Los romanos explotaron yacimientos de hierro en Estiria
(Australia) de donde obtenían el metal para sus armas, instrumentos de trabajo y
de uso doméstico. Hoy en día los países desarrollados, al calor de la revolución
científico-técnica contemporánea, acometen las tareas de mecanización y
automatización, la implantación de nuevas tecnologías y el perfeccionamiento de
las existentes. Etapas del proceso 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:
- 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 continúa.
En este tipo se eliminan las bolsas de aire y las secreciones, tanto
longitudinales como transversales. Mediante este sistema se obtienen barras,
perfiles, etc.

4. - Fundición en moldes.
Se extraen las piezas completas.
2) Definiciones de arenas de moldeo, tipos, usos, preparación, etc.
- MOLDEO EN ARENA VERDE.
Consiste en la preparación de un molde fabricado con sílice (una arena muy
pura) mezclada con arcilla y agua para aglomerar la arena, que produce la forma
exterior de la pieza.
TIPOS DE MOLDEOS.
Existen dos tipos de moldeo en verde: el moldeo manual y el moldeo en máquina.
- MODELO MANUAL.
Consiste en el moldeo realizado de forma manual, y por lo tanto de una manera
artesanal. Este tipo de modelaje se está perdiendo en la actualidad debido a la
especialización, a la desaparición progresiva de los operarios de fundición y a la
utilización de las máquinas de moldeo.
- MODELO EN MAQUINA.
Consiste en el moldeo realizado por medio de una máquina de moldeo. Existen
en la actualidad distintos tipos de máquinas para este fin: las máquinas
multifunción, máquinas multipistones y máquinas automáticas. La utilización de
estos tipos de máquinas ha facilitado la automatización de este proceso,
aumentando notablemente las cantidades productivas.
PREPARACIÓN.
Para la fabricación de moldes para el moldeado en arena verde se suele utilizar
una proporción típica de:
90% de Sílice (SiO2).
7% de arcilla.
3% de agua.
También se utilizan diversos métodos de compactación, como son:
Manual, Presión neumática, Sacudimiento, Lanzamiento de arena a presión.

5. El Término "arena verde" es conocido principalmente por el contenido de
humedad dentro de la arena. La arena se somete a un “moldeado / mezclado”,
proceso en el que varios tipos de arcilla y aditivos químicos que actúan como
aglutinantes se mezclan con la arena, el resultado es un compuesto que es
conveniente para el proceso de moldeo en arena. Esta mezcla de preparado de
arena se comprime alrededor del patrón (patrón de la pieza deseada) a presiones
y temperaturas específicas, para garantizar que mantenga su forma durante el
resto del proceso de fundición. La arena mezclada se compacta alrededor del
patrón, tomando la forma del molde deseado. A veces el diseño de la fundición
implica conductos internos en la pieza. Esto se hace mediante el uso de machos
de arena que están constituidos por una mezcla de arenas similares. Los núcleos
están ubicados estratégicamente para formar los conductos necesarios en la
fundición. Las dos mitades del molde posteriormente se cierran y el metal se vierte
en la cavidad y se deja solidificar. Después de que la solidificación haya tenido
lugar, la arena se hace vibrar hasta que se libera de la fundición. El proceso de
acabado puede ser completado por rectificado, mecanizado, la galvanoplastia y la
pintura.
USOS
Consiste en la elaboración de moldes partiendo de la mezcla de arena de sílice
y bentonita (un derivado de la arcilla) a un 30 - 35 % con una cantidad moderada
de agua. Esta primera elaboración de la mezcla se denomina arena de contacto,
tras su primera utilización esta mezcla es reutilizable como arena de relleno, la
cual al añadirle agua vuelve a recuperar las condiciones para el moldeo de piezas.
De esta manera, se puede crear un circuito cerrado de arenería. Existe otro tipo de
preparado de la arena, es un tipo de preparado ya comercial, consiste en una
mezcla de arena de sílice con aceites vegetales y otros aditivos. Este tipo de
preparado no es reutilizable, ya que tras su utilización dichos aceites se queman
perdiendo así las propiedades para el moldeo. Por este motivo no es aconsejable
su utilización en grandes cantidades y de forma continua en circuitos de arenería
cerrados ya que su utilización provocaría el progresivo deterioro de mezcla del
preparado del circuito y por lo tanto su capacidad para el moldeo. Este preparado
facilita la realización del moldeo manual, ya que alarga el proceso de manipulación
para realizar el modelaje.
3) Familiarización con los moldes, características, tipos, usos y
preparación.

6. - FAMILIARIZACION CON LOS MOLDES.
La fundición en arena requiere un modelo a tamaño natural de madera, cristal,
plástico y metales que define la forma externa de la pieza que se pretende
reproducir y que formará la cavidad interna en el molde. En lo que atañe a los
materiales empleados para la construcción del modelo, se puede emplear desde
madera o plásticos como el uretano y el polietileno expandido (EPS) hasta metales
como el aluminio o el hierro fundido.
- TIPOS
MOLDES VERDES:
- Moldes de arena fría.
- Moldes no horneados.
- Actualmente se realiza el llamado moldeo mecánico, consistente en la
compactación de la arena por medios automáticos, generalmente mediante
pistones (uno o varios) hidráulica o neumática.
USOS
En un molde de arena participan básicamente dos tipos de arena, la arena de
contacto y la arena de relleno, la primera arena definirá la tersura de la pieza, es
por ello que debe ser lo más fina posible. Existen dos tipos de moldeo en verde: el
moldeo manual y el moldeo en máquina. En el caso manual el moldeo se realiza
de manera artesanal, este tipo de moldeo se usaba en los inicios sin embargo la
especialización y la tecnología han evolucionado al moldeo con máquina que
consiste en compactar y sustituir lo que antes se realizaba de manera manual con
máquinas especializadas, debido a este avance se ha facilitado la automatización
de este proceso, RADVER SA de CV cuenta con este tipo de equipo el cual
permite aumentar la producción considerablemente.
PREPARACION.
La técnica de moldeo con resina autofraguante, también conocida como de
curado en frío, es muy utilizada en fundición para la elaboración de moldes. Esta
técnica requiere recubrir el modelo de la pieza con una mezcla que contiene uno o
más tipos de arena, resina y endurecedor o catalizador.
PROCESO DE FUNDICIÓN.
El proceso de fundición es el proceso de fabricación de piezas mediante el
colado del material derretido en un molde, siendo este el proceso tradicional. El

7. tipo más común de molde de fundición es hecho de arena y arcilla, debido a la
abundancia de este material y también a la resistencia que tiene al calor, en donde
el diseño forma una cavidad en la cual se vaciará el material fundido, permitiendo
además que los gases se liberen al ambiente a tiempo que se vierte el metal
fundido. Los moldes deben ser fuertes, resistentes a la presión del metal derretido,
y suficientemente permeable para permitir el escape de aire y otros gases desde
la cavidad de los moldes. El material del molde también debe resistir la fusión con
el metal. 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. La producción de diseños para ser usados en fundición
requiere cuidado, precisión y técnica. El proceso de fundición tradicional ha sido
reemplazado por una fundición mecanizada. Con la crisis energética en años
recientes, la racionalización de líneas de producción automáticas y mecánicas han
reducido el costo del producto y han elevado su calidad siendo un paso esencial
en el desarrollo de la fundición. Las industrias de fundición han desarrollado, en
efecto, desde equipos de mecanización simples hasta líneas de producción
automáticas y continuas.
COLADA.
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
solido).
VACIADO.
El vaciado es un procedimiento en varios pasos para la fabricación de
esculturas, piezas completas o partes, relieves, etc. de metal, plástico, yeso, barro,
cerámica, etc. Se consigue vertiendo (vaciando) una colada, en el interior de un
molde, de algún plástico líquido solidificarte, de yeso o metal fundido. Se
diferencia del proceso de inyección, que también usa moldes, en que el molde se
llena por el peso del material de relleno, usándose a veces la fuerza centrífuga
para ayudar a llenar el molde. En contraposición, en el proceso de inyección, se
usa un elemento mecánico para aumentar la presión del material de relleno del
molde (pistón, tornillo sin fin, bombeo,...). En muchos de los métodos de vaciado
no se destruye el molde o el modelo, pero en otros sí, por ejemplo vaciado a la
cera perdida donde se destruye el modelo y vaciado en arena, donde se destruye
el molde cada vez.

8. PRODUCTO FINAL DE FUNDICIÓN.
El objetivo de la fundición es separar en el concentrado de cobre otros minerales e
impurezas. Proceso en virtud del cual se extrae el metal de sus menas por medio
de calor y un reactivo reductor. En la fundición de menas de hierro se emplea
coque como reactivo reductor con piedra caliza como fundente.

9. ANEXO