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Tecnología mecánica II UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL  “FRANCISCO DE MIRANDA” FUNDICIÓN Ing. Patricia L. Aular
Tecnología mecánica II FUNDICIÓN. CONTENIDO Definición de Fundición. Importancia del Proceso de Fundición. Propiedades de las Fundiciones. Etapas del Proceso de Fundición en Moldes No Permanentes. Arena Usada en  Fundición. Definición Moldeo. Moldes. Tipos. Defectos en piezas de fundición. ALEACIONES PARA FUNDICION
FUNDICIÓN Proceso de obtener piezas a partir de licuación de metales (Aleación) que luego pasará a un molde debidamente preparado donde se solidificará y tomará la forma deseada (Colada). Las fundiciones están constituidas por elementos como hierro, carbono, silicio, además de magnesio, fósforo, azufre etc. Las fundiciones no son sometidas a procesos de deformación plásticas ya que estas no son dúctiles.
FUNDICIÓN IMPORTANCIA DEL PROCESO DE FUNDICIÓN: Permite fabricar piezas de diferentes dimensiones. Gran precisión de forma en la fabricación piezas             complicadas. Es un proceso relativamente económico. Las piezas de fundición son fáciles de mecanizar  Estas piezas son resistentes al desgastes. Absorben mejor las vibraciones en comparación con el acero.
FUNDICIÓN PROPIEDADES DE LAS FUNDICIONES Buena resistencia a la comprensión  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 máquinas, herramientas, soportes, bloques de motores, cuerpos de bombas etc.
FUNDICIÓN ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN EN MOLDES NO PERMANETES: Diseño del modelo  Fabricación del modelo. Moldeo. Fusión y Colada. Limpieza y Acabado
FUNDICIÓN ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN DISEÑO DEL MODELO: El modelo es la pieza que se requiere reproducir en el proceso de fundición, con ciertas diferencias tales como: Debe ser ligeramente más grande considerando la contracción del material una vez solidificado. Las superficies del modelo deberán respetar unos ángulos mínimos con la dirección de desmoldeo (ángulo de salida) Incluir todos los canales de alimentación y mazarotas
FUNDICIÓN ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN FABRICACIÓN DEL MODELO: Se refiere a la realización del modelo con lo cual se realizarán los moldes para la función. Estos se realizan de diferentes materiales como: Madera Metálicos Yeso
FUNDICIÓN ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN MOLDEO: Operación necesaria para preparar el molde a fin de recibir el metal. Consiste en aprisionar la arena alrededor del modelo ubicado dentro de la caja de moldeo. Luego, sacar el modelo, si la pieza va a ser hueca colocar los corazones, si no, sólo colocar los sistema de alimentación.
FUNDICIÓN ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN LA FUSIÓN Y COLADA: Esta etapa consiste en preparar el metal con la composición y la temperatura adecuada. Una vez que el metal es calentado a una temperatura lo suficientemente alta para transformarlo completamente al estado líquido, se vierte directamente en la cavidad del molde por medio de cazos de colada.
FUNDICIÓN ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN ACABADO Y LIMPIEZA: Una vez que la pieza se ha enfriado  y solidificado, se procede a su extracción del molde, para luego retirar los conductos del sistema de alimentación, retirar los restos arena de la superficies de la pieza terminada. La pieza puede requerir mecanizado, tratamiento térmico, etc.
FUNDICIÓN La tierra o arena de fundición es una mezcla de sílice y arcilla, conteniendo en grandes o menos apreciables cantidades de cal, oxido de hierro, compuestos orgánicos, entre otros. El tamaño del grano tiene gran influencia en el acabado superficial de la pieza fundida.   Permeabilidad de la arena
FUNDICIÓN PROPIEDADES DE ARENA DE FUNDICIÓN Resistencia al Fuego Deben ser compactas y plásticas Estabilidad de Forma Debe tener alta porosidad y permeabilidad El material debe ser lo suficientemente plástico
FUNDICIÓN TIPOS DE ARENAS USADAS Arena con AGLUTINANTE NATURAL. Son mezcla de sílice y arcilla tal como salen de los yacimientos se emplean para fundir hierro gris, hierro maleable, y metales no ferrosos a excepción del magnesio. Arena con AGLUTINACION SINTÉTICA. Combina arena de sílice sin arcilla con bentonita. Estas arenas se pueden mezclar para adaptarlas a las necesidades de la fundición. Esta arena se emplea para fundir acero, hierro gris, hierro maleable y magnesio.
FUNDICIÓN GRANULOMETRIA DE  LA ARENA DE FUNDICION  FINA Gruesa
FUNDICIÓN AGLOMERANTES Y AGLUTINANTES EN LA   ARENA DE FUNDICION  Aglutinante Inorgánico de tipo arcilloso:  Que contiene arcilla y bentonitas. La bentonita se utiliza para mejorar la calidad de la arena. Aglutinantes inorgánicos de tipo cementoso:  Cuyos elementos principales son el cemento y los silicatos. Aglutinantes Orgánicos: Se encuentran una amplia gama de cereales, melaza, alquitrán, resinas y aceites.
FUNDICIÓN Moldeo  Es la operación necesaria para preparar el molde a fin de recibir el metal. Los procesos de fundición se clasifican de acuerdo a los diferentes tipos de moldes. Fundición en Arena Fundición en Coquillas Fundición a Presión o por Inyección. Fundición Centrífuga.
FUNDICIÓN moldes  Permite la reproducción de la pieza o conjunto de piezas acopladas, él recibe el material fundido y le dará la forma a la aleación mientas esta se solidifica. Clasificación de los moldes según el material Molde de Arena Verde Consiste en la formación del molde con arena húmeda. Se dice que es arena verde porque el molde no ha sido curado (secado) en horno sino al aire.  Presenta un color claro que llega en ennegrecerse con le uso. Para darle resistencia a la arena esta se mezcla con un aglutinante (Bentonita) y con una cantidad moderada de agua para que se adhiera.
FUNDICIÓN Clasificación de los moldes según el material Molde de Arena Seca En este caso el molde debe secarse con una antorcha elevando su temperatura entre 200 y 300° C, con el fin de aumentar la rigidez del molde, lo que permite fundir piezas de mayor tamaño, geometrías más complejas y con mayor precisión dimensional y mejor acabado superficial
FUNDICIÓN a) Plano de Taller de la pieza colada b) Modelo de Madera con portada de macho. 	a) Hecho según Plano de Taller. c) Macho de Moldeo. d) Modelo Moldeado. 	b)Cala de Moldeo(U caja inferior, O caja superior. 	c) Bebedero 	d) Mazarota 	e) Arena de Moldeo e) Modelo y Modelos de Bebederos f) Pieza solidificada 	c) Bebedero  	d) Mazarota
FUNDICIÓN Clasificación de los moldes según el material Molde de Yeso Se emplean para fundir ciertas aleaciones de aluminio o a base de cobre. La exactitud dimensional y el excelente acabado superficial hace útil este proceso para hacer moldes de neumáticos, placas guías.
FUNDICIÓN Molde Metálico o Coquillas La fundición en moldes permanentes hechos de metal es utilizada para la producción masiva de piezas de pequeño o regular tamaño, de alta calidad y con metales de baja temperatura de fusión (aleaciones de cobre de aluminio , de cinc , de plomo o similares ).  Sus ventajas son que tienen gran precisión y son muy económicos, cuando se producen grandes cantidades.  Las piezas de fundición se obtienen de formas exactas con una superficie fina, esto elimina mucho trabajo de maquinado, se emplean para la colada de piezas que han de estar sometidas a un fuerte desgaste.
FUNDICIÓN Colada por Inyección Método de Cámara fría
FUNDICIÓN Colada por Inyección Método de Cámara Caliente
FUNDICIÓN Moldeado Centrífugo La fabricación de tubos o piezas huecas se puede realizar al vaciar el líquido en un molde que gira a gran velocidad. Gracias a la fuerza centrífuga, el metal se pega en los laterales, enfriándose y tomando las forma del molde. Con este método se pueden crear piezas o tubos con capas de distintos materiales
FUNDICIÓN Defectos de las Piezas de colada (Moldes de Arena)
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FUNDICIÓN Metales Empleados en las Fundiciones
FUNDICIÓN Metales Empleados en las Fundiciones
ALEACIONES PARA FUNDICIÓN
ALEACIONES PARA FUNDICIÓN Son más o menos blandas no son fáciles de tratar térmicamente Bajo Carbono C0,20% Mas duras. Fácil de hacer más resistentes por tratamiento Térmico Medio Carbono  C0,20% 0,50% FUNDICIONES  DE  ACERO Se emplea cuando se requiere máxima dureza y alta resistencia al desgaste Alto Carbono C0,50% ALEACIONES FERROSAS FUNDICIONES  DE  HIERRO MALEABLE 2,00%C2,80%  Puede llegar a un contenido de carbono de 3,30% si se funde el hierro en horno cubilote 0,90% Si1,80% FUNDICIONES  DE  HIERRO GRIS Aleación de Hierro Carbono y Silicio 3,00%C4,00% aprox 1,00%Si  3,00%
FUNDICIÓN Se une con Cobre , Silicio, Magnesio, Zinc y  otros elementos FUNDICIONES  DE  ALUMINIO ALEACIONES NO FERROSAS Los elementos de aleación a utilizar son: Zinc                      Para Latones  Estaño                 Para Bronces  FUNDICIONES  A BASE DE COBRE Níquel                  Bronce - Níquel Aluminio              Bronce - Níquel
ALEACIONES FERROSAS
ALEACIONES FERROSAS Aplicaciones ,[object Object]
Se complementan en canales de coladas o bebederos y Producción de lingotes excepto en los procedimientos ácidos al arco eléctrico y hornos de alta frecuencia.
Implementos agrícolas, tractores, elevadores y palas mecánicas.
En las fuerzas armadas, para armamento, artillería, buques y aviones.
En donde se requieran servicios en condiciones de cargas dinámicas y esfuerzos por impacto o fatiga.
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  • 1. Tecnología mecánica II UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL “FRANCISCO DE MIRANDA” FUNDICIÓN Ing. Patricia L. Aular
  • 2. Tecnología mecánica II FUNDICIÓN. CONTENIDO Definición de Fundición. Importancia del Proceso de Fundición. Propiedades de las Fundiciones. Etapas del Proceso de Fundición en Moldes No Permanentes. Arena Usada en Fundición. Definición Moldeo. Moldes. Tipos. Defectos en piezas de fundición. ALEACIONES PARA FUNDICION
  • 3. FUNDICIÓN Proceso de obtener piezas a partir de licuación de metales (Aleación) que luego pasará a un molde debidamente preparado donde se solidificará y tomará la forma deseada (Colada). Las fundiciones están constituidas por elementos como hierro, carbono, silicio, además de magnesio, fósforo, azufre etc. Las fundiciones no son sometidas a procesos de deformación plásticas ya que estas no son dúctiles.
  • 4. FUNDICIÓN IMPORTANCIA DEL PROCESO DE FUNDICIÓN: Permite fabricar piezas de diferentes dimensiones. Gran precisión de forma en la fabricación piezas complicadas. Es un proceso relativamente económico. Las piezas de fundición son fáciles de mecanizar Estas piezas son resistentes al desgastes. Absorben mejor las vibraciones en comparación con el acero.
  • 5. FUNDICIÓN PROPIEDADES DE LAS FUNDICIONES Buena resistencia a la comprensión 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 máquinas, herramientas, soportes, bloques de motores, cuerpos de bombas etc.
  • 6. FUNDICIÓN ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN EN MOLDES NO PERMANETES: Diseño del modelo Fabricación del modelo. Moldeo. Fusión y Colada. Limpieza y Acabado
  • 7. FUNDICIÓN ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN DISEÑO DEL MODELO: El modelo es la pieza que se requiere reproducir en el proceso de fundición, con ciertas diferencias tales como: Debe ser ligeramente más grande considerando la contracción del material una vez solidificado. Las superficies del modelo deberán respetar unos ángulos mínimos con la dirección de desmoldeo (ángulo de salida) Incluir todos los canales de alimentación y mazarotas
  • 8. FUNDICIÓN ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN FABRICACIÓN DEL MODELO: Se refiere a la realización del modelo con lo cual se realizarán los moldes para la función. Estos se realizan de diferentes materiales como: Madera Metálicos Yeso
  • 9. FUNDICIÓN ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN MOLDEO: Operación necesaria para preparar el molde a fin de recibir el metal. Consiste en aprisionar la arena alrededor del modelo ubicado dentro de la caja de moldeo. Luego, sacar el modelo, si la pieza va a ser hueca colocar los corazones, si no, sólo colocar los sistema de alimentación.
  • 10. FUNDICIÓN ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN LA FUSIÓN Y COLADA: Esta etapa consiste en preparar el metal con la composición y la temperatura adecuada. Una vez que el metal es calentado a una temperatura lo suficientemente alta para transformarlo completamente al estado líquido, se vierte directamente en la cavidad del molde por medio de cazos de colada.
  • 11. FUNDICIÓN ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN ACABADO Y LIMPIEZA: Una vez que la pieza se ha enfriado y solidificado, se procede a su extracción del molde, para luego retirar los conductos del sistema de alimentación, retirar los restos arena de la superficies de la pieza terminada. La pieza puede requerir mecanizado, tratamiento térmico, etc.
  • 12. FUNDICIÓN La tierra o arena de fundición es una mezcla de sílice y arcilla, conteniendo en grandes o menos apreciables cantidades de cal, oxido de hierro, compuestos orgánicos, entre otros. El tamaño del grano tiene gran influencia en el acabado superficial de la pieza fundida. Permeabilidad de la arena
  • 13. FUNDICIÓN PROPIEDADES DE ARENA DE FUNDICIÓN Resistencia al Fuego Deben ser compactas y plásticas Estabilidad de Forma Debe tener alta porosidad y permeabilidad El material debe ser lo suficientemente plástico
  • 14. FUNDICIÓN TIPOS DE ARENAS USADAS Arena con AGLUTINANTE NATURAL. Son mezcla de sílice y arcilla tal como salen de los yacimientos se emplean para fundir hierro gris, hierro maleable, y metales no ferrosos a excepción del magnesio. Arena con AGLUTINACION SINTÉTICA. Combina arena de sílice sin arcilla con bentonita. Estas arenas se pueden mezclar para adaptarlas a las necesidades de la fundición. Esta arena se emplea para fundir acero, hierro gris, hierro maleable y magnesio.
  • 15. FUNDICIÓN GRANULOMETRIA DE LA ARENA DE FUNDICION FINA Gruesa
  • 16. FUNDICIÓN AGLOMERANTES Y AGLUTINANTES EN LA ARENA DE FUNDICION Aglutinante Inorgánico de tipo arcilloso: Que contiene arcilla y bentonitas. La bentonita se utiliza para mejorar la calidad de la arena. Aglutinantes inorgánicos de tipo cementoso: Cuyos elementos principales son el cemento y los silicatos. Aglutinantes Orgánicos: Se encuentran una amplia gama de cereales, melaza, alquitrán, resinas y aceites.
  • 17. FUNDICIÓN Moldeo Es la operación necesaria para preparar el molde a fin de recibir el metal. Los procesos de fundición se clasifican de acuerdo a los diferentes tipos de moldes. Fundición en Arena Fundición en Coquillas Fundición a Presión o por Inyección. Fundición Centrífuga.
  • 18. FUNDICIÓN moldes Permite la reproducción de la pieza o conjunto de piezas acopladas, él recibe el material fundido y le dará la forma a la aleación mientas esta se solidifica. Clasificación de los moldes según el material Molde de Arena Verde Consiste en la formación del molde con arena húmeda. Se dice que es arena verde porque el molde no ha sido curado (secado) en horno sino al aire. Presenta un color claro que llega en ennegrecerse con le uso. Para darle resistencia a la arena esta se mezcla con un aglutinante (Bentonita) y con una cantidad moderada de agua para que se adhiera.
  • 19. FUNDICIÓN Clasificación de los moldes según el material Molde de Arena Seca En este caso el molde debe secarse con una antorcha elevando su temperatura entre 200 y 300° C, con el fin de aumentar la rigidez del molde, lo que permite fundir piezas de mayor tamaño, geometrías más complejas y con mayor precisión dimensional y mejor acabado superficial
  • 20. FUNDICIÓN a) Plano de Taller de la pieza colada b) Modelo de Madera con portada de macho. a) Hecho según Plano de Taller. c) Macho de Moldeo. d) Modelo Moldeado. b)Cala de Moldeo(U caja inferior, O caja superior. c) Bebedero d) Mazarota e) Arena de Moldeo e) Modelo y Modelos de Bebederos f) Pieza solidificada c) Bebedero d) Mazarota
  • 21. FUNDICIÓN Clasificación de los moldes según el material Molde de Yeso Se emplean para fundir ciertas aleaciones de aluminio o a base de cobre. La exactitud dimensional y el excelente acabado superficial hace útil este proceso para hacer moldes de neumáticos, placas guías.
  • 22. FUNDICIÓN Molde Metálico o Coquillas La fundición en moldes permanentes hechos de metal es utilizada para la producción masiva de piezas de pequeño o regular tamaño, de alta calidad y con metales de baja temperatura de fusión (aleaciones de cobre de aluminio , de cinc , de plomo o similares ). Sus ventajas son que tienen gran precisión y son muy económicos, cuando se producen grandes cantidades. Las piezas de fundición se obtienen de formas exactas con una superficie fina, esto elimina mucho trabajo de maquinado, se emplean para la colada de piezas que han de estar sometidas a un fuerte desgaste.
  • 23. FUNDICIÓN Colada por Inyección Método de Cámara fría
  • 24. FUNDICIÓN Colada por Inyección Método de Cámara Caliente
  • 25. FUNDICIÓN Moldeado Centrífugo La fabricación de tubos o piezas huecas se puede realizar al vaciar el líquido en un molde que gira a gran velocidad. Gracias a la fuerza centrífuga, el metal se pega en los laterales, enfriándose y tomando las forma del molde. Con este método se pueden crear piezas o tubos con capas de distintos materiales
  • 26. FUNDICIÓN Defectos de las Piezas de colada (Moldes de Arena)
  • 27. FUNDICIÓN Defectos de las Piezas de colada (Moldes de Arena)
  • 28. FUNDICIÓN Metales Empleados en las Fundiciones
  • 29. FUNDICIÓN Metales Empleados en las Fundiciones
  • 31. ALEACIONES PARA FUNDICIÓN Son más o menos blandas no son fáciles de tratar térmicamente Bajo Carbono C0,20% Mas duras. Fácil de hacer más resistentes por tratamiento Térmico Medio Carbono C0,20% 0,50% FUNDICIONES DE ACERO Se emplea cuando se requiere máxima dureza y alta resistencia al desgaste Alto Carbono C0,50% ALEACIONES FERROSAS FUNDICIONES DE HIERRO MALEABLE 2,00%C2,80% Puede llegar a un contenido de carbono de 3,30% si se funde el hierro en horno cubilote 0,90% Si1,80% FUNDICIONES DE HIERRO GRIS Aleación de Hierro Carbono y Silicio 3,00%C4,00% aprox 1,00%Si  3,00%
  • 32. FUNDICIÓN Se une con Cobre , Silicio, Magnesio, Zinc y otros elementos FUNDICIONES DE ALUMINIO ALEACIONES NO FERROSAS Los elementos de aleación a utilizar son: Zinc Para Latones Estaño Para Bronces FUNDICIONES A BASE DE COBRE Níquel Bronce - Níquel Aluminio Bronce - Níquel
  • 34.
  • 35. Se complementan en canales de coladas o bebederos y Producción de lingotes excepto en los procedimientos ácidos al arco eléctrico y hornos de alta frecuencia.
  • 36. Implementos agrícolas, tractores, elevadores y palas mecánicas.
  • 37. En las fuerzas armadas, para armamento, artillería, buques y aviones.
  • 38. En donde se requieran servicios en condiciones de cargas dinámicas y esfuerzos por impacto o fatiga.
  • 39.
  • 43. Resistencia a la corrosión
  • 45.
  • 48.
  • 49.
  • 50.
  • 51. Para la fabricación de utensilios de cocina, sartenes, ollas etc.
  • 53.
  • 55. Bajo punto de Fusión
  • 56.
  • 57.
  • 59. Evacuadores de calor en refrigeración.
  • 60. Las aleaciones de latón se utilizan en conexiones, tubos de tanques o depósitos.
  • 61.
  • 62. Resistencia a la corrosión.
  • 64.
  • 65. Pureza del sonido al ser golpeados
  • 66. Resistencia a la corrosión
  • 68. En menor grado: conductividad térmica y eléctrica.
  • 70.
  • 71. Se utilizan en tanques, recipientes de presión y líneas o tuberías a presión hidráulica. Por su resistencia a la corrosión.
  • 72. Para tubos de condensadores, tuercas y pernos por la elevada resistencia a la tensión y fatiga.