Este documento describe los diferentes procesos de fundición, incluyendo la clasificación de la fundición, arenas de moldeo, características de los moldes, y el proceso completo de fundición desde el diseño hasta el producto final. La fundición es el proceso de fabricar piezas metálicas o de plástico fundiendo un material y colocándolo en un molde para que se solidifique. Existen varios tipos de fundición como la fundición por inyección, prensada, a baja presión, y en coquilla.

1. República Bolivariana De Venezuela
Ministerio del Poder Popular Para La Educación Universitaria,
Ciencia y Tecnología.
I.U.P Santiago Mariño Sede-Ciudad Ojeda-Zulia
Fundición
Integrantes:
Danielo Piña C.I. 26417157
Ing. Mantenimiento Mecánico
Ciudad Ojeda, Septiembre de 2017

2. Índice
Introducción
Fundición
Clasificación de la Fundición
 Fundición por inyección
 Fundición prensada
 Fundición a baja presión
 Fundición centrifuga
 Fundición en coquilla
Arenas de moldeo
Fabricación
Características de los moldes
Tipos, usos y preparación de arenas de moldeo
Familiarización de moldeo
Proceso de fundición, colada, vaciado, producto final de fundición.
 Proyecto y diseño
 Moldeo y machería
 Fusión y colada
 Vaciado
 Tratamientos térmicos
 Inspección y control
 Producto final
Conclusión

3. Introducción
En este informe se quiere dar a conocer la importancia que tiene la
fundición en la creación de distintas materiales que hay en la sociedad, como
los materiales de construcción, de fabricación de electrodomésticos y de
productos artesanales, en el cual la fundición es la fabricación de un material,
que puede ser metálica o plástica, en donde se necesita una cavidad para
introducir el material que será fundido, se espera a que se solidifique y se
obtiene un producto de la fundición, la fundición tiene bastos moldes que se
usa par diferente factores y materiales para obtener un resultados óptimos de
los materiales, y cada uno de los moldes tiene distintas aplicaciones para su
uso.
Cada tipo de fundición se realiza de distintas formas, y se debe de
utilizarse adecuadamente, contiene distintos diseños de modelos para la
fabricación de su material, se puede emplear desde madera o plásticos como
el uretano y el polietileno expandido hasta metales como el aluminio o el
hierro fundido.

4. Fundición
Es el 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. 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
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.
Clasificación de la fundición:
Fundición por inyección
Es un proceso semi-continuo que consiste en inyectar un polímero,
cerámico o un metal en estado fundido en un molde cerrado a presión y frío,
a través de una compuerta. En ese molde el material se solidifica,
comenzando a cristalizar en polímeros semi-cristalinos. La pieza o parte final
se obtiene al abrir el molde y sacar de la cavidad la pieza moldeada.
El moldeo por inyección es una técnica muy popular para la fabricación de
artículos muy diferentes. Los polímeros han logrado sustituir otros materiales

5. como son: madera, metales, fibras naturales, cerámicas y hasta piedras
preciosas.
La popularidad de este método se explica con la versatilidad de piezas que
pueden fabricarse, la rapidez de fabricación, el diseño escalable desde
procesos de prototipos rápidos, altos niveles de producción y bajos costos,
alta o baja automatización según el costo de la pieza, geometrías muy
complicadas que serían imposibles por otras técnicas, las piezas moldeadas
requieren muy poco o nulo acabado pues son terminadas con la rugosidad
de superficie deseada, color y transparencia u opacidad, buena tolerancia
dimensional de piezas moldeadas con o sin insertos y con diferentes colores.
Fundición prensada
Este procedimiento combina las características de la fundición y la forja, de
forma que no se hace necesario el uso de canales de alimentación. La
fundición prensada se basa en el principio de la solidificación prensada del
metal fundido usando un juego de utillajes y una prensa hidráulica.
El funcionamiento de la fundición prensada es que coloca un juego de
utillajes en la prensa hidráulica y se precalientan hasta la temperatura de
trabajo. Se introduce en una cantidad exacta de metal fundido en la parte
inferior del troquel y se activa la prensa. Cuando se cierran la parte superior
e inferior del troquel, el utillaje obliga al metal a rellenar las cavidades
definidas por el juego de troqueles y el metal es presionado. La presión se
mantiene hasta la completa solidificación de la pieza. Fuerza al metal a tener
un contacto muy estrecho con las superficies del troquel, obteniendo una
reproducción exacta de la superficie.

6. Fundición a baja presión
Es un sistema de fundición que consiste colocar un crisol de metal fundido
en un recipiente a presión. Un tubo de alimentación conecta el metal de crisol
con la entrada del molde. Se inyecta aire comprimido o un gas inerte en el
recipiente a una presión de 20-105 kN/m². Al inyectarlo la única salida del
metal será el tubo por lo que se genera el flujo de metal, que llena la matriz y
forma la pieza. La presión se mantiene durante la solidificación para
compensar la contracción volumétrica.
Fundición centrifuga
Consiste en depositar una capa de fundición líquida en un molde de
revolución girando a gran velocidad y solidificar rápidamente el metal
mediante un enfriamiento continuo del molde o coquilla. Las aplicaciones de
este tipo de fundición son muy variadas, yendo desde la fabricación de
telescopios o partes de joyería hasta las tuberías, este procedimiento
frecuentemente utilizado para la fabricación de tubos sin costura, camisas y
demás objetos simétricos.
Fundición en coquilla
Nos permite una notable optimización del rendimiento de trabajo, por lo
que resulta idóneo en la consecución de producciones elevadas, medianas y
cortas al concedernos dos grandes ventajas: ahorro, pues utiliza un molde de
acero permanente denominado «coquilla» de mayor durabilidad, rapidez y
capacidad de repetición.
Las piezas resultantes de este proceso de fundición en coquilla cuentan con
una gran resistencia y un acabado superficial excepcional, características
que nos permiten gran margen de maniobra.

7. Arenas de Moldeo
El molde es una cavidad que tiene la forma geométrica de la pieza que se
va fundir. La arena de fundición es sílice o sílice mezclada con otros
minerales. Esta arena debe tener buenas propiedades refractarias,
expresadas como la capacidad de resistir altas temperaturas sin fundirse o
degradarse. Otras características importantes son: el tamaño del grano, la
distribución de tamaños del grano en la mezcla y la forma de los granos. Los
granos pequeños proporcionan mejor acabado superficial en la fundición,
pero los granos grandes son más permeables, para que los gases escapen
durante el vaciado. Los moldes hechos de granos irregulares tienden a ser
más fuertes que los moldes de granos redondos debido al entrelazado de los
granos, pero esto tiende a restringir la permeabilidad.
Fabricación
En la fabricación del molde, los granos de arena se aglutinan por medio
de una mezcla de agua y arcilla. La proporción típica (en volumen) es 90%
de arena, 3% de agua y 7% de arcilla. Se pueden usar otros agentes
aglutinantes en lugar de la arcilla, como resinas orgánicas y aglutinantes
inorgánicos (por ejemplo, silicato y fosfato de sodio). Algunas veces se
añaden a la mezcla de arena y aglutinante ciertos aditivos para mejorar las
propiedades del molde como la resistencia y permeabilidad.
En el método tradicional para formar la cavidad del molde se compacta la
arena alrededor del modelo en la parte superior e inferior de un recipiente
llamado caja de moldeo. El proceso de empaque se realiza por varios
métodos. El más simple es el apisonado a mano realizado manualmente por
un operario. Además, se han desarrollado varias máquinas para mecanizar el
procedimiento de empacado, las cuales operan por medio de los siguientes
mecanismos:

8. 1) compactación de la arena alrededor del patrón o modelo mediante presión
neumática; 2) acción de sacudimiento, dejando caer repetidamente la arena
contenida en la caja junto al modelo, a fin de compactarla en su lugar; y 3)
lanzamiento, haciendo que los granos de arena se impacten contra el patrón
a alta velocidad.
Características de los moldes
1) Resistencia, capacidad del molde para mantener su forma y soportar la
erosión causada por el flujo del metal líquido, depende del tamaño del grano,
las cualidades adhesivas del aglutinante y otros factores.
2) Permeabilidad, capacidad del molde para permitir que el aire caliente y
los gases de fundición pasen a través de los poros de la arena.
3) Estabilidad térmica, capacidad de la arena en la superficie de la cavidad
del molde para resistir el agrietamiento y encorvamiento en contacto con el
metal fundido.
4) Retractibilidad, capacidad del molde para dejar que la fundición se
contraiga sin agrietarse; también se refiere a la capacidad de remover la
arena de la fundición durante su limpieza.
5) Reutilización. Estas medidas son algunas veces incompatibles, por
ejemplo, un molde con una gran resistencia tiene menos capacidad de
contracción. Los moldes de arena se clasifican frecuentemente como arena
verde, arena seca o de capa seca.

9. Tipos, usos y preparación de arenas de moldeo
Los moldes de arena verde se hacen de una mezcla de arena, arcilla y
agua, el término "verde" se refiere al hecho de que el molde contiene
humedad al momento del vaciado. Los moldes de arena verde tienen
suficiente resistencia en la mayoría de sus aplicaciones, así como buena
retractibilidad, permeabilidad y reutilización, también son los menos costosos.
Por consiguiente, son los más ampliamente usados, aunque también tienen
sus desventajas. La humedad en la arena puede causar defectos en algunas
fundiciones, dependiendo del metal y de la forma geométrica de la pieza.
Un molde de arena seca se fabrica con aglomerantes orgánicos en lugar
de arcilla. El molde se cuece en una estufa grande a temperaturas que
fluctúan entre 204 ºC y 316 ºC. El cocido en estufa refuerza el molde y
endurece la superficie de la cavidad. El molde de arena seca proporciona un
mejor control dimensional en la fundición que los moldes de arena verde. Sin
embargo, el molde de arena seca es más costoso y la velocidad de
producción es reducida debido al tiempo de secado. Sus aplicaciones se
limitan generalmente a fundiciones de tamaño medio y grande y en
velocidades de producción bajas.
En los moldes de capa seca, la superficie de la cavidad de un molde de
arena verde se seca a una profundidad entre 10 mm y 25 mm, usando
sopletes, lámparas de calentamiento u otros medios, aprovechando
parcialmente las ventajas del molde de arena seca. Se pueden añadir
materiales adhesivos especiales a la mezcla de arena para reforzar la
superficie de la cavidad.
La clasificación precedente de moldes se refiere al uso de aglutinantes
convencionales, ya sea agua, arcilla u otros que requieren del calentamiento
para curar. Se han desarrollado también moldes aglutinados, químicamente

10. diferentes de cualquiera de los aglutinantes tradicionales. Algunos de estos
materiales aglutinantes, utilizados en sistemas que no requieren cocimiento,
incluyen las resinas furánicas, las fenólicas y los aceites alquídicos. La
popularidad de los moldes que no requieren cocimiento está creciendo
debido a su buen control dimensional en aplicaciones de alta producción
Familiarización de moldeo
Cada moldeo contiene distintas característica que lo diferencia de otro,
como es el caso del moldeo de arenas verdes que en esta se fabrica piezas
de tamaño mediana y pequeña, mientras que del moldeo de arena seca que
hace piezas de mayor tamaño pero su reproducción es mas costosas que la
del moldeo de arenas verdes.
Las características mas comunes de los distintos moldeos es que
dependiendo su composición química se puede realizar piezas de distintos
tamaños, también se realiza moldeos tanto orgánicos como inorgánicos
como es el caso del moldeo químico que tiene la característica de realizar
piezas grandes pero de mayor exigencia por su mejor acabado.
Proceso de fundición, colada, vaciado, producto final de fundición.
Los procesos de fabricación de las piezas de fundición deben ser
ejecutados con la máxima minuciosidad, rendimiento y calidad, para
garantizar de esta manera, la satisfacción final del cliente.
Los procesos de fundición de acero pueden ser diferentes de unas
fundiciones a otras, pero el proceso que se aplica en Fundiciones, sigue las
siguientes etapas:
Proyecto y diseño
Con la recepción del pedido del cliente, se pone en marcha el proceso
interno para la fabricación de las piezas de fundición.

11. Es necesario realizar el estudio del sistema de alimentación y llenado de
las piezas, y construir los modelos y las cajas de machos. Se realizan
estudios y simulaciones de solidificación por ordenador, para garantizar la
máxima calidad de las piezas a obtener.
Moldeo y machería
Los moldes de arena se realizan en las instalaciones de moldeo.
En Fundiciones se utilizan dos tecnologías de moldeo, en función del tipo y
tamaño de las piezas a fabricar:
 Moldeo en “Verde”: piezas pequeñas y medianas.
 Moldeo Químico: piezas grandes y de alta exigencia.
La sección de Machería es una sección auxiliar a las secciones de
moldeo, y es la parte del proceso donde se realizan los machos de arena
utilizando las cajas de machos.
La arena preparada en los molinos es volcada sobre los modelos de
fundición para su compactación, conformando el molde de la futura pieza.
Una vez que el molde de arena se ha compactado, se separa el modelo de
fundición que servirá para la fabricación de nuevos moldes de arena.
Los machos fabricados en la sección de Machería son colocados en el
interior de los moldes de arena, para acabar de definir la forma interna de la
pieza.
A continuación, se procede a la unión y cerrado de los moldes de arena, y
finalmente los moldes son conducidos a la zona de almacenamiento y colada
del acero
Fusión y colada
El proceso de fusión de las chatarras y ferroaleaciones para la obtención
del acero líquido, se realiza en los hornos eléctricos de inducción de media
frecuencia de la sección de Fusión.
El acero, dependiendo de las aleaciones a fabricar se funde a una
temperatura entre 1.450º C y 1.650º C.

12. Terminada la fusión, el acero pasa a la cuchara de colada, y finalmente se
vierte el acero líquido en los moldes de arena, depositados en la zona de
colada.
Tras la solidificación del metal de acero, se obtiene la pieza sólida, esta
pieza hay que someterla a unos procesos posteriores, para llegar al diseño y
forma de la pieza final deseada por el cliente.
La colada es uno de los procesos más antiguos que se conocen para
trabajar los metales, es el proceso que da forma a un objeto al entrar material
líquido en una cavidad formada en un bloque de arena aglomerada u otro
material que se llama molde y dejar que se solidifique el líquido.
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 solidificante, 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.
El vaciado o desmoldeo de las piezas fundidas se produce con la
separación de las arenas de moldeo de la pieza fundida dentro del molde de
arena, operación que se realiza mediante vibración en una criba vibrante.
De esta manera, se separan de una parte:
 la pieza fundida, que seguirá el resto de los procesos de fabricación,
 y por otro lado las arenas que conformaban los moldes y que se
destinarán a recuperación.

13. Tratamientos térmicos
La pieza fundida en bruto de colada (as cast) es sometida a unos
tratamientos térmicos especiales, con el fin de alcanzar las características
mecánicas de resistencia, dureza y tenacidad.
Las fundiciones realiza tratamientos térmicos de normalizado, recocido,
temples y revenidos, en hornos de calentamiento a gas natural.
La medición de las características mecánicas logradas en el acero como la
resistencia a la tracción, carga de rotura, y dureza son realizadas en los
diferentes equipos de ensayo y análisis del laboratorio mecánico.
Inspección y control
Todos los procesos de fundición están sometidos a procedimientos
específicos de control (control dimensional y visual, durezas, control por
partículas magnéticas, rayos X,..), asegurándose que los defectos
encontrados en cualquiera de las fases del proceso no pasan a los procesos
siguientes.
Producto final
El proceso total de fabricación de las piezas de fundición termina con el
acabado o producto final de las piezas, que consiste en la mecanización de
las piezas fundidas hasta obtener las medidas y tolerancias solicitadas por el
cliente.

14. Conclusión
La finalidad de este informe es de ampliar y aprender todos los
conocimientos posible de la fundición y la importancia relevante que tiene
hoy en día, ya que la fundición realiza muchas piezas de importancia en la
sociedad desde juguetes hasta materiales de construcción como cabillas y
tuberías, para obtener productos de mayor cantidad se necesita una
metalurgia de gran capacidad para crear todos los materiales que abastezca
a la población.
Los distintos procesos de la fundición es importante ya que se debe
comenzar de una forma, dependiendo del material y lo que se va hacer, e ir
en paso a paso hasta conseguir el producto final, ya que si se salta un paso
puede que el producto final este defectuoso en alguna parte tanto en la
superficie como algo interno, y puede que dure menos de lo calculado, y al
conocer los distintos moldes y sus materiales permite realizar las fundiciones
adecuadada y de una forma determinada para abastecer la demanda de tal
pieza.