Fundiciones Tipos de fundiciones Caracteristicas Ventajas y desventajas Uso industrial Propiedades mecanicas Tipos de tratamiento termico Proceso de moldeo Temperatura Aspecto de la superficie

1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSION COL- CABIMAS. ZULIA
Autor:
Br. Eudin Salazar
Cabimas, Febrero 2021

2. Es el proceso de fabricación de piezas,
comúnmente metálicas, consistente en fundir un
material e introducirlo en una cavidad, llamada
molde, donde se solidifica.
El proceso tradicional 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.

3. Fundición Blanca: Estas fundiciones
son conocidas como insoldables. Esto se
debe a que en su estructura el carbono
cristaliza combinado con el hierro
formando la cementita. Las fundiciones
blancas son bastante utilizadas por su alta
dureza.
Fundición Gris: Conocida también
como hierro fundido o hierro colado, es
una fundición que adquiere forma de
escamas, dotando al hierro de su color
particular y de las propiedades para su
maquinado, con capacidad para el
templado y buena fluidez para el colado.
Las fundiciones grises son quebradizas y
de baja resistencia a la tracción.

4. 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. Esto produce
cualidades deseables como elevada
ductilidad, además de buen maquinado,
fluidez para la colada, resistencia, así
como también tenacidad.
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.

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.

6. Fundición Martensita. Es el nombre
que recibe la fase cristalina, en aleaciones
ferrosas. Dicha fase se genera a partir de
una transformación de fases sin difusión, a
una velocidad que es muy cercana a la
velocidad del sonido en el material.
Esta variante 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 o incluso en casos que deban
sufrir importante presión.
Blancas al níquel: contienen 4.5% de
níquel, además de un 2% de cromo y bajo
silicio en un 0.50%, por lo que así logran
con ellas durezas variables de 500 a 700
Brinell.
Martensíticas grises: suelen conocerse
bajo el nombre de autotemplables como
consecuencia de su dureza, que va de los 400
a 450 Brinell, que obtienen a partir de la
colada sin ningún tratamiento.

7. Fluidez: Es la propiedad del metal líquido de correr y de llenar
bien los moldes: en igualdad de temperatura, la fundición
fosforosa es más fluida que la fundición con poco fósforo.
Contracción: Todo metal al
solidificarse sufre una contracción. En la
fundición blanca, esta contracción es casi
similar a la del acero (entre 16-18‰),
mientras que en las fundiciones grises,
en las cuales durante el proceso de
solidificación se segregan unas laminillas
de grafito con un aumento del volumen
de la masa, la contracción final resultará
menor (entorno al 10%)
Resistencia a la tracción: La
fundición gris posee una carga de rotura
a la tracción que varía entre 30, 40 y 45
kg/mm2. Las fundiciones maleables
presentan una carga de rotura entre 35 y
40 kg/mm2, mientras que las fundiciones
aleadas y las esferoidales sobrepasan
este límite, llegando a cargas de rotura
comparables a las de los aceros de
calidad (entre 70 y 80 kg/mm2).

8. Resistencia al choque: El choque y
la resistencia son solicitaciones
dinámicas, y en su confrontación la
fundición se comporta de un modo
particular. Las fundiciones grises,
resisten no muy bien los choque y son
frágiles porque no sufren deformaciones
plásticas. Las fundiciones maleables, por
el contrario, y las de grafito nodular
(fundiciones dúctiles) resisten bien.
Dureza: La dureza es una
propiedad que mide la capacidad
de resistencia que ofrecen los
materiales a procesos de
abrasión, desgaste, penetración o
de rallado. En las fundiciones, la
dureza es relativamente elevada.

9. Resistencia química
La fundición tiene una discreta resistencia
química, es decir, a los ácidos, a los
álcalis, a las oxidaciones y al fuego. Por
esto se hacen elementos para máquinas e
instalaciones químicas y elementos para
máquinas e instalaciones térmicas
(parrillas, por ejemplo, calderas, entre
otros).
Resistencia a la flexión: Puesto
que en la flexión las fibras del elemento
quedan tensas en la parte convexa, y
comprimidas en la cóncava, la
resistencia a la flexión varía según la
orientación de la sección.

10. Ventajas
• Son más fáciles de maquinar que los aceros.
• Se pueden fabricar piezas de diferente tamaño y
complejidad.
• En su fabricación no se necesitan equipos ni
hornos muy costosos.
• Absorben las vibraciones mecánicas y actúan
como auto lubricantes.
• Son resistentes al choque térmico, a la corrosión y
de buena resistencia al desgaste.
• Su fabricación requiere menos precauciones que el
acero
• Resistencia a la compresión y a la tracción.
• Son mas baratas que la piezas de acero

11. Desventajas:
• Contaminación del aire: El proceso de
la fundición rompe el mineral que
contiene no sólo los metales, sino otros
productos químicos como el dióxido de
azufre y fluoruro de hidrógeno, que
causan náuseas y contaminan a la
atmósfera.
• Contaminación del agua: Los productos
de la fundición son residuos líquidos
desechados en los suministros de agua.
Esta agua contiene sustancias químicas
peligrosas, que son extremadamente
peligrosas para la vida vegetal y animal.
Lluvia ácida: Como resultado de la
contaminación de la planta de
fundición, la lluvia ácida puede ser
producida. La lluvia ácida acelera la
erosión de la tierra y daña físicamente
las plantas y los animales cuando se
toca.
Salud de los trabajadores: Los
trabajadores de las fundiciones están
expuestos a productos químicos
tóxicos cada día.

12. Una de las ventajas del moldeo en arena es su versatilidad, pudiendo producir
piezas pequeñas y piezas muy grandes. Esto se traduce en una amplia gama
de productos. Algunos ejemplos de artículos fabricados en la industria
moderna por este proceso son:
En la fundición gris Se
utiliza en bloque de motores,
tambores de freno, cilindros y
pistones de motores.
La fundición nodular Se suele utilizar
para la fabricación de válvulas y engranajes
de alta resistencia, cuerpos de bomba,
cigüeñales y pistones.

13. La fundición blanca se limita 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.
La fundición maleable Se suele
emplear en tubos de dirección y
engranajes de transmisión, muelles
tubulares y partes de válvulas.

14. Con carácter general, las fundiciones de hierro son aleaciones que resultan
ser muy frágiles, de una dureza relativamente elevada, resistente al choque
térmico, a la corrosión, absorben bien las vibraciones, son de bajo costo y
presentan poca soldabilidad en comparación con el acero.

15. Distensionado: calentamiento
a temperatura inferior a la de la
transformación de la perlita en
austenita, manteniendo la pieza a
temperatura durante un tiempo
conveniente, que no afecte la
estructura. Cuanto mas elevada
sea la temperatura, la eliminación
de las tensiones internas será
mayor.
Temple y revenido: incrementa
la resistencia mecánica, así como la
dureza y la resistencia al desgaste.
El material debe calentarse a
temperaturas superior a la critica
durante un tiempo que asegure el
total calentamiento de toda la masa,
enfriando posteriormente en agua,
aceite u otro liquido refrigerante
apropiado

16. Recocido: aumenta la maquinabilidad
de las piezas. Se realiza a temperaturas
tales que provocan modificaciones
estructurales, produciéndose una
disminución de la resistencia y dureza..
Puede emplearse para la fundición de tres
tipos de recocidos, denominados bajo, medio y
alto, en función del intervalo de temperatura
empleado:
Bajo: 700 a 760°C
Medio: 790 a 900°C
Alto: 900 a 950°C.

17. Fundición en 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.
Fundición en 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.

18. Fundición en 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 y por
lo regular se utilizan cajas de fundición. Estos moldes tienen mayor resistencia a los
golpes y soportan bien las turbulencias del metal al colarse en el molde.
Fundición en 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.

19. Fundición en 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.
Fundición con 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.

20. Fundición moldeo por matriz:
Las matrices son moldes metálicos
permanentes que, al contrario que el
método de moldeo con arena, permite
obtener un número muy elevado de
piezas iguales utilizando el mismo
molde. Presenta otra ventaja, al ser el
molde metálico, la velocidad a la que se
enfría la pieza es mayor, además, la
precisión de las piezas obtenidas es
superior.
Fundición moldeo por presión:
Se lleva a cabo introduciendo la masa
metálica fundida en el interior del
molde forzando la entrada en el
mismo. En este método se emplean
moldes permanentes. La presión
puede generarse por fuerza
centrífuga o por inyección.

21. Aunque la temperatura de fusión de las fundiciones varía con la composición, con
carácter general se debe decir que presentan un punto de fusión notablemente más
bajo que el de los aceros, debido a su elevado contenido de carbono, pudiéndose
considerar los siguientes valores medios:

22. La superficie exterior de las fundiciones es de un color gris oscuro,
mientras que el color de la fractura resulta ser distinta dependiendo
del tipo de fundición que se trate: oscura (para la fundición negra);
gris (fundición gris) o atruchada (puntos claros sobre fondo oscuro, o
viceversa) o bien, de apariencia clara (fundición blanca).
Cuando la pieza de fundición queda al
aire libre, la superficie externa se cubre
de herrumbre (óxido hidratado de hierro)
de un color rojo pardo que penetra
lentamente en el interior.

23. • Es necesario mantener un área de trabajo organizada, ya que
se emplean materiales con altas temperaturas, además de
objetos pesados que pueden generar accidentes.
• Es recomendable la implementación de personal clasificado
para el manejo de maquinarias nivel industrial, de esta manera
el trabajo es mas eficiente.
• Dado que el área donde se generan estas fundiciones y se fabrican
nuevas piezas, presenta altos niveles de contaminación, es necesario
emplear de forma obligatoria el equipo de protección personal
• Así mismo asignar a un personal para llevar acabo con el manejo
adecuado de los instrumentos de higiene y seguridad

25. Soledispa, L y Correa, P (2015). Realizaron un trabajo en la Universidad Politécnica
Salesiana de Guayaquil- Ecuador titulado “Optimización del proceso de fundición del
acero mediante inyección de oxigeno al horno de fundición, evaluando el impacto al
ambiente aplicado en una empresa siderúrgica de Guayaquil”
Martínez, M (2016). Realizo un trabajo en la Universidad Técnica De Ambato en
Ambato – Ecuador titulado “Estudio de los factores de arena de moldeo utilizados en la
obtención de piezas fundidas de aluminio para determinar la calidad de los productos
elaborados en los laboratorios de la carrera de ingeniería mecánica de la universidad
técnica de Ambato.”

26. Silva, L (2018). Realizo un trabajo en la Universidad Pontificia Bolivariana de
Bucaramanga-Colombia titulado “Estudio del proceso de fundición de aluminio por
gravedad para la fabricación de herrajes eléctricos y propuesta de plan de
mejoramiento en Metallan S.A.S”
Villanueva, M (2018). Realizo un trabajo en la Universidad Andrés Bello en Santiago de
Chile titulado “Análisis de los cuellos de botella de una fundición de cobre: proceso de
fusión”
Ortiz, D (2017). Realizo un trabajo en la Universidad Técnica De Ambato en Ambato –
Ecuador titulado “Amejoramiento de las propiedades mecánicas del aluminio reciclado
de perfilería aplicando desgasificantes químicos”