¿Qué es la fundición de metales? Definición, tipos y procesos

¿Qué es la fundición de metales?

La fundición de metales se define como el proceso en el que el metal fundido se vierte en un molde que contiene una cavidad hueca de una forma geométrica deseada y se deja enfriar para formar una pieza solidificada. El término "fundición" también se usa para describir la pieza fabricada por el proceso de fundición que data de hace 6000 años.

Históricamente, se utiliza para fabricar piezas complejas y/o grandes, que habrían sido difíciles o costosas de fabricar utilizando otros procesos de fabricación.

La fundición de metales es un proceso moderno con raíces antiguas. En el proceso de fundición de metales, las formas metálicas se forman vertiendo metal fundido en una cavidad de molde, donde se enfría y luego se extrae del molde.

Podría decirse que la fundición de metales es el proceso industrial más antiguo e influyente de la historia. Se utiliza para fabricar muchos de los objetos metálicos que se utilizan en nuestra vida cotidiana:piezas de automóviles, ruedas de tren, postes de luz, pedales de autobuses escolares y mucho más.

Además, las fundiciones de fundición de metales confían en el reciclaje de metales como una fuente rentable de materia prima, lo que reduce significativamente la chatarra desperdiciada que podría terminar en vertederos.

El proceso de fundición de metales

1. Patronaje

Un patrón es una réplica del exterior de la fundición. Los patrones suelen estar hechos de madera, metal, plástico o yeso. La creación de patrones es increíblemente importante para la fabricación de piezas industriales, donde se necesitan cálculos precisos para que las piezas encajen y funcionen juntas.

2. Fabricación de núcleos

Si la fundición es hueca, una pieza adicional de arena o metal (llamada núcleo) le da forma a la forma interna para que quede hueca. Los núcleos suelen ser fuertes pero plegables, por lo que se pueden quitar fácilmente de la fundición terminada.

3. Moldeado

Para visualizar el proceso de fundición de metal hasta el momento, imagínese caminando por la playa hacia el océano. Mira una huella que dejas atrás en la arena mojada. Tu pie sería el núcleo, y la huella dejada en la arena es un molde de tu pie.

El moldeado es un proceso de varios pasos que formará un molde alrededor del patrón usando arena para moldear. En la fundición, un molde está contenido en un marco llamado matraz. La arena verde, o arena para moldear, se empaqueta en el matraz alrededor del patrón.

Esto se conoce como fundición de arena de metal. Una vez que la arena esté apretada, se puede quitar el patrón y se mantendrá el yeso. Alternativamente, se puede crear un molde de metal no destructible de dos piezas para que el molde se pueda usar repetidamente para fundir piezas idénticas para aplicaciones industriales.

4. Fusión y vertido de metal fundido

Una vez fundido el metal, se vierte en la cavidad del molde y se deja solidificar. Una vez solidificado, comienza el proceso de desmoldeo:los moldes se someten a vibración para eliminar la arena de la fundición.

En aplicaciones industriales, equipos como nuestros batidores de dos masas mantienen un alto rendimiento de producción debido a su rendimiento eficiente y uniforme. La arena extraída generalmente se recolecta, enfría y recupera para usarse una vez más en futuras fundiciones.

5. Limpieza

En este paso final, el objeto de metal fundido se retira del molde y luego se desmonta. Durante el desbarbado, el objeto se limpia de cualquier material de moldeo y se eliminan los bordes ásperos.

Tipos de fundición de metales

La fundición de metales se puede dividir en dos grupos según la naturaleza básica del diseño del molde. es decir, fundición de moldes desechables y moldes permanentes. Se puede subdividir en grupos según el material de su patrón.

• Moldes reutilizables:
  • Moldes permanentes
  • Moldes semipermanentes
  • Lanzamiento de aguanieve
  • Fundición centrífuga
  • Fundición a presión
  • Fundición a presión
• Moldes desechables:
  • Fundición en arena
  • moldeado de cáscara
  • Fundición de inversión (cera perdida)
  • Molde completo o espuma

Fundición de moldes desechables

La fundición de molde desechable, como su nombre indica, utiliza un molde temporal no reutilizable para producir la fundición final, ya que el molde se romperá para sacar la fundición. Estos moldes suelen estar hechos de materiales como arena, cerámica y yeso.

Estos generalmente se unen utilizando aglutinantes llamados agentes de unión para mejorar sus propiedades. Las geometrías complejas e intrincadas se pueden moldear utilizando moldes desechables.

Fundición en molde permanente

A veces denominada fundición en molde no fungible, la fundición en molde permanente utiliza moldes permanentes que se reutilizan después de cada ciclo de producción. Aunque la fundición con molde permanente produce piezas repetibles debido a la reutilización del mismo molde, solo puede producir piezas fundidas simples ya que es necesario abrir el molde para retirar las piezas fundidas.

Fundición en molde compuesto

Como sugiere el nombre, estos utilizan moldes de fundición desechables y reutilizables para producir piezas fundidas. Estos normalmente incluyen materiales como arena, madera, grafito y metal.

Aplicación de fundición de metales

A continuación se proporciona un consumo de fundición por sector que destaca la importancia de la fundición en cualquier configuración industrial.

• Transporte:Automovilístico, aeroespacial, ferroviario y marítimo
• Equipo pesado:construcción, agricultura y minería
• Máquinas herramienta:Mecanizado, fundición, moldeado de plásticos, forja, extrusión y conformado
• Maquinaria de Planta:Plantas químicas, petroleras, papeleras, azucareras, textiles, siderúrgicas y térmicas
• Defensa:Vehículos, artillería, municiones, almacenamiento y equipos de apoyo
• Equipos Eléctricos Máquinas:Motores, generadores, bombas y compresores
• Hardware:tuberías, juntas, válvulas y accesorios para la industria de la plomería
• Hogar:Electrodomésticos, equipamiento de cocina y jardinería, muebles y enseres
• Objetos de Arte:Esculturas, ídolos, muebles, candelabros y artículos de decoración

Ventajas de la fundición de metales

• La fundición de metales puede producir formas complejas
• Se pueden lograr fácilmente características como cavidades internas o secciones huecas
• Los componentes grandes se pueden producir en fundición de una pieza
• Los materiales que son difíciles o costosos de fabricar utilizando otros procesos de fabricación se pueden moldear
• En comparación con otros procesos de fabricación, la fundición es más económica para cantidades medianas y grandes
• Casi todos los metales se pueden fundir
• Forma casi neta a menudo sin o con un procesamiento posterior muy pequeño

Desventajas de la fundición de metales

• Se debe permitir un acabado superficial relativamente grueso y, por lo tanto, una tolerancia más amplia y no es adecuado para interfaces de acoplamiento
• La fundición de metal, como la moldura de concha, tiene un límite en términos de tamaño y patrón
• Los patrones requieren mucho tiempo y son costosos de hacer, aunque últimamente se están utilizando procesos de fabricación aditivos, como la inyección de aglomerante, para hacer un molde
• La fundición a presión puede ser muy costosa para cantidades pequeñas a medianas debido al alto costo de la matriz
• El tamaño de la pieza y las opciones de materiales dependen del proceso de fundición elegido. Por ejemplo, solo se pueden usar metales no ferrosos para piezas fundidas en molde permanente.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se llama la fundición de metales?

En la metalurgia y la fabricación de joyas, la fundición es un proceso en el que se entrega un metal líquido en un molde (generalmente mediante un crisol) que contiene una impresión negativa (es decir, una imagen negativa tridimensional) de la forma deseada. El metal se vierte en el molde a través de un canal hueco llamado bebedero.

¿Cuáles son los 4 tipos de fundición?

Los procesos de conformado en caliente, como la fundición a presión, la fundición de precisión, la fundición en yeso y la fundición en arena, cada uno proporciona sus propios beneficios de fabricación únicos.

¿Qué necesita para la fundición de metales?

La fundición de metales requiere el uso de diversas herramientas y materiales. Por ejemplo, el recipiente para contener el metal fundido se llama "crisol". Otras herramientas y equipos necesarios para la fundición de metales incluyen un horno, cajas de moldes, una herramienta de apisonamiento manual, pinzas de crisol, un alambrón de ventilación, un tamiz manual y un rociador de agua.

¿Para qué se utiliza la fundición de metales?

La fundición de metales es un proceso de 7000 años de antigüedad que se utiliza tanto en la fabricación como en las bellas artes. Durante la fundición de metales, el metal fundido se transfiere de un crisol a un molde para crear un objeto de fundición de metal positivo. El metal y el molde se enfrían, y el objeto de metal se retira y se termina.

¿Cuáles son los tipos de casting?

10 tipos diferentes de procesos de fundición

• Fundición en arena.
• Casting de inversión.
• Fundición a presión.
• Fundición a baja presión.
• Fundición centrífuga.
• Fundición por gravedad.
• Fundición al vacío.
• Apretar fundición a presión.

¿Qué productos se fabrican mediante fundición de metales?

Ejemplos de productos de fundición de metales

• Carcasa de la bomba.
• Piezas fundidas de segmento de anillo.
• Puertas de hornos industriales.
• Carcasa de boca de incendio.
• Cuello de boca de incendio.
• Horno de tratamiento térmico.
• Placa de montaje de aluminio grande.
• Caja de engranajes de aluminio.

¿Cuáles son las ventajas de la fundición de metales?

Ventajas de la fundición de metales:

• La fundición de metal puede producir formas complejas.
• Las características como cavidades internas o secciones huecas se pueden fundir fácilmente.
• Los componentes significativos se pueden producir en un molde de una sola pieza.
• Se pueden moldear materiales que son difíciles o costosos de fabricar utilizando otros procesos de fabricación.

¿Cuáles son las desventajas de la fundición de metales?

Junto con estas ventajas, la fundición tiene las siguientes desventajas.

• Proporciona un acabado superficial deficiente y, en su mayoría, requiere una operación de acabado superficial.
• Los defectos de fundición se involucran en este proceso.
• Proporciona baja resistencia a la fatiga en comparación con la forja.
• No es económico para la producción en masa.

¿Cuál fue el proceso más popular de fundición de metales?

La fundición en arena es, con mucho, la forma más utilizada de fundición de metales y, sin embargo, hay un aspecto de la fundición en arena que la hace inapropiada para algunos proyectos. Los patrones de fundición en arena deben eliminarse del molde que crean, lo que puede significar una construcción de patrones intrincada.

¿Cuándo se inventó la fundición de metales?

Hoy en día, la fundición de metales es un proceso complejo e intrincado que requiere una química exacta y una ejecución impecable. Si bien los métodos actuales pueden ser relativamente nuevos en comparación con la historia de la civilización humana, la primera fundición de metales en realidad se remonta a alrededor del año 4000 a. C.

¿Cómo se funde el metal para la fundición?

Los metales se pueden derretir usando un soplete, un horno eléctrico, de propano, de inducción o incluso un horno de fusión de microondas. Determinar qué método es mejor para usted dependerá de su presupuesto, el tipo de material que está derritiendo y la cantidad de material que desea derretir al mismo tiempo.

¿Cómo se fabrican los moldes de metal?

Como proceso de fabricación, el moldeo por inmersión es similar a la fabricación tradicional de velas en sus métodos. Los moldes de metal calentado se sumergen en un tanque de material líquido que se calienta o se deja a temperatura ambiente. A continuación, los moldes se extraen y curan antes de desmontar la pieza.

¿Cómo hago un molde moldeado?

• Plante su objeto en la base del vaso desechable, en un lecho poco profundo de plastilina o arcilla.
• Vierte la silicona en el vaso con tu objeto y déjalo secar durante 15 minutos.
• Coloque su molde sobre una superficie nivelada, únalo con cinta adhesiva y comience a verter su primer molde.