¿Qué es una Fundición?

El metal se extrae del horno de fundición en la cuchara de diluvio

Una fundición es una fábrica donde se funde el metal y se moldea en nuevas formas

Las fundiciones son responsables de nuestro actual nivel de vida y desarrollo industrial, pero la mayoría de nosotros no sabemos casi nada sobre ellas. Entonces, ¿qué es una fundición?

DEFINICIÓN DE FUNDICIÓN

En pocas palabras, una fundición es una fábrica donde se fabrican piezas fundiendo metal, vertiendo metal líquido en un molde y luego solidificándolo. Incluso si nunca ha estado en una fundición o incluso si no sabe cómo es, está rodeado por las piezas de metal que producen. Es muy probable que estés leyendo esto a menos de 10 pies de uno.

Las fundiciones producen no solo productos metálicos para motores, vías férreas y componentes de tuberías. También fabrican componentes de máquinas que son esenciales para fabricar muchos de los productos de consumo básicos de los que dependemos. El 90 por ciento de todos los productos manufacturados se basan en metal fundido.

PROCESO DE FUNDICIÓN

Para comprender la fundición, debe comprender el proceso de fundición. Los pasos generales de la fundición son el modelado, el moldeado, la fusión, la fundición, la expulsión, la limpieza, la limpieza y la inspección.

La forma final de la fundición corresponde al molde en el que se vierte, por lo que los moldes se moldean cuidadosamente según un patrón:una réplica de madera o metal del objeto que se va a fundir. El material más común para los moldes es la arena de cuarzo, pero se pueden fabricar con muchos materiales diferentes según el metal de fundición y el método utilizado.

La carga es una de las operaciones más peligrosas en una fundición. Los errores pueden ser fatales.

El horno de fusión se "carga" con metal y se calienta por encima del punto de fusión del metal. Cuando el metal fundido ha alcanzado la temperatura de colada especificada, se extrae del horno a través del pico en la cuchara de vertido revestida de refractario. Cualquier escoria o contaminación se elimina de la parte superior de la superficie de metal fundido. Luego se inclina la cuchara para verter el metal fundido en la cavidad del molde.

El molde se enfría y el metal se solidifica, después de lo cual la fundición se expulsa del molde y se limpia. La fundición limpia termina con una limpieza, un proceso que elimina el exceso de material de la fundición para lograr dimensiones específicas para el producto terminado. Dependiendo de las especificaciones de las piezas fundidas, la limpieza puede ser rápida y sencilla o muy detallada. Luego, la fundición inspecciona las piezas fundidas terminadas antes del envío.

Las fundiciones no solo producen piezas fundidas en bruto. Realizan una variedad de operaciones que a menudo incluyen diseño de piezas, fabricación de herramientas, creación de prototipos, mecanizado, ensamblaje y otros servicios posventa.

EQUIPOS DE FUNDICIÓN

Los arcos eléctricos de electrodos de carbono de la serie 3 se utilizan para fundir acero o hierro en un horno de arco eléctrico. Las fundiciones modernas están altamente mecanizadas. Contienen toda la maquinaria y equipos utilizados para la fabricación de modelos y machos, fundición y conformado. La gama incluye grandes hornos de fusión, cucharas, carretillas elevadoras, grúas, transportadores y tanques de transferencia. Todos los equipos de fundición están especialmente diseñados para funcionar de forma fiable a altas temperaturas en condiciones de fundición.

La principal diferencia entre fundiciones es ferrosa (hierro o acero) o no ferrosa (aluminio, latón, bronce, cobre, etc.). El tipo exacto de equipo está determinado por los metales con los que trabaja la fundición; Los hornos de arco eléctrico son ideales para trabajar en acero, mientras que una fundición de cobre es más probable que utilice un horno de inducción. Los hornos pueden variar en tamaño, desde pequeños electrodomésticos de mesa hasta aquellos que pesan varias toneladas. Los volúmenes de producción pueden variar desde una fracción de onza hasta varias toneladas. La misma variabilidad de modelo y tamaño se aplica a las máquinas de modelado y moldeado y a la mayoría de los demás equipos de fundición.

DISEÑO DE FUNDICIÓN Y REDUCCIÓN DE RIESGO

La fundición es inherentemente peligrosa. Su actividad principal es la fundición de metales, que a menudo requiere temperaturas superiores a los 2.600 grados Fahrenheit (1.425 °C). Para darle un poco de contexto a este número, cualquier agua que entre en contacto con el horno activo se expande inmediatamente a 1600 veces su volumen original; solo llenar el horno con metal ligeramente húmedo es suficiente para causar una explosión de vapor catastrófica.

La naturaleza violenta e impredecible de las reacciones químicas que tienen lugar a temperaturas extremadamente altas requiere procedimientos de seguridad de fundición que sean igual de intensos. Todo en la fundición está diseñado para minimizar los riesgos de fundir y transportar el metal.

Las mismas condiciones que favorecen una fusión eficaz y segura -calor sin humedad- también pueden ser condiciones ideales para un incendio descontrolado. El diseño de la fundición soluciona este problema eliminando los materiales inflamables y manteniendo en todo momento los retardadores de llama. Debido al problema de explosión de vapor antes mencionado, no se puede utilizar agua para extinguir incendios de fundición. En cambio, las actividades de extinción se centran en apagar las llamas con extintores industriales y arena seca.

Cargar - cargar metal en un horno para fundirlo - es una de las operaciones más peligrosas en una fundición. Un pequeño error puede causar cualquier cosa, desde daños al equipo hasta lesiones o la muerte.

No es de extrañar que las fundiciones tengan altas temperaturas ambientales. Estos son lugares de trabajo calurosos y sudorosos, empeorados por el hecho de que los trabajadores de fundición deben usar cascos, gafas protectoras, protectores faciales y ropa gruesa aluminizada. A pesar de lo intenso que puede ser el calor, los trabajadores no podrían tolerarlo en absoluto sin los techos altos. Las fundiciones están diseñadas con un techo alto para permitir la circulación del aire.

Una vez que el metal se ha derretido, aún debe moverse alrededor de la fundición para verterlo en los moldes. Por razones obvias, se toman precauciones extremas para evitar derrames, especialmente sobre o cerca de los trabajadores de la fundición. El recorrido está señalizado, lo más corto posible y libre de obstáculos. El tráfico en el piso de la fundición está estrictamente controlado, de modo que el personal innecesario nunca se interponga en el camino del metal fundido durante el transporte. Se utilizan ayudas mecánicas (carretillas elevadoras, cubas mecánicas) para minimizar aún más la exposición humana.

Incluso con todas las medidas preventivas, las fugas siguen ocurriendo. Para minimizar el daño cuando lo hacen, los pisos de fundición están construidos con materiales no reactivos y resistentes al fuego. La tierra compactada es la más económica y posiblemente la más efectiva. El concreto normal puede agrietarse cuando se expone al metal fundido, pero hay disponibles concretos resistentes al choque térmico.

Algunos trabajadores usan equipo de protección especializado, como ropa aluminizada, para protegerse contra el duro entorno de fundición. El diseño consciente de la seguridad y el equipo de protección ayudan a reducir el riesgo para los trabajadores y el equipo, pero la clave real para las operaciones de fundición seguras son los trabajadores de fundición calificados con excelente conocimiento de la situación, fuerza y ​​resistencia.

TENDENCIAS EN LA INDUSTRIA DE LA FUNDICIÓN

Las piezas fundidas se producen en fundiciones de todo el mundo. Las condiciones varían de un país a otro e incluso de una fundición a otra, pero la industria en su conjunto está experimentando tendencias. Se están produciendo cambios significativos en la industria de la fundición que afectan la calidad y el costo para el usuario final. Las tecnologías de fundición se han desarrollado a lo largo de los años y el negocio principal de fundición también ha evolucionado y diversificado. Las tendencias generales más dominantes son la escala, la automatización y el acabado interno.

Los nuevos hornos son más grandes, más seguros y más eficientes que las generaciones anteriores. Esto permitió un aumento en la producción industrial a pesar de la constante disminución del número de fundiciones en América del Norte.