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¿Qué es Casting?- Definición| Tipos de fundición

¿Qué es el Casting?

La fundición es un proceso de fabricación en el que un material líquido generalmente se vierte en un molde que contiene una cavidad de la forma deseada y luego se deja solidificar. La parte solidificada también se conoce como fundición, que se expulsa o se rompe del molde para completar el proceso.

Los materiales de fundición suelen ser metales o varios materiales de fraguado temporal que se endurecen después de mezclar dos o más componentes; algunos ejemplos son epoxi, hormigón, yeso de París y arcilla.

La fundición de metales es un proceso de 7000 años de antigüedad que se utiliza tanto en la fabricación como en las bellas artes. El primer objeto fundido conocido es una rana de cobre que data del 3200 a. C. y se encuentra en el actual Irak. 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.

Las técnicas tradicionales de fundición de metales incluyen la fundición a la cera perdida, la fundición en moldes de yeso, la fundición a presión y la fundición en arena, por nombrar algunas. Estos procesos de fundición de metales se pueden completar en una fundición o en un estudio de joyería.

Los procesos de fundición de metales se conocen desde hace miles de años y se han utilizado ampliamente para crear esculturas, joyas, transporte, armas y herramientas.

La fundición se usa más comúnmente para crear formas complejas que de otro modo serían difíciles o poco económicas de hacer con otros métodos. Los equipos pesados, como camas de máquinas herramienta, hélices de barcos, etc., se pueden moldear fácilmente al tamaño requerido en lugar de tener que unir varias piezas pequeñas.

MÁS: ¿Qué es la fundición de metales?

¿Qué es el proceso de casting?

Los procesos de fundición implican el uso de material fundido, generalmente metal. Luego, este material fundido se vierte en una cavidad de molde que toma la forma de la pieza terminada. Luego, el material fundido se enfría y el calor generalmente se extrae a través del molde, hasta que se solidifica en la forma deseada.

La fundición de metales se divide en dos categorías principales:procesos con moldes reutilizables y procesos con moldes desechables. En ambos procesos, el lanzador funde el material metálico en un crisol, lo vierte en un molde y luego retira el material del molde o la fundición una vez que el metal se ha enfriado y solidificado.

El proceso básico de fundición de metales consiste en crear un patrón y un molde, y luego verter el metal fundido en el molde. Luego extraerá la fundición de metal sólido y terminará su pieza. Este proceso se puede personalizar para diferentes tipos de fundición de metal, junto con formas, tamaños y más.

Paso 1:Crear el patrón

Antes de hacer su molde, debe crear un patrón para determinar la forma del molde. El patrón puede ser un modelo tridimensional de su molde final. Puede tener forma de cera, arena, plástico o incluso madera.

Algunos fundidores usan moldes hechos de yeso o silicona, que son materiales que no pueden soportar un molde de metal fundido, pero permiten que el fundidor cree múltiplos de cera en masa para usar en la fundición de moldes desechables.

Cuando esté dando forma a su patrón, asegúrese de tener en cuenta cualquier contracción anticipada cuando el metal se enfríe. Los patrones también se pueden cerrar con bebederos para permitir que el metal fundido fluya hacia el molde.

Paso 2:Hacer el molde

Después de haber creado un patrón, es hora de hacer su molde. Como mencionamos anteriormente, puede optar por hacer un molde reutilizable, que generalmente está hecho de metal, o un molde de un solo uso, que puede estar hecho de arena, yeso o capa de cerámica.

Cada uno de estos métodos para hacer moldes está optimizado para diferentes metales de fundición y varios niveles de complejidad del patrón. Si está trabajando con un patrón de cera o plástico, puede quemar el patrón dentro de un horno.

Paso 3:Elige la aleación metálica

Todas las fundiciones de metal se producen a partir de aleaciones ferrosas o no ferrosas. Las aleaciones son una mezcla de elementos que brindan las mejores propiedades mecánicas para el uso del molde final. Las aleaciones ferrosas incluyen acero, hierro maleable y hierro gris.

Las aleaciones no ferrosas que se usan más comúnmente en la fundición son el aluminio, el bronce y el cobre. Si está trabajando con metales preciosos en un estudio de joyería, puede trabajar con plata, cobre, oro y platino.

Paso 4:Fundir la aleación

Los procesos de fusión varían entre las aleaciones porque cada aleación tendrá una temperatura de fusión diferente. Esencialmente, la fusión consiste en colocar la aleación sólida en un crisol y calentarla sobre una llama abierta o dentro de un horno.

Paso 5:Verter en el molde

Vierta el metal fundido en la cavidad del molde. Si se trata de una fundición pequeña, puede simplemente verter desde el crisol donde se calentó el metal directamente en el molde. Una fundición más grande puede requerir un pequeño equipo para ayudar a calentar el metal dentro de un horno y transferir el metal a un crisol o cucharón más grande antes de verterlo en el molde.

Asegúrese de seguir todas las pautas de seguridad recomendadas al verter metal fundido. Asegúrese de usar ropa protectora, incluida ropa de fibra natural, pantalones y mangas largas, guantes aislantes y gafas de seguridad.

Trabaje en un espacio bien ventilado para evitar cualquier riesgo de humos peligrosos. Asegúrese de tener un extintor de incendios químico cerca y mantenga despejada la pasarela entre el horno y el moho. Permita que el molde se solidifique antes de pasar al siguiente paso.

Paso 6:Retire la fundición del molde.

Cuando el metal se haya enfriado y solidificado, puedes sacarlo del molde. Si moldea en un molde de un solo uso, puede separar el molde de la fundición. Si usó un revestimiento de yeso, querrá templar el yeso en agua después de que el metal se haya solidificado. El agua ayudará a romper el moho. Para moldes reutilizables, puede usar pasadores de expulsión para extraer su pieza fundida.

Paso 7:Acabado

¡Lime y pula su yeso de metal sólido! Esto puede implicar la limpieza de su objeto de metal fundido, como frotar el exceso de material del molde con agua, romper las puertas de fundición con tijeras para objetos pequeños o incluso una amoladora angular para piezas grandes.

Diferentes tipos de fundición

Diferentes tipos de proceso de fundición:

1. Fundición en arena

La fundición en arena es uno de los tipos de fundición más populares y fáciles y se ha utilizado durante siglos. La fundición en arena permite lotes más pequeños que la fundición en molde permanente y a un costo muy razonable. Los fabricantes no solo pueden usar este método para producir productos a bajo costo, sino que la fundición en arena también ofrece otras ventajas, como operaciones muy pequeñas.

El proceso permite moldes que son lo suficientemente pequeños como para caber en la palma de la mano o lo suficientemente grandes como las camas de un tren. La fundición en arena también puede fundir la mayoría de los metales, según el tipo de arena utilizada para hacer los moldes.

La fundición en arena generalmente se basa en materiales a base de sílice, como arena sintética o ligada naturalmente. La arena colada por lo general consiste en granos esféricos finamente molidos que se pueden empaquetar muy juntos para formar una superficie de molde lisa.

La fundición está diseñada para reducir el riesgo de grietas, rasgaduras u otros defectos al permitir una cantidad moderada de flexibilidad y contracción durante la fase de enfriamiento del proceso. La arena también se puede fortalecer agregando arcilla, lo que hará que las partículas se unan más estrechamente. Los productos automotrices, como los bloques de motor, se fabrican mediante fundición en arena.

2. Casting de inversión

La fundición de inversión también se conoce como fundición a la cera perdida, utiliza un patrón de cera desechable para cada pieza fundida. En este tipo de vaciado, la cera se inyecta directamente en un molde, se retira y luego se recubre con material refractario y agente aglutinante, generalmente en varias etapas, para construir una capa gruesa.

Se juntan varias muestras para formar bebederos comunes. Una vez que las conchas se han endurecido, los patrones se invierten y se calientan en hornos para eliminar la cera. Estos patrones requieren un cuidado extremo ya que no son lo suficientemente fuertes para soportar las fuerzas involucradas en la fabricación de moldes. Una ventaja de la fundición de inversión es que la cera se puede reutilizar.

La fundición de inversión se usa ampliamente para fabricar piezas para las industrias automotriz, de generación de energía y aeroespacial, como palas de turbinas. Estas fundiciones aseguran que los componentes de alta calidad se fabriquen con beneficios clave de precisión, repetibilidad, versatilidad e integridad.

3. Fundición a presión

La fundición a presión es un método de moldeo de materiales forzando metal fundido a alta presión en una cavidad de molde. La mayoría de las piezas fundidas a presión están hechas de metales no ferrosos, especialmente aleaciones a base de zinc, cobre y aluminio. Sin embargo, las piezas fundidas a presión de metal de hierro son posibles.

El proceso de fundición a presión es particularmente adecuado para aplicaciones en las que se requieren muchas piezas de tamaño pequeño a mediano con buenos detalles, calidad superficial fina y precisión dimensional.

4. Fundición a baja presión      

En la fundición a baja presión, la matriz se llena con metal procedente de un horno presurizado, y las presiones suelen rondar los 0,7 bar. El horno de mantenimiento está ubicado en la parte inferior de la máquina de fundición a presión vertical, y el metal fundido se inyecta directamente en el fondo del molde. La presión mantiene el metal en la matriz hasta que se solidifica.

Una de las principales ventajas de este proceso es el control preciso del llenado de la cavidad del troquel. El metal fundido fluye rápida y suavemente a través de las líneas de alimentación, lo que reduce la formación de óxido y evita la porosidad.

Este proceso se desarrolló para la producción de piezas axialmente simétricas, como ruedas de automóviles. Sin embargo, al usar machos de arena en el troquel, también es muy adecuado para la producción de piezas con perfiles huecos y geometrías complejas.

5. Fundición centrífuga

La fundición centrífuga se utiliza para fabricar piezas cilíndricas largas, como tuberías de hierro fundido, basándose en las fuerzas G desarrolladas en un molde giratorio. El metal fundido que se introduce en el molde se lanza contra la superficie interior del molde, creando una fundición que puede estar libre de vacíos.

Este tipo de fundición se inventó originalmente como el proceso de Lavaud utilizando moldes enfriados por agua, el proceso se aplica a piezas simétricas como tuberías de desagüe y grandes cañones de cañón y tiene la ventaja de fabricar piezas con un número mínimo de contrahuellas.

En el caso de piezas asimétricas que no pueden girar alrededor de sus propios ejes, una variante de fundición centrífuga llamada fundición a presión dispone varias piezas alrededor de un bebedero común y gira los moldes alrededor de este eje.

Se usa una idea similar para fundir anillos de engranaje muy grandes, etc. Según el material que se va a fundir, se pueden usar moldes de metal o de arena.

6. Fundición a presión por gravedad

La fundición a presión por gravedad es un proceso de fundición en molde permanente, en el que el metal fundido se vierte desde un recipiente o cucharón en el molde. La cavidad del molde se llena sin más fuerza que la gravedad, el llenado se puede controlar inclinando el troquel.

Las socavaduras y las cavidades se pueden mecanizar en la forma del componente utilizando núcleos de arena. Este tipo de fundición ofrece una mejor calidad superficial que la fundición en arena así como mejores propiedades mecánicas, ambas debido a la rápida solidificación.

Además, este proceso tiene una tasa de fundición más alta que la fundición en arena de aluminio, pero los moldes de metal son más caros que los de arena. Las ventajas de este proceso incluyen la posibilidad de una baja porosidad de gas y se pueden lograr tamaños de grano fino.

En comparación con la fundición en arena, este proceso requiere menos procesamiento posterior y limpieza, y la fundición por gravedad tiende a dar como resultado un producto de mayor calidad. El proceso de fabricación de fundición a presión por gravedad es generalmente menos rentable en la fabricación de herramientas en comparación con la fundición en arena.

7. Fundición a presión al vacío

La fundición a presión asistida por vacío es una capacidad de proceso importante en Kennedy Die Casting. La evacuación por vacío de la cavidad de la matriz reduce el atrapamiento de gas durante la inyección de metal y disminuye la porosidad en la fundición. El resultado es una fundición a presión con un mayor nivel de calidad.

Los sistemas de vacío son solo un complemento. No reemplazan las buenas prácticas de diseño de fundición a presión en la ingeniería de la cavidad de la matriz, los corredores, las compuertas y los rebosaderos.

8. Fundición a presión por compresión

La fundición por compresión, también llamada forja líquida, es un proceso de formación de metal híbrido que combina la fundición en molde permanente con la forja en matriz en un solo paso en el que una cantidad específica de aleación de metal fundido se vierte en una matriz precalentada y lubricada y, posteriormente, se forja y solidifica bajo presión.

9. Fundición de espuma perdida

La fundición de espuma perdida (LFC) es un tipo de proceso de fundición de patrón evaporativo que es similar a la fundición de inversión, excepto que se usa espuma para el patrón en lugar de cera. Este tipo de fundición aprovecha el bajo punto de ebullición de las espumas poliméricas para simplificar el proceso de fundición de inversión al eliminar la necesidad de derretir la cera fuera del molde.

10. Transmisión continua

La colada continua es un refinamiento del proceso de colada para la producción continua en masa de perfiles metálicos con una sección transversal constante. El metal fundido se vierte en un molde de extremo abierto enfriado por agua que permite que se forme una "piel" de metal sólido sobre el centro aún líquido, solidificando gradualmente el metal de afuera hacia adentro.

Después de la solidificación, la hebra, como se le llama a veces, se retira continuamente del molde. Las longitudes predeterminadas de la hebra se pueden cortar con cizallas mecánicas o con sopletes de oxiacetileno móviles y se pueden transferir a otros procesos de formación o a una pila de reserva.

Los tamaños de fundición pueden variar desde la tira (unos pocos milímetros de espesor por unos cinco metros de ancho) hasta palanquillas (90 a 160 mm cuadrados) y losas (1,25 m de ancho por 230 mm de espesor). En ocasiones, la hebra puede pasar por un proceso inicial de laminación en caliente antes de ser cortada.

La colada continua se utiliza debido a los costos más bajos asociados con la producción continua de un producto estándar y también a la mayor calidad del producto final. Los metales como el acero, el cobre, el aluminio y el plomo se funden de forma continua, siendo el acero el metal con mayores tonelajes fundidos mediante este método.

Ventajas del proceso de fundición

La fundición tiene las siguientes ventajas sobre otros procesos de fabricación.

Desventajas del proceso de fundición

Las desventajas del proceso de fundición son las siguientes.

Aplicaciones del proceso de fundición

Preguntas frecuentes

¿Qué es el casting?

La fundición es un proceso de fabricación en el que un material líquido generalmente se vierte en un molde que contiene una cavidad de la forma deseada y luego se deja solidificar. La parte solidificada también se conoce como fundición, que se expulsa o se rompe del molde para completar el proceso.

¿Qué significa Castear?

La fundición es un proceso de fabricación mediante el cual un material fundido, como metal o plástico, se introduce en un molde, se deja solidificar dentro del molde y luego se expulsa o se rompe para formar una pieza fabricada.

¿Qué es el proceso de casting?

Los procesos de fundición implican el uso de material fundido, generalmente metal. Luego, este material fundido se vierte en una cavidad de molde que toma la forma de la pieza terminada. Luego, el material fundido se enfría y el calor generalmente se extrae a través del molde, hasta que se solidifica en la forma deseada.

¿Cuáles son los diferentes tipos de fundición?

Diferentes tipos de proceso de fundición:

¿Cuál es el proceso de casting?

Los procesos de fundición implican el uso de material fundido, generalmente metal. Luego, este material fundido se vierte en una cavidad de molde que toma la forma de la pieza terminada. Luego, el material fundido se enfría y el calor generalmente se extrae a través del molde, hasta que se solidifica en la forma deseada.

¿Qué significa hacer casting?

La fundición es un proceso de fabricación utilizado por la industria de la forja para producir un objeto (a menudo de metal) de una forma específica deseada. Esto se logra vertiendo metal fundido caliente en un molde que contiene una cavidad hueca con la forma exacta requerida.

¿Cuáles son los 4 tipos de fundición?

Los procesos de formación en caliente, como la fundición a presión, la fundición de inversión, la fundición en yeso y la fundición en arena, cada uno proporciona sus propios beneficios de fabricación únicos. La comparación de las ventajas y desventajas de los tipos comunes de procesos de fundición puede ayudar a seleccionar el método más adecuado para una serie de producción determinada.

¿Cuántos tipos de procesos de fundición existen?

Esta técnica incluye al menos cuatro métodos diferentes:fundición permanente, matriz, centrífuga y continua.

¿Qué quiere decir con casting y explicar los tipos de casting?

La fundición es un proceso de fabricación en el que un material líquido generalmente se vierte en un molde, que contiene una cavidad hueca de la forma deseada, y luego se deja solidificar. La fundición se usa con mayor frecuencia para hacer formas complejas que de otro modo serían difíciles o poco económicas de hacer con otros métodos.

¿Qué es el material fundido?

Los materiales de fundición suelen ser metales o varios materiales de fraguado en frío que curan después de mezclar dos o más componentes; algunos ejemplos son epoxi, concreto, yeso y arcilla.

¿Cuáles son los tipos de fundición centrífuga?

Tipos de fundición centrífuga:

¿Qué es la fundición de metales?

La fundición de metales es el proceso de hacer objetos vertiendo metal fundido en un espacio de forma vacía. Luego, el metal se enfría y se endurece en la forma que le da este molde.

¿Cuáles son los diferentes tipos de defectos de fundición?

Tipos de defectos de fundición y cómo prevenirlos

¿Qué es un núcleo en el casting?

Un núcleo es un inserto de arena adherido y preformado que se coloca en el molde para dar forma al interior de una fundición o una parte de la fundición que no puede ser moldeada por el patrón. Los núcleos se utilizan con frecuencia para crear secciones huecas o cavidades en una fundición.

¿Cuál es la diferencia entre moldeo y fundición?

La principal diferencia entre moldeo y fundición es el uso del material en el proceso. La fundición generalmente involucrará metal, mientras que el moldeo se enfoca en plásticos. En ambos casos, el material derretido se introduce en un troquel o molde para crear la forma final.

¿Qué herramientas se utilizan en la fundición?

Las principales herramientas de fundición son herramientas manuales, contenedores y herramientas mecánicas. Las herramientas manuales consisten en el apisonador, la pala, el acertijo, el alambre de ventilación, el levantador, la mancha, la llana, el mazo, el hisopo, las abrazaderas, el fuelle, etc. Las herramientas mecánicas generalmente se usan en fundiciones automatizadas.

¿Qué materiales se utilizan comúnmente para la fundición?

Hay cuatro aleaciones de uso común para la fundición a presión, a saber, aleaciones a base de aluminio, cobre, magnesio y zinc, a pesar de que algunas otras aleaciones ferrosas poco comunes también se pueden usar para la fundición a presión.

¿Cómo se hace el casting?

Los procesos de fundición implican el uso de material fundido, generalmente metal. Luego, este material fundido se vierte en una cavidad de molde que toma la forma de la pieza terminada. Luego, el material fundido se enfría y el calor generalmente se extrae a través del molde, hasta que se solidifica en la forma deseada.

¿Qué es la fundición centrífuga?

El método de fundición centrífuga es el método para producir tuberías mediante el vertido de metal fundido en un molde cilíndrico que gira rápidamente en el que la fuerza centrífuga de la rotación ejerce presión sobre el metal fundido.

¿Qué es la fundición de aguanieve?

La colada en aguanieve es una variante de la colada de moldeo permanente para crear una colada hueca o un molde hueco. En el proceso, el material se vierte en el molde y se deja enfriar hasta que se forma una capa de material en el molde. Luego se vierte el líquido restante para dejar una capa hueca.

¿Se puede fundir el acero?

Se pueden moldear muchos materiales, incluidos varios tipos de metales y sintéticos, pero el hierro y el acero en particular presentan excelentes propiedades mecánicas para una amplia gama de aplicaciones.

¿Qué es la fundición en arena verde?

Una fundición en arena verde se hace en un molde de arena unido con arcilla, el nombre no se refiere al color de la arena sino al hecho de que el molde no está curado. Los moldes de arena seca son similares, excepto que la arena se hornea antes de recibir cualquier metal.

¿Cómo eliges el método de lanzamiento?

Si estaba confundido, a continuación encontrará algunos consejos simples que lo ayudarán a seleccionar el proceso de fundición a presión adecuado para su empresa.

¿Qué es el colado por contracción?

La contracción es un cambio de volumen interno o externo que ocurre durante un cambio de fase en la transición de un metal de un estado líquido a un estado sólido en la superficie expuesta. Este fenómeno ocurre en procesos como la fundición y la solidificación del concreto.

¿Qué es un defecto de aleta en la fundición?

La rebaba, también conocida como aleta de fundición o rebabas, es cualquier material no deseado y en exceso adherido a un molde. Por lo general, es una lámina delgada de metal que se forma en las caras de separación. Flash es un material de desecho que se convierte en escoria después de volver a fundirse.

¿Qué es el molde y el núcleo?

Un núcleo es un dispositivo que se utiliza en los procesos de fundición y moldeado para producir cavidades internas y ángulos entrantes (un ángulo interior mayor a 180°). El núcleo es normalmente un elemento desechable que se destruye para sacarlo de la pieza.

¿Cuáles son los tres tipos de hierro fundido?

Los cuatro tipos básicos de hierro fundido son hierro blanco, hierro gris, hierro dúctil y hierro maleable.

¿Un molde es un yeso?

El molde es la primera etapa para realizar la réplica o impresión del objeto deseado, sin embargo, el molde es el producto final que se ha obtenido después de todo el proceso. El yeso es el producto final que se ha realizado, y en determinadas ocasiones, el yeso también se puede utilizar para hacer más moldes.


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