Optimización del diseño del patrón de fundición en arena

El cliente casi nunca ve la parte más importante de un moldeado en arena, porque ese es el patrón. El patrón es lo que forma la cavidad en la arena que posteriormente se llena con metal fundido. Obtenga el diseño de patrón correcto y el proceso de fundición en arena produce piezas de calidad que necesitan un mínimo de mecanizado. Hágalo mal y siempre tendrá que lidiar con defectos de fundición, bajos rendimientos y quejas de los clientes.

Hacer un agujero en la arena

A diferencia de la fundición a presión, que necesita moldes de precisión mecanizados a partir de piezas masivas de acero, la fundición en arena no necesita nada más que arena, dos cajas y un patrón de madera. Eso lo convierte en un proceso económico para pedidos de volumen pequeño y mediano.

El patrón es nominalmente del mismo tamaño y forma que la pieza terminada, con ajustes para acomodar el proceso de fundición en arena y las propiedades del metal que se vierte. Además, deben incluirse bebederos, canales, compuertas y contrahuellas. Estos son los pasajes a través de los cuales el metal fluye hacia la cavidad formada en la arena por el patrón.

La arena para un moldeado en arena se empaqueta en dos cajas. Después de quitar el patrón, estos se apilan uno encima del otro. El cuadro inferior, el arrastre, siempre tiene un vacío formado por el patrón. También tendrá canales para que fluya el metal.

Es posible que la caja superior, la capa superior, no tenga ninguna forma, en cuyo caso se denomina "espalda plana". Sin embargo, la mayoría de las fundiciones complejas necesitan que se forme parte de la forma en la capa superior, lo que crea una división y una línea de separación en la fundición.

Consideraciones sobre patrones

Hay varios puntos a tener en cuenta a la hora de diseñar y realizar el patrón.

• El patrón se suelta sin dañar la arena, lo que se logra dando a los lados del patrón un ángulo de inclinación en lugar de ser verticales.
• La cavidad se llena sin problemas:las compuertas, generalmente colocadas para que la cavidad se llene desde el fondo, son aberturas que limitan la rapidez con la que entra el metal. La velocidad óptima se llena sin turbulencias ni burbujas y sin que el metal se congele antes de llegar a todas las esquinas internas y superficies.
• Permisos de contracción y distorsión:el metal se contrae a medida que se enfría, por lo que para producir una pieza del tamaño necesario, el patrón debe crear una cavidad ligeramente más grande. Además, el metal no se enfriará al mismo ritmo en todas partes.
• Tamaño de la contrahuella:la contrahuella es una región abierta en la cubierta que es la última parte que se llena. Esto proporciona una indicación visual de que la cavidad está llena. También forma un depósito de metal fundido que fluye de regreso a la cavidad a medida que el metal se enfría y se contrae.

Planificación de cómo moldear una pieza

La primera consideración es asegurarse de que el patrón no deje bolsas donde el aire pueda quedar atrapado a medida que se llena la cavidad. Una ayuda para lograrlo es colocar el elevador en el punto más alto. Sin embargo, una característica de la fundición en arena es que, a diferencia de la fundición a presión, el aire atrapado puede penetrar a través de la arena en una pequeña medida.

Cuando una parte fundida sale de la arena, tiene compuertas y elevadores adjuntos. Estos deben cortarse antes de poder mecanizar la pieza.

Un yeso dividido tendrá una línea de separación que recorre la periferia. Las tolerancias en la forma en que encajan el frente y el arrastre, y en la ubicación del patrón, significan que puede haber un pequeño desplazamiento entre las mitades superior e inferior de la fundición.

El equipo de fundición trabajará con el diseñador de la pieza antes de que se haga el patrón para minimizar cómo estas características afectan el mecanizado y la pieza final.

Todo se trata del patrón

Una pieza fundida en arena solo puede ser tan buena como lo permita el patrón. Se necesita mucha experiencia para obtener lo mejor del proceso. En Impro somos reconocidos internacionalmente por nuestra experiencia en fundición en arena. Si desea saber cómo abordaríamos la fundición de sus piezas, contáctenos .