Comprensión de la Fundición en Arena: El Proceso Paso a Paso Explicado

La fundición en arena ofrece versatilidad al crear objetos tridimensionales que tienen geometrías complejas y piezas intrincadas.
Este proceso se ha usado durante varios siglos. Hoy, innovaciones más nuevas han agilizado las técnicas de fundición en arena para acomodar producciones bajas y altas de piezas, componentes y productos finales. Sin embargo, muchas personas no saben cómo funciona el proceso de fundición en arena.

Típicamente hay seis pasos para el proceso real. Sin embargo, estos pasos pueden tener tareas adicionales involucradas dependiendo de ciertos factores, como si se usará un patrón para crear el molde, o si el mecanizado se usará para crear la cavidad en la arena en la forma deseada del producto que se fundirá —lo que a veces se usa para prototipos y desarrollo de productos cuando el diseño puede cambiar.

Creación del Patrón de Diseño

El patrón para el molde se creará basado en las especificaciones del producto. Además, el patrón que será una réplica del producto real será ligeramente sobredimensionado. Este método de sobredimensionado se hace basado en el tipo de metal que se usa y cómo sus características cambiarán de un estado fundido a un estado sólido. Algunos metales se expandirán cuando se calienten y se encogerán cuando se enfríen. Otros metales harán lo opuesto. Sobredimensionar el patrón proporcionará espacio para el metal si se expande ya que no romperá el molde.

Creación de Compuertas y Alimentadores

El patrón también tendrá compuertas y alimentadores agregados cuando se coloque en el molde de arena. Las compuertas y alimentadores son vías que llevan al patrón principal y fuera del molde de arena. El metal fundido se verterá en estas vías ya que fluirá hacia el centro del molde del patrón. Las vías también proporcionan otros beneficios. Permiten que los gases que emanan del metal fundido ventilen. Estos patrones también asisten con la contracción térmica que ocurre con el metal fundido al solidificarse. Las vías permiten que el metal llene cada grieta para que no haya huecos para piezas intrincadas. Si el metal se expande, el metal extra fluirá de vuelta a las compuertas y alimentadores y no romperá las paredes del patrón. Cuando el metal se contrae, el metal exceso en las compuertas y alimentadores puede asentarse de vuelta en el patrón para llenar cada grieta.

Creación del Molde

Como el nombre implica, la arena se usa en el proceso de creación del molde. La arena tiene propiedades refractarias, ya que puede soportar el calor mientras mantiene su forma. La arena también típicamente tendrá otros materiales agregados, como agentes aglutinantes y arcilla, para ayudar a mantener el molde unido para que pueda soportar el vertido del metal fundido. Todo el proceso de molde de arena se hace dentro de una caja llamada frasco. Típicamente habrá dos partes de la caja, una parte superior llamada copo y una parte inferior llamada cazoleta. Estas dos cajas se sujetarán juntas para hacer la pieza tridimensional.

La caja de molde inferior (cazoleta) se llenará parcialmente con arena, luego se agregarán el patrón y el sistema de compuertas. Un núcleo, que es un tipo de arena moldeada, a veces se colocará dentro para ayudar a dar forma a algunas de las superficies de fundición interiores cuando el patrón en sí no contenga estas características. Para ayudar a sostener el núcleo en su lugar, se agregan marcas de núcleo y piezas metálicas llamadas chapletes. Luego, la parte superior de la caja de molde, el copo, se sujeta en su lugar sobre la cazoleta.

Luego, la caja de cazoleta se llena el resto del camino con arena hasta que el patrón, sistema de compuertas y núcleo estén cubiertos. La caja se compacta para asegurar que no haya huecos. El exceso de arena se remueve ya que ahora el copo se remueve de la cazoleta para que el patrón y el núcleo puedan extraerse cuidadosamente.

Vertido de la Fundición

Con el patrón y núcleos removidos, la forma del molde creado será preparada para el metal fundido. Un tipo de lubricación se agregará para que cuando el metal fundido se enfríe, la fundición sea más fácil de sacar ya que el lubricante también puede ayudar a proporcionar un mejor acabado superficial.

Luego, las cajas de copo y cazoleta se aseguran juntas. Pesos se usarán para mantener el copo en su lugar para que no suba cuando el metal se vierta dentro. El metal ahora puede entrar al molde a través de las compuertas y alimentadores. El metal ahora se deja enfriar.

Sacudida de Arena

Una vez que el metal se enfría y solidifica, la arena puede sacudirse de las cajas de cazoleta y copo. La arena se rompe y se recupera ya que a menudo puede reutilizarse.

Acabado

Una vez que la pieza metálica se remueve del frasco, pasará por un proceso final de acabado. Este proceso implica cortar todas las compuertas, alimentadores y corredores conectados a la pieza metálica. Luego, la pieza será arenada y rectificada para lograr la suavidad y acabado superficial deseados.

Al entender el proceso involucrado con la fundición en arena, los clientes podrán determinar si esta técnica será adecuada para la creación de componentes y productos. Para obtener más información sobre las capacidades de fundición en arena de Impro, por favor Contáctenos hoy.