Desbaste, limpieza y mecanizado

Liberar la nueva fundición del molde

Aunque visualmente no es tan espectacular como derretir y verter, la sacudida de una nueva fundición de metal sigue siendo una experiencia impresionante. Cuando se extrae por primera vez una fundición del molde, está cubierta de residuos de arena y exceso de material metálico. Debe pasar por máquinas de desmoldeo, limpieza, extracción de compuertas y contrahuellas y máquinas de acabado, que hacen un ruido estremecedor mientras hacen su trabajo. Cuando finalice este proceso, la fundición tendrá su forma final, aunque es posible que aún sea necesario un tratamiento térmico, una capa de pintura en polvo y una inspección antes del envío.

Extracción de la fundición del molde

El proceso para retirar una pieza fundida de un molde comienza con la determinación del tiempo y la temperatura adecuados para realizar el desmoldado. Después de verter el metal líquido, debe congelarse antes de desmoldarse, pero hay otras consideraciones de tiempo además de la simple solidez. Si se tira demasiado pronto, la superficie del metal puede reaccionar químicamente con el aire frío con efectos no deseados. Las microestructuras metálicas cambian según sus tasas de calentamiento y enfriamiento. Llevar una fundición demasiado caliente al aire relativamente frío puede hacer que la estructura se vuelva más frágil en un proceso conocido como "fragilización por galvanización". Al fundir hierro dúctil, la fundición se preocupa por la proporción de estructuras de perlita, ferrita o martensita, que pueden surgir del mismo tipo de metal, dependiendo de la velocidad a la que se enfríe.

Hay fórmulas disponibles para que las fundiciones determinen cuándo se debe extraer del molde una pieza fundida de cierto volumen y grado de metal, pero muchos trabajadores de fundición usan señales visuales. Por ejemplo, el hierro dúctil generalmente se extrae del molde después de que se haya vuelto gris.

Con la fundición en arena, el desmoldeo se conoce como "sacudida". El desmoldeo inicial se puede hacer manualmente en fundiciones pequeñas o con piezas fundidas pequeñas, donde un trabajador de la fundición excavará en el molde con pinzas para agarrar un bebedero o canaleta. Levantan la fundición mientras el molde se desmorona detrás de ella, generalmente golpeando la fundición con otra herramienta para hacer que se caiga el exceso de residuos. Sin embargo, lo más habitual es que este trabajo se realice en una mesa de agitación/vibración. que se sacude vigorosamente cuando se le echan moldes descascarillados. La sacudida desaloja la arena que cae del molde y se tamiza a través de los agujeros en la mesa. La arena suele caer en una caja o en una cinta transportadora, para ser recapturada como arena de moldeo.

Las fundiciones de inversión se fabrican en un molde duro de arena cerámica. Este moho debe abrirse manualmente o eliminarse con potentes chorros de agua.

Extracción de testigos de arena

Los machos de arena se fabrican con resina u otra sustancia que proporciona una mayor estructura que la arena básica de fundición y, por ello, es posible que necesiten más que la mesa vibratoria para extraerlos. Los procesos de eliminación dependen del tipo de material utilizado para el núcleo. Algunos núcleos de arena están construidos para ser altamente colapsables después de reposar en el calor del molde. Otros mantienen su estructura durante el vertido, pero se pueden hornear usando temperaturas más bajas durante más tiempo. Algunos núcleos de arena se construyen alrededor de un marco de alambre que deberá extraerse mecánicamente. La eliminación del núcleo de arena también se verá afectada por la ubicación y la profundidad del núcleo.

La forma de aflojar algunos aglutinantes químicos es con la adición de otros químicos como hidróxido de sodio o potasio, o con frío, agua o vapor. Cualquiera que sea el proceso que rompa el núcleo de arena, el objeto final puede regresar a una mesa de agitación para sacudir la arena final.

Limpieza de la fundición

Las piezas fundidas no salen terminadas de la mesa vibratoria. Deben limpiarse en un proceso tradicionalmente llamado desbarbado .

En todas las fundiciones de metal, quedará un bebedero y una compuerta de donde se vertió el metal en el molde. Por lo general, también habrá bandas, puertas y corredores, la infraestructura que se necesitaba para hacer un casting de sonido. Antes de terminar una fundición, la fundición debe eliminar estas compuertas y contrahuellas, así como cualquier pequeña imperfección. El proceso de limpieza de la pieza fundida también elimina los restos finales de arena adherida y quemada.

“Intermitente ” es una pequeña imperfección común de la arena y la fundición a presión. Este exceso de piel delgada de metal aparece más comúnmente a lo largo de la línea de separación de un molde de arena o donde se asientan los pasadores eyectores en una máquina de fundición a presión. En cada uno de estos lugares, una pequeña cantidad de metal fundido sale del molde. Las "rebabas" son bordes levantados o pequeños pedazos de material que provienen de un ligero desplazamiento del metal en el molde.

Limpieza primaria

Muy comúnmente, disparadores se utilizan en la primera etapa de limpieza. En estos sistemas, un impulsor dispara bolas de acero o pequeñas estrellas de hierro a las piezas fundidas. Eliminan escamas, tapajuntas, rebabas y otras impurezas. Explosión de aire las máquinas también pueden usar un abrasivo más pequeño.

Estos sistemas de granallado pueden funcionar en cintas transportadoras, mesas giratorias o en salas grandes que permiten al trabajador de la fundición apuntar los abrasivos. Otra máquina común en esta etapa de limpieza es el tambor . En estos volteadores, las piezas fundidas se colocan en un tambor para darles la vuelta como la ropa en una secadora. Se inyecta aire o perdigones en las piezas fundidas giratorias, lo que garantiza que se limpien todos los lados.

Martillos o taladros neumáticos se utilizan comúnmente para la eliminación de núcleos de arena. Pueden ser operados por un robot o por un trabajador de fundición.

Golpe de agua, en su forma más simple, es el lavado a presión de las piezas fundidas. Hidroblasto los sistemas también pueden agregar elementos abrasivos al agua para ayudar con la eliminación.

Extracción de puertas y contrahuellas

Algunas compuertas y contrahuellas no se quitarán mediante volteo o chorro de aire, ya que el material adicional es demasiado grueso para quitarlo de esta manera. Estas compuertas y contrahuellas se pueden cortar con un soplete de oxiacetileno. , martillado con martillos picadores o mazos , o ser serrado. Si el mecanizado es parte del acabado necesario de una pieza, parte de la eliminación de compuertas y contrahuellas puede esperar hasta que se realice el esmerilado fino, el torneado o el aserrado en la etapa de mecanizado.

El metal de stock retirado de las compuertas y contrahuellas se reutilizará. Puede ser de mejor calidad que la chatarra entrante, ya que ha tenido la oportunidad de quemar cualquier material rico en hidrógeno que produzca gas que haya entrado en el horno, como pintura o aceite. Por lo tanto, el stock es una de las formas en que una fundición puede mantener la consistencia del material.

Mecanizado

La fundición en arena generalmente no proporciona una superficie acabada muy fina. Si un artículo necesita ser liso o necesita tolerancias dimensionales precisas, entonces se mecanizará para que coincida con las especificaciones del artículo. Dado que el mecanizado es un proceso costoso, la fundición tendrá una fundición optimizada para producir un artículo lo más cercano posible a la especificación final. Aún así, puede haber superficies que requieran una precisión adicional.

Cerca del final de la línea

Al final del desmoldeado, la limpieza y el maquinado, la fundición está en su forma final. Es posible que aún se necesiten más toques finales, incluido el tratamiento térmico, la pintura, el recubrimiento en polvo o el ensamblaje, pero el trabajo de hacer una nueva forma de metal ya está hecho. En una primera producción de un producto nuevo o innovado, las piezas fundidas en esta etapa pueden ser los prototipos de primera ejecución para que un cliente o diseñador verifique el valor estético o la prueba de concepto. La inspección y el tratamiento térmico aún deben proporcionar garantía de calidad para la carga mecánica de trabajo, pero en este punto el cliente puede ver si el componente cumple con su visión o si ha habido problemas durante el proceso de creación de patrones que deben abordarse. Si estos prototipos de producción iluminan alguna falla en el diseño, un diseñador puede volver al diseño de fundición de metal, ¡más sabio y más inteligente por haber superado el proceso!

Publicación anterior:Fusión y vertidoProceso de fundición de metalesPublicación siguiente:Tratamiento térmico