Tipos de proceso de fundición
Existen varios tipos de fundición que normalmente se clasifican de la siguiente manera:
- Fundición en molde de arena común, que tiene tres tipos: fundición en arena húmeda, fundición en arena seca y fundición en arena de endurecimiento químico.
- Fundición especial, que se puede dividir en dos categorías según el material de modelado: fundición que utiliza arena mineral natural como material de modelado principal (como fundición a la cera perdida, fundición de arcilla, fundición de conchas, fundición a presión negativa, fundición en molde completa, fundición en molde de cerámica). , etc.) y fundición que utiliza metal como material de modelado principal (como fundición con moldes metálicos, fundición a presión, fundición continua, fundición a baja presión, fundición centrífuga, etc.).
Discutiremos las definiciones, características, ventajas y desventajas de cada uno de estos procesos de fundición con más detalle.
Al leer esta información, comprenderá mejor la tecnología de fundición.
1. Fundición en arena
¿Qué es la fundición en arena ?
La fundición en arena es un método para producir piezas fundidas en un molde de arena y es capaz de producir piezas fundidas de acero, hierro y la mayoría de las aleaciones no ferrosas.
Proceso tecnológico:
Proceso de fundición en arena
Caracteristicas tecnicas:
Este método es adecuado para producir piezas en bruto de formas complejas, particularmente aquellas que tienen cavidades internas complejas. Tiene una amplia gama de adaptabilidad y es económico.
La fundición en arena es el único proceso viable para producir piezas o piezas en bruto con materiales de baja plasticidad, como el hierro fundido.
Encuentra aplicaciones en la producción de piezas fundidas como bloques de motores de automóviles, culatas, cigüeñales y otros componentes similares.
2. Fundición de precisión
¿Qué es la fundición de precisión ?
La fundición de precisión es un proceso de fundición que implica crear un patrón a partir de un material fusible, encerrarlo en múltiples capas de materiales refractarios, fundir el patrón del molde para obtener un molde sin superficie de separación y luego llenarlo después de cocinarlo a alta temperatura. temperaturas.
Proceso tecnológico:
Proceso de fundición a la cera perdida
La ventaja es :
- Alta precisión dimensional y precisión geométrica;
- Alta rugosidad superficial;
- Puede fundir piezas fundidas complejas y las piezas fundidas de aleaciones no están restringidas.
Desventajas: procedimientos complicados y costosos
Solicitud :
La fundición de precisión es adecuada para producir piezas pequeñas con formas complejas y requisitos de alta precisión, o para piezas difíciles de procesar, como las palas de los motores de turbinas.
3. Fundición en molde de arcilla
Fundición en molde de arcilla: un método de fundición que utiliza arcilla como material principal
La fundición en molde de arcilla es un proceso de fundición tradicional que utiliza arcilla como material principal para crear un molde para producir piezas fundidas.
Para crear una fuerte fuerza cohesiva, la arcilla se mezcla con agua y materiales como cáscara de arroz, paja de arroz, estiércol de caballo y ceniza de paja. Después del secado al aire o al sol, la arcilla forma un molde con poros de salida de aire y alta dureza.
La superficie del molde de arcilla es fina y uniforme, mientras que la textura del núcleo es gruesa. Se pueden añadir materiales adicionales como arena, escoria de tanque y ladrillos rotos. El molde de arcilla se puede utilizar varias veces, lo que lo convierte en un molde semipermanente.
La fundición en moldes de arcilla es la tecnología de fundición más antigua conocida utilizada en China.
4. Fundición de conchas
Shell Mold Casting es un proceso que produce piezas fundidas utilizando moldes de carcasa delgada. Fue inventado por el alemán J. Cronin en 1943 y utilizado por primera vez en Alemania en 1944. Desde entonces, también ha sido adoptado por otros países.
El proceso implica cubrir un encofrado metálico calentado a 180-280°C con arena de moldeo endurecida térmicamente, generalmente arena recubierta con resina fenólica, para crear un molde de cáscara delgada con un espesor de 6-12 mm. Luego se calienta el molde para solidificarlo, proporcionándole la resistencia y rigidez necesarias.
Una vez que las carcasas del molde superior e inferior se fijan o unen con resina, el molde se puede formar sin una caja de arena. El molde de metal utilizado para la fundición normalmente se calienta a unos 300 °C y la arena de moldeo utilizada es arena resinosa, que se fabrica con resina fenólica como aglutinante.
Además, el núcleo también se puede formar en un núcleo de cubierta delgada usando el mismo método usado para crear un molde de fundición de cubierta delgada. El método de soplado se utiliza comúnmente para fabricar el núcleo de capa delgada.
5. Fundición en molde cerámico
La fundición con molde cerámico es un método de fundición que utiliza una pasta cerámica para producir piezas fundidas. La pasta está compuesta de hidrolizado de silicato de etilo y arenas refractarias finas como cuarzo fundido, circón y corindón, conocidas por su textura pura y alta estabilidad térmica.
Para acelerar la gelificación de la pasta cerámica, a menudo se incluye hidróxido de calcio u óxido de magnesio como catalizador.
Debido a las similitudes en composición y apariencia entre el refractario utilizado y la cerámica, este proceso a menudo se denomina fundición “tipo cerámico”. La fundición en molde cerámico es una nueva tecnología desarrollada a partir de la fundición tradicional en molde de arena.
Hay dos tipos de fundición en molde cerámico:
- El molde cerámico se produce aplicando la pasta cerámica a la placa de moldeo, recubriendo la caja de arena, vertiendo la pasta ajustada en la caja de arena y levantando el molde después de pegarlo y endurecerlo. Luego, el molde se hornea a alta temperatura para formar el molde de fundición.
- El molde de fundición se crea vertiendo pasta cerámica en el espacio entre el casquillo y el patrón, utilizando un casquillo hecho de arena o metal. Este método de uso del casquillo puede ahorrar una cantidad significativa de pasta cerámica y se usa ampliamente en la producción.
6. Fundición de moldes de metal
La fundición a presión de metal, también conocida como fundición a presión rígida, es un proceso en el que se vierte metal líquido en un molde de metal para crear piezas fundidas. El molde está hecho de metal y se puede reutilizar varias veces, desde cientos hasta miles de ciclos.
Sin embargo, la fundición con moldes metálicos tiene ciertas limitaciones en cuanto al peso y la forma de las piezas fundidas que se pueden producir. Por ejemplo, los metales ferrosos sólo se pueden utilizar para producir piezas fundidas con formas simples y el peso de la pieza fundida no debe ser demasiado grande.
Además, el espesor de la pared es limitado, lo que dificulta la fundición de piezas más pequeñas.
7. Fundición a presión
¿Qué es la fundición a presión ?
El líquido metálico a alta presión se presiona en una cavidad de molde metálico de precisión a alta velocidad, y el líquido metálico se enfría y solidifica bajo presión para formar una pieza fundida.
Proceso tecnológico:
Ventaja :
- El líquido metálico está sujeto a alta presión y el caudal es rápido durante la fundición a presión.
- Buena calidad del producto, tamaño estable y buena intercambiabilidad.
- Se pueden utilizar moldes de fundición a presión y de alta eficiencia de producción muchas veces.
- Es adecuado para la producción en masa con buenos beneficios económicos.
Desventajas:
- La fundición tiende a producir poros finos y contracción.
- Las piezas fundidas tienen baja plasticidad y no deben funcionar bajo cargas de impacto y vibración.
- Cuando se funde a presión una aleación de alto punto de fusión, la vida útil del molde es baja, lo que afecta la expansión de la producción de fundición a presión.
Formas:
Las piezas de fundición a presión se aplicaron por primera vez en la industria automotriz y la industria de instrumentos, y luego se expandieron gradualmente a diversas industrias, como maquinaria agrícola, industria de máquinas herramienta, industria electrónica, industria de defensa nacional, computadoras, equipos médicos, relojes, cámaras y hardware de uso diario.
8. Fundición a baja presión
¿Qué es la fundición a baja presión ?
La fundición a baja presión se refiere al método de hacer que el metal líquido llene un molde a baja presión (0,02 – 0,06 MPa) y cristalice bajo presión para formar una fundición.
Proceso tecnológico:
Caracteristicas tecnicas:
La presión y la velocidad durante la fundición se pueden ajustar, lo que la hace adecuada para diversos moldes de fundición, como moldes de metal y arena, y para fundir diversas aleaciones y piezas fundidas de diferentes tamaños.
Al adoptar un método de llenado por inyección inferior, se garantiza un llenado estable de líquido metálico sin salpicaduras. Esto ayuda a prevenir la presencia de gas y reduce la erosión de las paredes y el núcleo del molde, mejorando así la tasa de paso de la pieza fundida.
La pieza fundida se solidifica bajo presión, lo que da como resultado una estructura densa, un contorno nítido, una superficie lisa y altas propiedades mecánicas. Este proceso es particularmente beneficioso para fundir piezas grandes y de paredes delgadas.
Elimina la necesidad de elevadores y aumenta la tasa de utilización del metal al 90-98 %. Además, se caracteriza por una baja intensidad de mano de obra, buenas condiciones laborales, equipos simples y un alto potencial de mecanización y automatización.
Solicitud:
Utilizado principalmente en productos tradicionales (culata, buje, bastidor de cilindro, etc.).
9. Fundición centrífuga
¿Qué es la fundición centrífuga ?
Es un método de fundición en el que se vierte metal fundido en un molde giratorio y el molde se llena y solidifica bajo la acción de la fuerza centrífuga.
Proceso tecnológico:
Ventaja :
El sistema de vertido y el sistema ascendente consumen una cantidad mínima de metal, lo que mejora el rendimiento del proceso.
En la producción de piezas fundidas tubulares largas, la ausencia de núcleo aumenta significativamente la capacidad de llenado del metal.
La fundición resultante tiene alta densidad, pocos defectos (como poros e inclusiones de escoria) y excelentes propiedades mecánicas.
Fabricar piezas fundidas de metal compuestas por cilindros y manguitos es relativamente fácil.
Desventajas:
- Existen ciertas limitaciones cuando se utilizan en la producción de piezas fundidas con formas especiales.
- El diámetro del orificio interior de la pieza fundida no es exacto, la superficie del orificio interior es rugosa, la calidad es mala y el margen de mecanizado es grande.
- La fundición es propensa a la segregación por gravedad específica.
Solicitud :
La fundición centrífuga se utilizó inicialmente para la producción de tubos fundidos, pero desde entonces se ha adoptado ampliamente en diversos sectores como la metalurgia, la minería, el transporte, la maquinaria de riego y drenaje, la aviación, la defensa nacional y la industria automotriz. Este proceso se utiliza para producir piezas fundidas de acero, hierro y aleaciones de carbono no ferroso.
La fundición centrífuga encuentra sus aplicaciones más comunes en la producción de tubos centrífugos de hierro fundido, camisas de cilindros para motores de combustión interna y camisas de eje.
10. Fundición por gravedad
¿Qué es la fundición por gravedad ?
La fundición a presión por gravedad es un proceso de fundición en el que se vierte metal líquido en un molde de metal bajo la influencia de la gravedad, se enfría y solidifica para producir una pieza fundida.
Proceso tecnológico:
Ventaja :
El molde de metal tiene una alta conductividad térmica y capacidad calorífica, lo que da como resultado una velocidad de enfriamiento rápida y una estructura de fundición densa. Además, tiene propiedades mecánicas aproximadamente un 15% superiores a las de la fundición en arena.
El uso de un molde metálico permite la producción de piezas fundidas con mayor precisión dimensional y menor rugosidad superficial, mejorando así la estabilidad de la calidad.
Además, el uso de núcleos de arena es mínimo o inexistente, lo que conduce a mejores condiciones ambientales mediante la reducción de polvo y gases nocivos, además de disminuir la intensidad de mano de obra.
Desventajas:
- El molde metálico en sí no es respirable y se deben tomar ciertas medidas para evacuar el aire y el aire generado por el núcleo de arena en la cavidad.
- El molde de metal no tiene concesiones y es fácil que se produzcan grietas cuando la pieza fundida se solidifica.
- Los moldes metálicos tienen un ciclo de fabricación más largo y costes más elevados. Por lo tanto, sólo se pueden demostrar buenos efectos económicos cuando se produce en masa.
Formas:
La fundición de metales es un método adecuado para la producción a gran escala de piezas fundidas de aleaciones no ferrosas, como aleaciones de aluminio y aleaciones de magnesio, con formas complejas. También se puede utilizar para la producción de piezas fundidas y lingotes de hierro y acero.
11. Fundición a presión al vacío
¿Qué es la fundición al vacío ?
La fundición a presión al vacío es una forma avanzada de fundición a presión que mejora las propiedades mecánicas y el acabado superficial de las piezas fundidas al eliminar o reducir significativamente los poros y los gases disueltos en su interior. Esto se logra extrayendo gas de la cavidad del molde durante el proceso de fundición.
Proceso tecnológico:
Ventaja :
- Puede eliminar o reducir los orificios de aire dentro de la fundición a presión, mejorar las propiedades mecánicas y la calidad de la superficie de la fundición a presión, así como el rendimiento del recubrimiento.
- Para reducir la contrapresión de la cavidad, se puede utilizar una presión específica más baja y una aleación con un rendimiento de fundición deficiente. Es posible fundir piezas más grandes con máquinas pequeñas.
- Mejora las condiciones de llenado, puede fundir piezas fundidas más delgadas.
Desventajas:
- La estructura de sellado del molde es complicada, la fabricación y la instalación son difíciles, por lo que el costo es alto.
- Si el método de fundición al vacío no se controla adecuadamente, el efecto no será muy significativo.
12. Exprimir la fundición a presión
¿Qué está apretando la fundición a presión ?
La fundición por compresión es un proceso que implica solidificar un metal líquido o semisólido a alta presión y formar un flujo para producir el producto final o el material en bruto directamente. Este proceso ofrece varios beneficios, incluida una alta utilización de metal líquido, un proceso simplificado y una calidad constante.
Además, es una tecnología de conformado de metales energéticamente eficiente que es muy prometedora para aplicaciones futuras.
Proceso tecnológico:
Fundición a presión directa:
Pintura en aerosol, fundición de aleaciones, sujeción de moldes, presurización, retención de presión, alivio de presión, separación de moldes, desmolde y reajuste de piezas en bruto.
Fundición a presión indirecta:
Recubrimiento por aspersión, sujeción de moldes, alimentación, llenado, presurización, mantenimiento de presión, alivio de presión, separación, desmolde en blanco, reinicio.
Caracteristicas tecnicas:
- Puede eliminar los poros internos, la contracción y otros defectos.
- Baja rugosidad superficial y alta precisión dimensional.
- Puede prevenir la aparición de grietas en la pieza fundida.
- Fácil de realizar mecanización y automatización.
Solicitud:
Se puede utilizar para producir varios tipos de aleaciones, como aleaciones de aluminio, aleaciones de zinc, aleaciones de cobre, hierro fundido nodular, etc.
13. Fundición de espuma perdida
¿Qué es la fundición de espuma perdida (también conocida como fundición sólida) ?
La fundición de espuma perdida es una técnica de fundición moderna que utiliza una combinación de modelos de parafina o espuma, que se crean para parecerse al molde deseado en tamaño y forma. Luego, estos modelos se agrupan para formar una sola unidad.
El conjunto del modelo se recubre con un material refractario, se seca y posteriormente se entierra en arena de cuarzo seca que se somete a vibraciones.
Luego, el metal líquido se vierte sobre la arena en condiciones de vacío, lo que hace que el modelo se vaporice y el metal ocupe su lugar. Una vez que el molde se solidifica, se enfría para formar el producto final.
Proceso tecnológico:
Preespumado → Moldeo de espuma → Recubrimiento por inmersión → Secado → Conformación → Vertido → Caída de arena → Limpieza
Caracteristicas tecnicas:
- Fundición de alta precisión, sin núcleo de arena, lo que reduce el tiempo de procesamiento.
- Sin superficie de separación, diseño flexible y alto grado de libertad.
- Producción limpia y sin contaminación.
- Reducir los costes de inversión y producción.
Solicitud :
La fundición de espuma perdida es un método adecuado para producir una variedad de piezas fundidas de precisión que presentan estructuras complejas en diferentes tamaños. Ofrece una gran versatilidad, sin limitaciones en los tipos de aleaciones utilizadas ni en el tamaño de los lotes de producción.
Este método se ha utilizado con éxito para producir una variedad de piezas fundidas, incluidos bloques de motor de hierro fundido gris y codos de acero con alto contenido de manganeso.
14. Colada continua
¿Qué es la colada continua ?
La colada continua es un proceso de fundición sofisticado que implica verter continuamente metal fundido en un molde de metal especial llamado cristalizador. Luego, la pieza solidificada se retira continuamente del extremo opuesto del molde, lo que permite la producción de piezas fundidas de cualquier longitud o longitud específica.
Proceso tecnológico:
Caracteristicas tecnicas:
El enfriamiento rápido del metal da como resultado estructuras cristalinas más densas, uniformidad y propiedades mecánicas mejoradas, al tiempo que ahorra metal y aumenta el rendimiento.
Este proceso simplifica los procedimientos al eliminar la necesidad de modelado y otros pasos, reduciendo la intensidad de la mano de obra y minimizando significativamente el espacio de producción requerido.
Además, la colada continua se automatiza fácilmente, lo que aumenta la eficiencia de la producción debido a su facilidad de mecanización.
Solicitud :
La colada continua se puede utilizar para fundir acero, hierro, aleaciones de cobre, aleaciones de aluminio, aleaciones de magnesio y otras piezas fundidas largas con formas de sección transversal constante, como lingotes, placas, palanquillas, tubos, etc.
¿Cuál es el proceso de fundición?
La fundición es una técnica de procesamiento en la que se funde metal sólido y luego se vierte en un molde con una forma específica para solidificarlo. El resultado, también conocido como molde, se retira del molde una vez que se ha solidificado, completando el proceso de fundición.
La fundición es un proceso en el que se funde metal para cumplir requisitos específicos y luego se vierte en un molde. El resultado es una pieza fundida sólida con forma, tamaño y rendimiento predeterminados después de enfriar, solidificar y limpiar.
Debido a que la pieza fundida está casi formada, el mecanizado se reduce o es innecesario, lo que resulta en menores costos y tiempos de fabricación más cortos.
La fundición es un proceso fundamental en la industria manufacturera moderna.
El proceso de fundición generalmente incluye lo siguiente:
- Preparación del molde de fundición: El molde de fundición está hecho para contener fundición sólida y se puede dividir en diferentes tipos según el material utilizado, como moldes de arena, moldes de metal, moldes de cerámica, moldes de arcilla y moldes de grafito. El número de usos del molde también puede determinar su clasificación como molde único, molde semipermanente o molde permanente. La preparación del molde de fundición es el factor más importante que afecta la calidad de las piezas fundidas.
- Fusión y vertido de metal fundido: El metal fundido, también conocido como aleación fundida, incluye principalmente hierro fundido, acero fundido y aleaciones no ferrosas fundidas.
- Tratamiento e inspección de la fundición: Este proceso implica varios pasos como la eliminación de cuerpos extraños del núcleo y la superficie de la fundición, la eliminación de bebederos y mazarotas, la eliminación de rebabas, grietas y otras proyecciones, el tratamiento térmico, el conformado, el tratamiento antioxidante y el mecanizado de rugosidad.
La mayoría de los materiales de fundición son metales, incluidos cobre, hierro, aluminio, estaño, plomo, etc., que se calientan a un estado líquido desde su forma sólida. Los materiales del molde de fundición pueden ser arena, metal o cerámica, y el método utilizado varía según los requisitos.
La fundición es uno de los primeros procesos de trabajo de metales en caliente conocidos por el hombre, con una historia que se remonta a unos 6.000 años.
Los metales que se pueden fundir incluyen cobre, hierro, aluminio, estaño y plomo, mientras que los materiales utilizados para los moldes de fundición comunes pueden ser arena en bruto, arcilla, vidrio soluble, resina y otros materiales auxiliares.
Algunos ejemplos de moldes de fundición especiales incluyen fundición de precisión, fundición de espuma perdida, fundición de moldes de metal, fundición de moldes de cerámica, entre otros. (La arena cruda puede incluir arena de cuarzo, arena de magnesia, arena de circonio, arena de cromita, arena de forsterita, arena de cianita, arena de grafito, arena de hierro, entre otras).
Proceso tecnológico: metal líquido → llenado → contracción de solidificación → fundición
Características del proceso de fundición:
- Puede producir piezas con cualquier forma complicada, especialmente aquellas con formas de cavidad interna complicadas.
- Gran adaptabilidad, tipos ilimitados de aleaciones y tamaños de fundición casi ilimitados.
- Amplia fuente de materiales, los residuos pueden refundirse y la inversión en equipos es baja.
- Alto índice de desechos, baja calidad de la superficie y malas condiciones de trabajo.
¿Cómo puedo fusionar piezas en casa?
Para empezar a fundir, necesitarás un dispositivo capaz de fundir hierro o aluminio. Si tu producción diaria es baja, es recomendable invertir en un horno eléctrico de pequeña capacidad. Incluso un horno antiguo puede ser suficiente.
Los hornos de queroseno también son adecuados para fundir aluminio.
Es importante tener en cuenta que el hierro y el aluminio no se pueden fundir en el mismo horno, ya que puede resultar difícil regular el material.
Sin embargo, si el control de materiales no es un requisito, puede que no sea un problema.
A continuación, necesitará un molde que se pueda hacer a medida para adaptarse a las piezas que desea fundir. También necesitará arena y se recomienda una mezcladora de arena. Si no compra una mezcladora de arena, es posible mezclarla manualmente.
Con estas sencillas herramientas de modelado, puedes darle forma, fundir y verter, creando la pieza fundida.
Por último, necesitará herramientas de limpieza para quitar el tubo de fuga y suavizar las rebabas. Agregar un rodillo de chorro puede mejorar la apariencia de la pieza fundida.
