i introducción
Post on 15-Jul-2015
66 Views
Preview:
TRANSCRIPT
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 1/24
FUNDICION I
Ing. Leonardo Juárez Tapia
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 2/24
CONTENIDOI. Unidad. Introducción a la fundición
II. Unidad. Materiales de moldeoIII. Unidad. Fabricación de corazones
IV. Unidad. Fabricación de moldes
V. Unidad. Sistemas de colada yalimentación.
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 3/24
I Unidad
1. INTRODUCCION A LOS PROCESOS DE FUNDICION
2. OBJETIVO
3. PROCESOS DE MANUFACTURA
4. ANTECEDENTES HISTORICOS
5.-PROCESO TECNOLOGICO DE LA FUNDICION
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 4/24
Objetivo
Introducir al participante en los principales conceptos
asociados a la fundición, los cuales son necesarios para el
entendimiento del proceso y la práctica de la fundición
Adquirir los conocimientos necesarios, así como la prácticareferente a los procesos de moldeo, utilizando los materiales
existentes en la industria de la fundición
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 5/24
Grupo I
Procesos quecambian la
forma del
material
y1. Metalurgia extractiva
2. Fundición
y3. Formado en fr ío y en
caliente
y4. Metalurgia de polvos
y5. Moldeo de plástico
Procesos de Manufactura
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 6/24
Procesos metalúrgicos de transformación para la obtención de
piezas cercanas a su forma final (near net shape)
Procesos metalmecánicos (metalworking processes)
Procesos de fundición (Foundry Processes)
Procesos en los cuales el metal pasade la fase sólida a la liquida mediante
un horno de fusión, para
posteriormente ser vertido en moldes.
El control durante la fusión y
solidificación influyen fuertemente en
sus propiedades mecánicas
Procesos que se aplican a los materiales
metálicos en fase sólida, durante el cual
sufren deformaciones plásticas
(permanente) que modifican suestructura y propiedades mecánicas.
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 7/24
Antecedentes Históricos
Se ha tenido mucho más avances en la industria de la
fundición a partir de la II Guerra Mundial, que en los
previos 4 000 años (Bruce L. History of the Metalcasting)
Su importancia se basa en:La contribución a: la generación de empleos, la
competitividad costo-utilidad de los componentes fabricados,
el desarrollo de nuevas tecnologías, el desarrollo de nuevas
aleaciones, la generación de componentes más y mássofisticados para todo tipo de aplicaciones. Todo en base a la
dedicación e ingenio de los ingenieros
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 8/24
600 BC Primera pieza de hierro colado, un
tripode (tripod) de 600 lb colada por los chinos 233 BC Se obtienen piezas de hierro para
arado
200 BC Se siguen produciendo piezas de
hierro durante la dinastía Han
9000 BC fabricación del primer objeto
metálico, cobre nativo
3000-2500 BC pequeños objetos
obtenidos por cera perdida
BC Pieza colada más antigua: rana de
cobre (Mesopotamia)
BC Colada de bronces por fundidores en
moldes de piedra (herramientas y armas)
1500 BC Se descubre el hierro para
trabajado metalmecánico
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 9/24
500 Se produce el hierro colado en India
1313 El primer cañon colado en bronce se fabrica por
monjes en la ciudad de Gante
1480 Nace el primer fundidor y padre de la industria de la
fundición, Vannoccio Biringuccio (1480-1539), publica el
primer libro de Fundición y Metalurgia bajo supervición del
Vaticano
1645 Aparece por primera vez en el diccionario Oxford el
térmico Fundición y su variante en francés Fonderie
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 10/24
1825 Aluminio, el metal más abundante en la corteza
terrestre es aislado por el danés Hans Oersted
1830´s Seth Boyden (Newark NJ) produce el primer hierro
maleable de corazón negro
1884 Primera aplicación arquitectónica del aluminio fundido
(William Frishmuth), pirámide montada en la punta del
monumento a Washington
1900 Se introduce el ensayo de dureza Brinell, en la producción
de bronces al aluminio en EU
1948 Se produce el primer hierro nodular en planta por
Jamestown Malleable Iron Co (Jamestown, NY) en forma de
barra. Se cuela el primer tubo de hierro dúctil por Lynchburg
Foundry (Lynchburg VA)
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 11/24
PROCESO TECNOLOGICO DE LA FUNDICIÒN
DEFINICIÖN: Se entiende por fundición laobtención de piezas por solidificación de unmetal dentro de una cavidad llamadamolde.
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 12/24
TI P
OS DE MOLDES Molde metálico o permanente
± Colado por gravedad
± Colado a baja presión
± Colado a alta presión
-En maquinas de cámara fr ía
-En maquinas de cámara caliente
Moldes cerámicos o semipermanentes
Grafito, yeso, etc. Moldes de arena o perdido
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 13/24
Características de los moldes de arena
Refractariedad .- el molde debe soportar altastemperaturas.
Resistencia mecánica.. Debe soportar el
manejo y la presión que el metal ejerce sobre sus paredes
P ermeabilidad. Debe dejar pasar los gases a
través de sus paredes Colapsibilidad. No debe impedir la
contraccíon
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 14/24
Fundición en molde de arena en
verde (Green Sand Mould)
Molde unitario
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 15/24
Etapas para la obtención del moldeEtapas para la obtención de una pieza de fundición
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 16/24
Fundición en molde permanente
(molde no unitario)
Proceso en el cual el molde es metálico (no unitario), este se llena de
metal liquido, siendo la solidificación más rápida que el de arena
Permanent
mould
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 17/24
Los principales procesos en la producción
de piezas son: Fusión del metal,
Elaboración de moldes,
Vaciado del metal y solidificación, Desmoldeo,
Limpieza y desbarbado,
Tratamiento térmico
Control de calidad de las piezas.
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 18/24
DIAG R AMA DE FLUJO SIM P LIFICADO P A R A EL PROCESO DE FUNDICIÓN: FUSIÓN , MOLDEO, COLADA Y ACABADO.
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 19/24
Materias primas
Fundentes Metales Chatarra-Coque
Arena
Horno de crisol o
reverbero
Horno de
inducción
Horno de
Cubilote
Metal líquido
Olla de colada
Preparación
de la arena
Moldeo
unitario
Llenado de moldes
(colada)
corazones Fabricación
de corazones
Materias
primas
Desmoldeo
Enfriamiento
y limpieza
Corte y
Acabado
Diagrama de flujo: Proceso de Fundición
Molde no
unitario
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 20/24
Proceso de Fundición: diagrama de flujo y fuentes de emisión
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 21/24
Variables en el proceso de fundición
Modelo: tolerancias y diseño metalúrgico en función del tipo de proceso
Fusión: Unidad de fusión, técnica de fusión, tratamiento del metal
líquido, control de la temperatura, reactividad y tipo de aleación
fundida, selección del refractario, etc.
Corazón: tipo de proceso, mezcla de arena, temperatura del corazón,
acabado superficial, peso, propiedades mecánicas, etc.
Colada o llenado del molde: tiempo de colada, temperatura de colada,
diseño del sistema de colada, diseño del sistema de alimentación, forma
de llenado, tipo de horno, etc.
Moldeo: variable depende del tipo de molde
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 22/24
Características de los procesos de
fundición Conveniente para partes complejas e intrincadas o piezas
con huecos internos, como: monoblocks, cabezas para
cilindros, cuerpos de bombas, árboles de levas y cigueñales,
estructuras para aeronáutica, etc.
Adecuado para volumenes pequeños y piezas prototipo,
hasta fabricación de grandes volumenes de piezas
Facilidades y bajo costo de equipo para algunos procesos
Aplicable como proceso solo a algunos metales como los
Hierros Colados debido a sus características y propiedades
metalúrgica
Fabricación de piezas pequeñas, hasta de enormes
dimensiones
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 23/24
Procesos de fundición tradicionales
Molde unitario. Molde de arena en verde (green sand mould) (MU)
Moldeo en cáscara (Shell mould)
A la cera perdida o de precisión (investment casting) Modelo evaporable (lost foam o full mold)
Molde no unitario. Colada por gravedad en molde permanente (Gravity casting
orP
ermanent mould) Colada a presión (die casting)
Colada centrifuga
5/13/2018 I Introducci n - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-introduccion-55a7513fbbfd2 24/24
Proceso Ventajas Limitaciones
Arena en verde Cualquier metal se puede utilizar, no hay limite de
tamaño ni peso. Bajo costo de equipo y herramental
Requiere de acabado final.
Amplias tolerencias dimensionales
Cáscara Buena exactitud dimensional y acabado superficial.
Alta velocidad de producción
Tamaño de pieza limitada.
Modelos y equipo caros
Evaporable Pueden colarse la mayoría de los metales. No hay
límite de tamaño ni de complejidad de la pieza
Los modelos tienen poca
resistencia y son muy costosos en
bajas cantidades
Yeso Piezas intrincadas, buena exactitud dimensional y
acabado. Baja porosidad
Limitado a no ferrosos. Tamaño y
volumen del producto es limitado.Tiempo de fabricación del molde
largo
Cerámico Piezas intrincadas , buen acabado superficial. Buena
exactitud dimensional
Tamaño limitado
Cera perdida Formas intrincadas, excelente acabado superficial,
buena tolerencia dimensional
Tamaño lmitado. Modelos, equipo
y acabado costoso
M. Permanente
C. a presión
Buen acabado superficial y exactitud dimensional.Alta velocidad de producción
Alto costo del molde. Limitadoen tamaño y complejidad. No es
muy conveniente para metales de
alto punto de fusión
Costo elevado del molde. Tamaño
limitado. Se aplica ano ferrosos
C. Centrifuga Partes cilíndricas huecas, buen acabado superficial.
Alta velocidad de producción
Equipo car y forma de piezas muy
limitada
top related