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Laboratorio de Procesos de Manufactura / 2014 1

Prctica 9

Proceso de fundicin

Objetivo

Conocer el proceso de fundicin y moldeo en arena, para la elaboracin de piezas

coladas.

Preguntas detonantes

1.- Cul es la importancia de la fundicin en el proceso industrial?

2.- Cuales son las principales ventajas del proceso de fundicin sobre otros

procesos de manufactura?

3.- Cuales son algunas de las caractersticas que se deben tomar en cuenta antes

de elegir un horno para fundicin?

Fundamento terico

El proceso de fundicin es el proceso ms antiguo que se utiliza para dar forma a

los metales y convertirlos en productos tiles. Se dice que el proceso de fundicin

se utiliz por primera vez alrededor de 4000 aos a.C. para la manufactura de

ornamentos, puntas de flechas de cobre y otros objetos (Groover, 2007).

El mismo autor redacta que el proceso de fundicin involucra el vaciado de metal

fundido en la cavidad de un molde donde se solidifica, adquiere la forma de la

cavidad. Los procesos de fundicin son los que se seleccionan ms a menudo, en

comparacin con otros mtodos de manufactura, debido a las siguientes razones:

Se pueden fundir una amplia diversidad de productos, incluso aquellas que

cuentan con cavidades internas.

Pueden producirse piezas muy grandes.


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Pueden utilizarse materiales para la pieza de trabajo que seran difciles o no

econmicos de producir utilizando otros procesos.

La fundicin es competitiva en comparacin con otros mtodos.

Se pueden fundir mucho una gran diversidad de metales.

Kalpajian y Schmidt (2008) sealan que en todos los procesos de fundicin, debe

calentarse el metal hasta el estado fundido para poder vaciarlo en el molde. El

calentamiento y la fusin se realizan en hornos; los hornos que se emplean con

mayor frecuencia en los talleres de fundicin son:

Hornos de crisol: En estos hornos se funde el metal, sin entrar en contacto directo

con los gases de combustin. Por esta razn se llaman algunas veces hornos

calentados indirectamente. Hay tres tipos de hornos de crisol que se usan en los

talleres de fundicin:

a) Horno de crisol mvil: El crisol se coloca en un horno que usa aceite, gas o

carbn pulverizado para fundir la carga metlica. Cuando el metal se funde, el

crisol se levanta del horno y se usa como cuchara de colada.

b) Horno de crisol estacionario con quemador integrado, el horno es estacionario y

el metal fundido se cucharea fuera del recipiente.

c) El horno de crisol basculante con quemador integrado: El dispositivo entero se

puede inclinar para vaciar la carga.

Los hornos de crisol se usan para metales no ferrosos como el bronce, el latn y

las aleaciones de zinc y de aluminio.

Figura 4: Tipos de hornos de crisola) Crisol mvil, b) Crisol estacionario y c) Crisol basculante

Fuente: Groover (2002).


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Material y equipo

Metal de bajo punto de funcin(aluminio).

Molde de arena (elaborado en laprctica 8).

Equipo de seguridad:Guantes.Mangas.Mandil.Protector facial.Mangas para piernas.Zapato de piel ( debe ser trado

por el alumnos).

Cucharon mediano.

Pinzas largas.


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Removedor de escoria.

Soplete.

Caldera.

Procedimiento

1. Preparacin del hornoa) Cuidar que el interior delhorno se encuentre libre deobstrucciones.b) Conectar el controlador delhorno al suministro de energaelctrica.c) Abrir la vlvula principal delgas y verificar que las vlvulas

de gas se encuentren en laposicin marcada.d) Encender la campanaextractora.e) Encender los ventiladoresextractores.

NOTA: Este paso lo hace el maestro conel encargado del laboratorio antes deiniciar la clase.


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2.- Cargar cuidadosamente el crisol,con el aluminio (ver nota 1).

3.-Encender el horno, para fundir elaluminio. (Ver nota 2).

3.- Precalentar el cucharonaproximadamente 10 min.

4. Preparacin del molde.a) Quemar el molde con el soplete

para obtener la cavidad de lapieza a formar.

b) Colocar el molde en un lugarcercano en la caldera.


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5.-Una vez fundido el metal, apagar elhorno.

6.- Inclinar el horno 45aproximadamente

7.- Eliminar la escoria con elremovedor de escoria superficial.

8.- Aproximar el cucharon mediano ala boca del horno e inclinarsuavemente el horno. (Ver nota 3)


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9.- Llevar el cucharn cargado hastala ubicacin del molde y vaciar elcontenido. (Ver nota 4).

10.-Permitir que el metal lleneuniformemente las cavidades delmolde y dejar que solidifique.

11.- Una vez que solidifique y se enfriel modelo extraerlo del molde.

12.- Asegrese de extraer toda laescoria del horno, limpiando suinterior cuidadosamente evitandogolpear y/o raspar el crisol.

Notas:

1.- Cuidar que el aluminio no tenga pintura, esmaltes o lubricantes.

2.- El aluminio tarda aproximadamente 20 min. En fundirse.

3.- Asegurarse que el metal fluya sin formar turbulencia.


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4.- Cuidar no derramar el metal fundido y tener mucho cuidado al momento de vaciar

el metal para evitar cualquier tipo de accidente.

Resultados esperados en el desarrollo

Que los alumnos conozcan el proceso de piezas fundicin en molde de arena verde

y con el uso de un horno de crisol basculante; y de esta manera obtengan una pieza

fundida.

Propuesta para reporte del alumno

Investigar:

a) Por qu razn el aluminio debe estar libre de pintura, esmaltes o

lubricantes?

b) Cmo afecta la temperatura del aluminio al momento de colarlo en el

molde?

c) Por qu es importante precalentar el cucharn?

d) Cmo afecta a la pieza final, el contenido de humedad de la arena?

e) Cmo afecta la compactacin de la arena a la calidad de las piezas?

f) Elaborar una lista de verificacin de los diferentes tipos de defectos e

imperfecciones presentes en la pieza colada.

g) Qu tipo de acabado requerir la pieza fundida?

Conclusiones:

Bibliografa

Groover, M. (2007). Fundamentos de manufactura moderna. Ciudad de Mxico:McGraw Hill.

Kalpajian, S., & Schmid, S. (2008). Manufactura, Ingeniera y Tecnologa. Ciudad

de Mxico: Pearson Educacin.

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