FUNDICIÓN
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  • 1. Tecnología mecánica II
    UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
    “FRANCISCO DE MIRANDA”
    FUNDICIÓN
    Ing. Patricia L. Aular
  • 2. Tecnología mecánica II
    FUNDICIÓN. CONTENIDO
    Definición de Fundición.
    Importancia del Proceso de Fundición.
    Propiedades de las Fundiciones.
    Etapas del Proceso de Fundición en Moldes No Permanentes.
    Arena Usada en Fundición.
    Definición Moldeo.
    Moldes. Tipos.
    Defectos en piezas de fundición.
    ALEACIONES PARA FUNDICION
  • 3. FUNDICIÓN
    Proceso de obtener piezas a partir de licuación de metales (Aleación) que luego pasará a un molde debidamente preparado donde se solidificará y tomará la forma deseada (Colada).
    Las fundiciones están constituidas por elementos como hierro, carbono, silicio, además de magnesio, fósforo, azufre etc. Las fundiciones no son sometidas a procesos de deformación plásticas ya que estas no son dúctiles.
  • 4. FUNDICIÓN
    IMPORTANCIA DEL PROCESO DE FUNDICIÓN:
    Permite fabricar piezas de diferentes dimensiones.
    Gran precisión de forma en la fabricación piezas complicadas.
    Es un proceso relativamente económico.
    Las piezas de fundición son fáciles de mecanizar
    Estas piezas son resistentes al desgastes.
    Absorben mejor las vibraciones en comparación con el acero.
  • 5. FUNDICIÓN
    PROPIEDADES DE LAS FUNDICIONES
    Buena resistencia a la comprensión
    Baja resistencia a la tracción
    Resistencia a las vibraciones
    Fragilidad
    Moldeabilidad en caliente
    Resistencia al desgaste.
    Debido a sus propiedades, las fundiciones suelen utilizarse para la realización de bloques, bancadas de máquinas, herramientas, soportes, bloques de motores, cuerpos de bombas etc.
  • 6. FUNDICIÓN
    ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN EN MOLDES NO PERMANETES:
    Diseño del modelo
    Fabricación del modelo.
    Moldeo.
    Fusión y Colada.
    Limpieza y Acabado
  • 7. FUNDICIÓN
    ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN
    DISEÑO DEL MODELO:
    El modelo es la pieza que se requiere reproducir en el proceso de fundición, con ciertas diferencias tales como:
    Debe ser ligeramente más grande considerando la contracción del material una vez solidificado.
    Las superficies del modelo deberán respetar unos ángulos mínimos con la dirección de desmoldeo (ángulo de salida)
    Incluir todos los canales de alimentación y mazarotas
  • 8. FUNDICIÓN
    ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN
    FABRICACIÓN DEL MODELO:
    Se refiere a la realización del modelo con lo cual se realizarán los moldes para la función.
    Estos se realizan de diferentes materiales como:
    Madera
    Metálicos
    Yeso
  • 9. FUNDICIÓN
    ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN
    MOLDEO:
    Operación necesaria para preparar el molde a fin de recibir el metal. Consiste en aprisionar la arena alrededor del modelo ubicado dentro de la caja de moldeo. Luego, sacar el modelo, si la pieza va a ser hueca colocar los corazones, si no, sólo colocar los sistema de alimentación.
  • 10. FUNDICIÓN
    ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN
    LA FUSIÓN Y COLADA:
    Esta etapa consiste en preparar el metal con la composición y la temperatura adecuada.
    Una vez que el metal es calentado a una temperatura lo suficientemente alta para transformarlo completamente al estado líquido, se vierte directamente en la cavidad del molde por medio de cazos de colada.
  • 11. FUNDICIÓN
    ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN
    ACABADO Y LIMPIEZA:
    Una vez que la pieza se ha enfriado y solidificado, se procede a su extracción del molde, para luego retirar los conductos del sistema de alimentación, retirar los restos arena de la superficies de la pieza terminada.
    La pieza puede requerir mecanizado, tratamiento térmico, etc.
  • 12. FUNDICIÓN
    La tierra o arena de fundición es una mezcla de sílice y arcilla, conteniendo en grandes o menos apreciables cantidades de cal, oxido de hierro, compuestos orgánicos, entre otros.
    El tamaño del grano tiene gran influencia en el acabado superficial de la pieza fundida.
    Permeabilidad de la arena
  • 13. FUNDICIÓN
    PROPIEDADES DE ARENA DE FUNDICIÓN
    Resistencia al Fuego
    Deben ser compactas y plásticas
    Estabilidad de Forma
    Debe tener alta porosidad y permeabilidad
    El material debe ser lo suficientemente plástico
  • 14. FUNDICIÓN
    TIPOS DE ARENAS USADAS
    Arena con AGLUTINANTE NATURAL. Son mezcla de sílice y arcilla tal como salen de los yacimientos se emplean para fundir hierro gris, hierro maleable, y metales no ferrosos a excepción del magnesio.
    Arena con AGLUTINACION SINTÉTICA. Combina arena de sílice sin arcilla con bentonita. Estas arenas se pueden mezclar para adaptarlas a las necesidades de la fundición. Esta arena se emplea para fundir acero, hierro gris, hierro maleable y magnesio.
  • 15. FUNDICIÓN
    GRANULOMETRIA DE LA ARENA DE FUNDICION
    FINA
    Gruesa
  • 16. FUNDICIÓN
    AGLOMERANTES Y AGLUTINANTES EN LA
    ARENA DE FUNDICION
    Aglutinante Inorgánico de tipo arcilloso:
    Que contiene arcilla y bentonitas. La bentonita se utiliza para mejorar la calidad de la arena.
    Aglutinantes inorgánicos de tipo cementoso:
    Cuyos elementos principales son el cemento y los silicatos.
    Aglutinantes Orgánicos:
    Se encuentran una amplia gama de cereales, melaza, alquitrán, resinas y aceites.
  • 17. FUNDICIÓN
    Moldeo
    Es la operación necesaria para preparar el molde a fin de recibir el metal.
    Los procesos de fundición se clasifican de acuerdo a los diferentes tipos de moldes.
    Fundición en Arena
    Fundición en Coquillas
    Fundición a Presión o por Inyección.
    Fundición Centrífuga.
  • 18. FUNDICIÓN
    moldes
    Permite la reproducción de la pieza o conjunto de piezas acopladas, él recibe el material fundido y le dará la forma a la aleación mientas esta se solidifica.
    Clasificación de los moldes según el material
    Molde de Arena Verde
    Consiste en la formación del molde con arena húmeda. Se dice que es arena verde porque el molde no ha sido curado (secado) en horno sino al aire.
    Presenta un color claro que llega en ennegrecerse con le uso. Para darle resistencia a la arena esta se mezcla con un aglutinante (Bentonita) y con una cantidad moderada de agua para que se adhiera.
  • 19. FUNDICIÓN
    Clasificación de los moldes según el material
    Molde de Arena Seca
    En este caso el molde debe secarse con una antorcha elevando su temperatura entre 200 y 300° C, con el fin de aumentar la rigidez del molde, lo que permite fundir piezas de mayor tamaño, geometrías más complejas y con mayor precisión dimensional y mejor acabado superficial
  • 20. FUNDICIÓN
    a) Plano de Taller de la pieza colada
    b) Modelo de Madera con portada de macho.
    a) Hecho según Plano de Taller.
    c) Macho de Moldeo.
    d) Modelo Moldeado.
    b)Cala de Moldeo(U caja inferior, O caja superior.
    c) Bebedero
    d) Mazarota
    e) Arena de Moldeo
    e) Modelo y Modelos de Bebederos
    f) Pieza solidificada
    c) Bebedero
    d) Mazarota
  • 21. FUNDICIÓN
    Clasificación de los moldes según el material
    Molde de Yeso
    Se emplean para fundir ciertas aleaciones de aluminio o a base de cobre. La exactitud dimensional y el excelente acabado superficial hace útil este proceso para hacer moldes de neumáticos, placas guías.
  • 22. FUNDICIÓN
    Molde Metálico o Coquillas
    La fundición en moldes permanentes hechos de metal es utilizada para la producción masiva de piezas de pequeño o regular tamaño, de alta calidad y con metales de baja temperatura de fusión (aleaciones de cobre de aluminio , de cinc , de plomo o similares ).
    Sus ventajas son que tienen gran precisión y son muy económicos, cuando se producen grandes cantidades.
    Las piezas de fundición se obtienen de formas exactas con una superficie fina, esto elimina mucho trabajo de maquinado, se emplean para la colada de piezas que han de estar sometidas a un fuerte desgaste.
  • 23. FUNDICIÓN
    Colada por Inyección Método de Cámara fría
  • 24. FUNDICIÓN
    Colada por Inyección Método de Cámara Caliente
  • 25. FUNDICIÓN
    Moldeado Centrífugo
    La fabricación de tubos o piezas huecas se puede realizar al vaciar el líquido en un molde que gira a gran velocidad.
    Gracias a la fuerza centrífuga, el metal se pega en los laterales, enfriándose y tomando las forma del molde.
    Con este método se pueden crear piezas o tubos con capas de distintos materiales
  • 26. FUNDICIÓN
    Defectos de las Piezas de colada (Moldes de Arena)
  • 27. FUNDICIÓN
    Defectos de las Piezas de colada (Moldes de Arena)
  • 28. FUNDICIÓN
    Metales Empleados en las Fundiciones
  • 29. FUNDICIÓN
    Metales Empleados en las Fundiciones
  • 30. ALEACIONES PARA FUNDICIÓN
  • 31. ALEACIONES PARA FUNDICIÓN
    Son más o menos blandas no son fáciles de tratar térmicamente
    Bajo Carbono
    C0,20%
    Mas duras. Fácil de hacer más resistentes por tratamiento Térmico
    Medio Carbono
    C0,20% 0,50%
    FUNDICIONES
    DE
    ACERO
    Se emplea cuando se requiere máxima dureza y alta resistencia al desgaste
    Alto Carbono
    C0,50%
    ALEACIONES FERROSAS
    FUNDICIONES
    DE
    HIERRO MALEABLE
    2,00%C2,80%
    Puede llegar a un contenido de carbono de 3,30% si se funde el hierro en horno cubilote
    0,90% Si1,80%
    FUNDICIONES
    DE
    HIERRO GRIS
    Aleación de Hierro Carbono y Silicio
    3,00%C4,00% aprox
    1,00%Si  3,00%
  • 32. FUNDICIÓN
    Se une con Cobre , Silicio, Magnesio, Zinc y otros elementos
    FUNDICIONES
    DE
    ALUMINIO
    ALEACIONES
    NO
    FERROSAS
    Los elementos de aleación a utilizar son:
    Zinc Para Latones
    Estaño Para Bronces
    FUNDICIONES
    A BASE DE COBRE
    Níquel Bronce - Níquel
    Aluminio Bronce - Níquel
  • 33. ALEACIONES FERROSAS
  • 34. ALEACIONES FERROSAS
    Aplicaciones
    • Empleados para la fabricación de piezas de aeroplanos.
    • 35. Se complementan en canales de coladas o bebederos y Producción de lingotes excepto en los procedimientos ácidos al arco eléctrico y hornos de alta frecuencia.
    • 36. Implementos agrícolas, tractores, elevadores y palas mecánicas.
    • 37. En las fuerzas armadas, para armamento, artillería, buques y aviones.
    • 38. En donde se requieran servicios en condiciones de cargas dinámicas y esfuerzos por impacto o fatiga.
    • 39. En trenes de laminación, buques o instalaciones marítimas.
    ACERO
    Propiedades Mecánicas
    • Resistencia a la tracción
    • 40. Ductilidad
    • 41. Impacto o choque
    • 42. Resistencia al desgaste
    • 43. Resistencia a la corrosión
    • 44. Resistencia al calor
    • 45. Maquinabilidad
  • ALEACIONES FERROSAS
    HIERRO
    Propiedades Mecánicas
    • Resistencia a la tracción
    • 46. Capacidad de amortiguamiento
    • 47. Facilidad de maquinado
    • 48. Resistencia a la corrosión
    Aplicaciones
    • Se emplean en la ingeniería y en la industria debido a la facilidad con que pueden fundirse, su costo moderado y sus propiedades.
    • 49. Se utilizan en la fabricación de mandíbulas o quijadas de quebradoras, rodillos con temple superficial o ruedas de coches, vagones de ferrocarril, que requieren superficies duras con resistencias al desgaste, cuerpos suaves fabricados con bajo contenido de silicio.
  • ALEACIONES NO FERROSAS
  • 50. ALEACIONES NO FERROSAS
    Fundiciones de Aluminio
    Facilitan el llenado de moldes, la fabricación de piezas, disminuyen la resistencia a la corrosión sin aumentar de peso.
    Aplicaciones
    • Se utiliza en la construcción aeronáutica y ferrocarril donde se requieren piezas ligeras de alta resistencia.
    • 51. Para la fabricación de utensilios de cocina, sartenes, ollas etc.
    • 52. Construcción de puertas y Ventanas.
    • 53. Fabricación de tanques de ferrocarril, aparatos eléctricos, etc.
    Propiedades Mecánicas
    • Resistencia a la corrosión
    • 54. Ductilidad y maleabilidad
    • 55. Bajo punto de Fusión
    • 56. Conductividad Calorífica
  • ALEACIONES NO FERROSAS
    Aleaciones de Cobre
    El cobre es un metal pesado, relativamente suave y de color amarillo rojizo, refinado a partir del mineral de cobre. Como resultado de la aleación con zinc se obtiene el latón
  • 57. ALEACIONES NO FERROSAS
    Aleaciones de Cobre
    Aplicaciones
    • Conformación de Láminas.
    • 58. Intercambiadores de Calor.
    • 59. Evacuadores de calor en refrigeración.
    • 60. Las aleaciones de latón se utilizan en conexiones, tubos de tanques o depósitos.
    • 61. Núcleos de radiadores y remaches en sistemas de conducción de agua y gasolina.
    Propiedades Mecánicas
    • Conductividad eléctrica y calorífica .
    • 62. Resistencia a la corrosión.
    • 63. Ductilidad y Maquinabilidad.
    • 64. Permite ser trabajado mediante forja
  • ALEACIONES NO FERROSAS
    Aleaciones de bronce
    Es una aleación de cobre y estaño. Entre las propiedades se tiene
    • Belleza en color.
    • 65. Pureza del sonido al ser golpeados
    • 66. Resistencia a la corrosión
    • 67. Resistencia la desgaste
    • 68. En menor grado: conductividad térmica y eléctrica.
    • 69. Tenacidad
    • 70. Resistencia a la tensión y fatiga en condiciones de templado o endurecido.
  • ALEACIONES NO FERROSAS
    Aleaciones de bronce
    APLICACIONES:
    • Fabricaciones de chavetas, resortes y discos de embragues por la alta resistencia mecánica.
    • 71. Se utilizan en tanques, recipientes de presión y líneas o tuberías a presión hidráulica. Por su resistencia a la corrosión.
    • 72. Para tubos de condensadores, tuercas y pernos por la elevada resistencia a la tensión y fatiga.
    • 73. En instrumentos quirúrgicos.