Práctica 9 Proceso de fundición

Práctica 9
Proceso de fundición
Objetivo
Conocer el proceso de fundición y moldeo en arena, para la elaboración de piezas
coladas.
Preguntas detonantes
1.- ¿Cuál es la importancia de la fundición en el proceso industrial?
2.- ¿Cuales son las principales ventajas del proceso de fundición sobre otros
procesos de manufactura?
3.- ¿Cuales son algunas de las características que se deben tomar en cuenta antes
de elegir un horno para fundición?
Fundamento teórico
El proceso de fundición es el proceso más antiguo que se utiliza para dar forma a
los metales y convertirlos en productos útiles. Se dice que el proceso de fundición
se utilizó por primera vez alrededor de 4000 años 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 fundición involucra el vaciado de metal
fundido en la cavidad de un molde donde se solidifica, adquiere la forma de la
cavidad. Los procesos de fundición son los que se seleccionan más a menudo, en
comparación con otros métodos 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 serían difíciles o no
económicos de producir utilizando otros procesos.

La fundición es competitiva en comparación con otros métodos.

Se pueden fundir mucho una gran diversidad de metales.
Kalpajian y Schmidt (2008) señalan que en todos los procesos de fundición, debe
calentarse el metal hasta el estado fundido para poder vaciarlo en el molde. El
calentamiento y la fusión se realizan en hornos; los hornos que se emplean con
mayor frecuencia en los talleres de fundición son:
Hornos de crisol: En estos hornos se funde el metal, sin entrar en contacto directo
con los gases de combustión. Por esta razón se llaman algunas veces hornos
calentados indirectamente. Hay tres tipos de hornos de crisol que se usan en los
talleres de fundición:
a) Horno de crisol móvil: El crisol se coloca en un horno que usa aceite, gas o
carbón pulverizado para fundir la carga metálica. 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 latón y
las aleaciones de zinc y de aluminio.
Figura 4: Tipos de hornos de crisol
a) Crisol móvil, b) Crisol estacionario y c) Crisol basculante
Fuente: Groover (2002).
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Material y equipo
Metal de bajo punto de función
(aluminio).
Molde de arena (elaborado en la
práctica 8).
Equipo de seguridad:
Guantes.
Mangas.
Mandil.
Protector facial.
Mangas para piernas.
Zapato de piel ( debe ser traído
por el alumnos).
Cucharon mediano.
Pinzas largas.
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Removedor de escoria.
Soplete.
Caldera.
Procedimiento
1. Preparación del horno
a) Cuidar que el interior del
horno se encuentre libre de
obstrucciones.
b) Conectar el controlador del
horno al suministro de energía
eléctrica.
c) Abrir la válvula principal del
gas y verificar que las válvulas
de gas se encuentren en la
posición marcada.
d) Encender la campana NOTA: Este paso lo hace el maestro con
el encargado del laboratorio antes de
extractora.
e) Encender los ventiladores iniciar la clase.
extractores.
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2.- Cargar cuidadosamente el crisol,
con el aluminio (ver nota 1).
3.-Encender el horno, para fundir el
aluminio. (Ver nota 2).
3.Precalentar
el
aproximadamente 10 min.
cucharon
4. Preparación del molde.
a) Quemar el molde con el soplete
para obtener la cavidad de la
pieza a formar.
b) Colocar el molde en un lugar
cercano en la caldera.
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5.-Una vez fundido el metal, apagar el
horno.
6.Inclinar
el
aproximadamente
horno
7.- Eliminar la escoria con
removedor de escoria superficial.
45°
el
8.- Aproximar el cucharon mediano a
la boca del horno e inclinar
suavemente el horno. (Ver nota 3)
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9.- Llevar el cucharón cargado hasta
la ubicación del molde y vaciar el
contenido. (Ver nota 4).
10.-Permitir que el metal llene
uniformemente las cavidades del
molde y dejar que solidifique.
11.- Una vez que solidifique y se enfrié
el modelo extraerlo del molde.
12.- Asegúrese de extraer toda la
escoria del horno, limpiando su
interior cuidadosamente evitando
golpear 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 fundición 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 qué razón el aluminio debe estar libre de pintura, esmaltes o
lubricantes?
b) ¿Cómo afecta la temperatura del aluminio al momento de colarlo en el
molde?
c) ¿Por qué es importante precalentar el cucharón?
d) ¿Cómo afecta a la pieza final, el contenido de humedad de la arena?
e) ¿Cómo afecta la compactación de la arena a la calidad de las piezas?
f) Elaborar una lista de verificación de los diferentes tipos de defectos e
imperfecciones presentes en la pieza colada.
g) ¿Qué tipo de acabado requerirá la pieza fundida?
Conclusiones:
Bibliografía
Groover, M. (2007). Fundamentos de manufactura moderna. Ciudad de México:
McGraw Hill.
Kalpajian, S., & Schmid, S. (2008). Manufactura, Ingeniería y Tecnología. Ciudad
de México: Pearson Educación.
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