Procesos de Fundición: Vacío, Centrífuga, Precisión

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR
DE ALVARADO
INGENIERÍA INDUSTRIAL
CAMPUS ALVARADO
Materia:
PROCESO DE FABRICACIÓN
Unidad:
UNIDAD III “PROCESOS DE CSMBIO DE FORMAS”
Semestre-Grupo:
CUARTO SEMESTRE – GRUPO ÚNICO
Producto académico:
INVESTIGACIÓN “REFERENTE A LOS PROCESOS DE
FUNDICIÓN”
Presenta:
CITLALLI USCANGA PONCE 236Z0151
Docente:
ING. ESTELA ARTIGAS RODRÍGUEZ
ALVARADO, VER. A 11 DE MAYO DE 2025
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 1
OBJETIVO....................................................................................................................... 2
FUNDICIÓN, COLADA AL VACÍO, CENTRÍFUGA Y PRECISIÓN ................................. 3
Fundición ..................................................................................................................... 3
Fundición colada al alto vacío ...................................................................................... 6
Fundición centrifuga ..................................................................................................... 8
Fundición de precisión ............................................................................................... 19
CONCLUSIÓN .............................................................................................................. 22
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................. 23
INTRODUCCIÓN
En la siguiente investigación conoceremos los diferentes y principales procesos de
fundición, los cuales podemos aplicar a diferentes materiales para la fabricación de
diversas piezas u objetos en diferentes industrias y fábricas, así también vamos a ver
aplicaciones, conceptos, ventajas y desventajas.
1
OBJETIVO
El objetivo principal de esta investigación es entender cada proceso de fundición que se
pueden aplicar en la industria y como es el proceso para llevar a cabo cada uno de ellos,
cabe señar que existen ventajas y desventajas de cado uno de ellos, pero todos con un
mismo objetivo; obtener piezas de calidad y precisión.
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FUNDICIÓN, COLADA AL VACÍO, CENTRÍFUGA Y PRECISIÓN
Fundición
La fundición es un proceso industrial que implica derretir materiales metálicos y verterlos
en un molde para crear piezas sólidas. Este proceso permite dar forma a los metales y
ha sido utilizado durante miles de años. Existen diferentes tipos de fundición, como la
fundición en arena y la fundición a presión, cada una con sus propias características y
aplicaciones en la fabricación de productos.
En el tratamiento de los metales, la metalurgia es la técnica principal por medio de la cual
éstos se pueden obtener y tratar, además de ser la encargada de estudiar la producción
de las diferentes aleaciones. Es una rama bastante utilizada por la tecnología y por la
ciencia que ha logrado traer grandes beneficios a la humanidad. Uno de los tipos de
metalurgia más utilizados se conoce con el nombre de fundición, el cual implica un
proceso de calentamiento y reducción con el objetivo de obtener un metal puro.
En qué consiste
La fundición es un tipo de proceso que consiste en fundir un metal para extraerlo del
mineral por medio de una reacción química de disminución que produce un daño en los
compuestos. Para poder realizarlo es necesario el uso de diferentes sustancias
reductoras que cuando responden a los materiales metálicos oxidados tienen la
capacidad de cambiar su forma. Es un proceso por medio del cual se derrite del material
para posteriormente colocarlo dentro de un molde en el cual será solidificado para que
tome su forma y luego para que sea utilizado con la funcionalidad que le corresponde.
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Para qué sirve la fundición
La fundición es un tipo de proceso que sirve para poder fundir y producir piezas de metal
y se aplica principalmente en la industria automovilística para crear una serie de piezas
mecánicas como los engranajes, discos de frenos y bloques de motores entre otros.
Tipos de fundición
Entre los tipos más importantes de fundición encontramos los siguientes:
•
Fundición gris: se conoce como hierro fundido o colado. Adquiere forma de
escama y le dan hierro un color particular, capacidad para ser templado y una muy
buena fluidez para colados. Este tipo de fundición es más quebradiza y tiene
menos resistencia a la tracción.
•
Fundación nodular: el hierro fundido se inocula con materiales como el magnesio
y como el carbono se encuentra en una forma esferoidal se produce una gran
resistencia a la tracción y una mayor tenacidad.
•
Fundación blanca: este tipo de fundición se logra cuando se enfría de forma
rápida guion de hierro desde que se encuentra en estado líquido.
•
Fundación maleable: se utilizan tipos especiales de hierro los cuales son
sometidos a controles rígidos formando una microestructura en la cual la mayoría
del carbono se combina con cementita. Su enfriamiento es muy rápido y resulta
en una fundición maleable.
•
Fundación aleada: este tipo de fundición contiene cromo, molibdeno, níquel o
cobre en algunos porcentajes con el objetivo de mejorar las propiedades
mecánicas que tienen las fundiciones normales. Con ella se puede crear una
especie con propiedades distintas y mejores, con mayor resistencia al desgaste,
al calor y a la corrosión.
Equipo necesario
El principal equipo que se necesita para realizar el proceso de fundición es el modelo el
cual puede ser elaborado con plástico, madera o metal. Este modelo será el encargado
de describir la representación externa que tendrá la pieza además debe de tener algunas
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medidas específicas para poder cumplir adecuadamente con el proceso de fundición.
Este modelo deberá ser livianamente más grande que la pieza tomando en cuenta que
ésta se encogerá posteriormente cuando se enfríe a temperatura ambiente. En las
superficies del modelo se deben de establecer ángulos pequeños para no destruir los
moldes mientras se ejecuta el proceso de extracción y deberá también contener
conductos de alimentación para poder cargar el molde con el metal ya fundido.
Ventajas de la fundición
Entre sus principales ventajas se mencionan las siguientes:
•
Es un proceso considerado más fácil de maquinar.
•
Por medio de la fundición se pueden llegar a fabricar piezas que tengan
distintos tamaños y diferentes niveles de complejidad.
•
No se necesita de hornos que sean extremadamente grandes o costosos.
•
Tiene capacidad de resistir los choques térmicos, la corrupción y además produce
objetos que tienen una muy buena resistencia al desgaste.
•
Se pueden utilizar diferentes tipos de moldes dependiendo de la necesidad y el
uso que vaya a tener el objeto final.
Desventajas
En unas de sus desventajas más significativas son las siguientes:
•
Dependiendo del tipo de metal que se utilice los costos de fabricación pueden ser
bastante elevados.
•
Algunos tipos de metales son más herméticos de ocasionar algunos defectos
como el agrietamiento o la presencia de partes de hierro que se funden de color
blanco.
•
Durante proceso de fundición, las temperaturas, la velocidad de la cola,
las aleaciones y el tiempo deberán de ser controlados de forma estricta en todo
momento.
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Fundición colada al alto vacío
La técnica de fundición al vacío o colada al vacío se utiliza para producir piezas y
prototipos en pequeñas cantidades de 1 a 100 unidades. Es un método reconocido por
su excelente relación calidad / precio y por su rapidez, en comparación con un molde de
inyección de plástico. Ofrece multitud de acabados y la posibilidad de producir piezas
coloreadas en masa o transparentes.
La amplia variedad de resinas disponibles permite la fabricación de piezas de diferentes
durezas, texturas y colores, lo que facilita la evaluación visual de prototipos de múltiples
materiales. Las piezas coladas al vacío están especialmente indicadas para preseries
(maquetas) y series limitadas de prototipos funcionales que requieren materiales más
resistentes que en la impresión 3D SLA (estereolitografía).
Modo de funcionamiento en 4 pasos:
1. Fabricación de un modelo original (máster) en impresión 3D (SLA) o mecanizado.
2. Fabricación del molde de silicona que permite producir piezas de alta calidad de forma
rápida y económica.
3. Colado al vacío por gravedad de una resina de poliuretano (PU) con propiedades
parecidas a los plásticos de serie, catalizado y desmoldeo.
4. Acabados de piezas y montaje según requerimientos del proyecto.
¿Cómo funciona la colada al vacío?
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El proceso de colada se realiza dentro de una máquina de vacío en la que se introducen
por separado los dos componentes que formarán el poliuretano dentro de la cámara. Una
vez la máquina ha completado el vacío se mezclan los dos componentes y se cuelan en
el
molde
de
silicona.
El proceso de colada se lleva a cabo bajo vacío principalmente para facilitar la entrada
del fluido dentro de la cavidad del molde evitando así la posible resistencia de aire que
pudiera quedar en el interior. De esta forma, el molde se llena exclusivamente por la
acción de la fuerza de la gravedad y se minimiza el riesgo de que se formen burbujas en
el material. Se obtienen por tanto productos de alta precisión y muy buen acabado.
La amplia gama de materiales de poliuretano (PU) permite seleccionar de una forma muy
adecuada el material que mejor se adapta a las propiedades y requerimientos de las
piezas.
Aplicaciones de la colada al vacío
Las piezas que se fabrican mediante colada al vacío son especialmente adecuadas para
obtener un preserie. Esto es debido a que las piezas generadas mediante moldes de
silicona se obtienen con un nivel de calidad alto comparable a las producidas mediante
inyección
u
otros
Algunas aplicaciones:
•
Realización de pruebas previas al lanzamiento de nuevos productos
•
Estudio de mercado
•
Prototipos
•
Fabricación de series cortas
•
Publicitar nuevos productos
Ventajas de la colada al vacío
Algunas de las ventajas de la colada al vacío son:
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procesos.
•
Variedad de materiales
•
Variedad de acabados
•
Baja inversión en moldes o utillajes para series cortas
•
Calidad de acabado comparable a otras tecnologías o procesos
•
Obtención de primeras piezas en un corto plazo de tiempo
Fundición centrifuga
La fundición centrífuga es un método para fabricar piezas cilíndricas, donde el molde gira
alrededor del eje central, normalmente a velocidades de entre 300 y 3000 rpm. Luego,
este material fundido se vierte en el molde giratorio, ya sea metal, hormigón o vidrio. La
fuerza de la rotación distribuye el material uniformemente contra la superficie interna del
molde. Esta técnica da forma a grandes tubos y cilindros huecos con precisión. La
superficie exterior de la fundición tiene dimensiones ajustadas. Sin embargo, el diámetro
interior suele ser un poco más pequeño de lo necesario. Esto permite un mecanizado
preciso posterior. Esta sección explora cómo este método revoluciona la producción de
componentes simétricos.
Fundamentos del proceso de fundición centrífuga:
El proceso de fundición centrífuga comienza con una meticulosa preparación del molde.
La superficie interior está recubierta con una capa fina pero resistente de material
refractario, lo que garantiza un acabado impecable del producto final.
8
•
El molde se precalienta y luego se recubre con lechada de cerámica, un paso
esencial para un revestimiento seguro y uniforme. Después del recubrimiento, el
molde pasa por una minuciosa fase de secado y curado, solidificando la capa
refractaria.
•
Luego se introduce el metal fundido, calentado a la temperatura precisa. El vertido
es directo, evitando la necesidad de un sistema de compuerta. Una vez lleno,
comienza la rotación del molde, oscilando entre 300 y 3000 rpm según las
particularidades del proyecto. Este giro es fundamental. Crea fuerzas centrífugas
que empujan el metal fundido hacia afuera, asegurando una distribución uniforme
contra las paredes del molde.
•
El giro del molde no se detiene después del vertido. Se continúa hasta que el
metal solidifica, paso que garantiza la uniformidad en la fundición. Una vez que el
metal fragua y alcanza la dureza deseada, cesa la rotación. El molde se abre para
revelar la pieza fundida solidificada terminada.
Esta sección detalla estos pasos cruciales, ilustrando la precisión y el cuidado intrínsecos
al proceso de fundición centrífuga.
Tipos de fundición centrífuga
Verdadera fundición centrífuga:
True Centrifuga Casting se especializa en la fabricación de piezas tubulares. El proceso
implica verter metal fundido en un molde giratorio, generalmente horizontal. Esta
rotación, fundamental para el método, garantiza una distribución uniforme del metal,
elaborando piezas como tuberías y tubos con precisión. Materiales del molde van desde
acero hasta grafito, todos mejorados con un revestimiento refractario para mayor
durabilidad.
El proceso es directo: el metal fundido llena el molde sin un sistema de compuerta.
Luego, las fuerzas centrífugas presionan el metal contra las paredes del molde,
asegurando un espesor uniforme. Después del vertido, la rotación del molde continúa
hasta que el metal se solidifica en la forma deseada. forma del molde.
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Ventajas:
•
Produce piezas de alta densidad y resistencia mecánica.
•
Excelente acabado superficial exterior y estructura de grano fino.
•
La eliminación de impurezas es sencilla.
•
Se forman interiores huecos sin necesidad de núcleos.
•
Alta precisión para producción de piezas grandes.
•
Reducción de costos de equipos y mano de obra.
•
Mínima generación de residuos
Desventajas:
•
El diámetro de la superficie interior puede carecer de precisión.
•
No todas las aleaciones son compatibles.
•
Limitado a piezas cilíndricas.
•
El diámetro interior a menudo requiere mecanizado secundario.
•
Plazos de entrega potencialmente largos.
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Fundición semicentrífuga:
La fundición semicentrífuga sobresale en la creación de piezas sólidas con simetría axial.
Este método moldea componentes como engranajes o volantes. Emplea fuerza
centrífuga para dar forma densa al exterior, dejando denso el espacio sin centro. El
proceso comienza con un molde desechable centrado en un bebedero. Metal fundido se
vierte en este molde, ya sea antes o después de que comience a girar.
La rotación garantiza una distribución uniforme del metal, y las zonas exteriores alcanzan
una mayor densidad. Una vez que el metal se solidifica, cesa el giro y la pieza está lista
para ser retirada. La calidad depende de factores como velocidad, temperatura y
velocidad de enfriamiento.
Ventajas:
•
Produce exteriores densos y duraderos.
•
Ideal para piezas simétricas.
•
Uso eficiente del metal, minimizando el desperdicio.
Desventajas:
•
La densidad central es menor y puede requerir procesamiento adicional.
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•
La precisión en los factores de control es crucial para la calidad.
•
Limitado a determinadas geometrías de piezas.
Esta sección explora cómo la fundición semicentrífuga equilibra de manera única las
fuerzas centrífugas y gravitacionales para producir piezas robustas.
Centrifugación/Fundición centrífuga:
La fundición centrífuga se adapta bien a los componentes más pequeños. Este proceso
organiza las cavidades del molde alrededor de un eje central. El metal fundido llena estas
cavidades a través de un bebedero central impulsado por fuerza centrífuga. Este método
fabrica piezas complejas como joyas y pequeños componentes de máquinas.
En la fundición centrífuga, las cavidades del molde rodean el bebedero central. El metal
fundido fluye lentamente, ya sea hacia un molde giratorio o antes de que el molde
comience a girar. El vertido se detiene una vez que se llena el molde. Después del
vertido, el centrifugado continúa hasta que el metal solidifica.
Ventajas:
•
Permite piezas intrincadas y de paredes delgadas.
•
Proporciona un acabado superficial liso.
•
Garantiza componentes densos y de alta calidad.
•
Coloca las impurezas alejadas de la pieza, cerca del eje.
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Desventajas:
•
Compatibilidad limitada con aleaciones.
•
Requiere mecanizado del bebedero y del canal.
Esta sección destaca cómo la fundición centrífuga refina la producción de piezas
pequeñas y detalladas, fusionando precisión con eficiencia.
Maquinaria para Fundición Centrífuga:
1. Máquinas de fundición centrífugas verticales:
Las máquinas de fundición centrífugas verticales dan forma a piezas donde la delicadeza
se une a la fuerza. Se destacan en la elaboración de componentes con una estructura
de grano fino y propiedades mecánicas superiores. Este método es perfecto para formas
cilíndricas donde el diámetro es más crucial que la longitud. Las industrias dependen de
él para producir anillos, cojinetes, piezas brutas de engranajes y más. Incluso los
elementos no cilíndricos, como las válvulas, encuentran forma gracias a esta fundición
especializada.
Ventajas:
•
Garantiza una calidad uniforme del material.
•
Reduce la necesidad de posprocesamiento.
•
Es ideal para piezas donde el diámetro importa.
Limitaciones:
•
Más adecuado para formas específicas.
•
Limitado a ciertos tamaños de componentes.
2. Máquinas de fundición centrífugas horizontales:
Las máquinas de fundición centrífugas horizontales son fundamentales para piezas
cilíndricas largas. Se adaptan específicamente a componentes donde la longitud supera
al diámetro. Este método destaca por su rentabilidad y la calidad superior de los
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productos tubulares que ofrece. El molde gira a lo largo de un eje horizontal, asegurando
una fundición consistente con un eje de revolución central. El diseño y la velocidad de
rotación son cruciales para lograr la precisión dimensional deseada.
Ventajas:
•
Producción rentable de piezas tubulares.
•
Garantiza alta calidad y uniformidad.
•
Adecuado para piezas con longitud extendida.
Limitaciones:
•
Limitado a formas cilíndricas.
•
Requiere un control preciso de la velocidad de rotación.
3. Fundición centrífuga al vacío:
La fundición centrífuga al vacío es crucial en sectores que exigen precisión, como el
aeroespacial y el militar. Este método combina la fuerza centrífuga con un ambiente de
vacío. Garantiza detalles y calidad impecables, lo cual es fundamental cuando no se
permiten ni siquiera defectos menores.
Ventajas:
•
Produce piezas con detalles intrincados.
•
Garantiza propiedades materiales excepcionales.
•
Ideal para aplicaciones aeroespaciales y militares.
Limitaciones:
•
Configuración y operación más complejas.
•
Costos más altos en comparación con otros métodos.
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Materiales adecuados para fundición centrífuga:
La fundición centrífuga se adapta a una amplia gama de materiales, cada uno de ellos
diseñado para necesidades industriales específicas.
•
Acero inoxidable, apreciado por su resistencia a la corrosión y durabilidad, es la
mejor opción en sectores como la producción de alimentos y el aeroespacial, y se
adapta tanto a la fundición verdadera como a la semicentrífuga.
•
Aleaciones de níquel, conocidos por su resistencia a las altas temperaturas y a
la corrosión, son indispensables en entornos exigentes como las industrias
aeroespacial y petroquímica. A menudo se utilizan en fundición centrífuga real
para mayor precisión.
•
Cobre, con su excelente conductividad, es esencial en aplicaciones eléctricas y
de ingeniería. Su versatilidad lo hace adecuado para varios tipos de fundición,
satisfaciendo la necesidad de piezas complejas con conductividad precisa.
•
Hierro fundido, incluidas sus variantes gris y dúctil, se prefiere por su robustez
en aplicaciones de servicio pesado. Es la opción ideal para fabricar componentes
robustos como tubos y rodillos, especialmente en fundición centrífuga real.
•
Aleaciones de aluminio, livianos pero resistentes a la corrosión, son invaluables
en industrias donde el peso es crucial, como la automotriz y la aeroespacial. Su
adaptabilidad a diferentes métodos de fundición centrífuga los convierte en una
opción versátil.
•
Acero, en sus múltiples formas, ofrece un equilibrio entre resistencia y
versatilidad, atendiendo a un amplio espectro de aplicaciones, desde la
fabricación hasta la construcción. Esto se puede realizar mediante fundición
verdadera y semicentrífuga y se adapta a la complejidad y los requisitos
específicos de diversos componentes.
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Aplicaciones de la fundición centrífuga:
La fundición centrífuga es una piedra angular en diversas industrias y es conocida por
su precisión y confiabilidad. A continuación, se ofrece un análisis en profundidad de sus
aplicaciones generalizadas:
•
Tubos metálicos cilíndricos huecos: Esenciales en construcción y plomería,
estas tuberías se benefician del espesor uniforme y la integridad estructural que
proporciona la fundición centrífuga.
•
Industria del automóvil: Componentes como pistones y camisas de cilindro se
producen con este método, lo que garantiza durabilidad y rendimiento óptimo
debido a la alta densidad y uniformidad del material.
•
Industria aérea:
o
Bridas: Crucial para conectar tuberías, tubos u otros componentes que
requieren dimensiones y resistencia precisas.
o
Compresores: Clave para motores de aviones, que exigen alta precisión
y confiabilidad.
o
Anillos: Integral en diversos sistemas de aeronaves, donde cada milímetro
importa para la seguridad y la funcionalidad.
•
Sector Ferroviario:
o
Ruedas de carro: Al exigir alta resistencia y resistencia al desgaste, la
fundición centrífuga garantiza longevidad y seguridad.
o
Aspectos: Clave para un funcionamiento suave, que requiere precisión y
durabilidad.
•
Industria electrónica:
o
Componentes de aparamenta: Requiere precisión para garantizar la
seguridad y la funcionalidad, mientras que la fundición centrífuga ofrece la
precisión y las propiedades del material necesarias.
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•
Producción de piezas simétricas: Ideal para piezas que requieren equilibrio y
uniformidad, como engranajes o volantes, donde la fuerza centrífuga garantiza
una distribución uniforme del material.
•
Requisito de estructura de grano uniforme: Crítico en aplicaciones donde las
propiedades del material como la fuerza o la resistencia al desgaste son
primordiales.
•
Placas de embrague y rodillos para fabricación de papel: Industrias como la
automoción y la fabricación de papel dependen de la fundición centrífuga para
estos componentes, beneficiándose de su precisión y calidad del material.
Ventajas y limitaciones de la fundición centrífuga:
La fundición centrífuga ofrece una combinación de ventajas técnicas y ganancias de
eficiencia, equilibrando resultados de alta calidad con desafíos operativos específicos
que requieren una gestión experta y un control meticuloso del proceso.
Ventajas de la fundición centrífuga:
1. Mitigación de Defectos Internos:
La fundición centrífuga mejora significativamente la integridad interna de los
componentes fundidos. Al aplicar fuerza centrífuga, el proceso garantiza una estructura
de grano densa y uniforme en toda la pieza fundida, lo que inherentemente minimiza la
aparición de defectos internos. Esto da como resultado piezas con propiedades
mecánicas y longevidad mejoradas, que son ideales para aplicaciones críticas.
2. Mejora de la pureza del material:
Uno de los beneficios únicos de la fundición centrífuga es su capacidad para segregar
impurezas. A medida que el metal fundido se introduce en el molde giratorio, las fuerzas
centrífugas empujan las impurezas hacia la superficie interior, lejos del material a granel.
Este proceso de filtración natural da como resultado piezas fundidas con mayor pureza
y consistencia, lo cual es crucial para las industrias que requieren materiales de alto
rendimiento.
3. Reducción de la Microporosidad:
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La aplicación de fuerza centrífuga durante la fundición da lugar a una estructura metálica
compacta, reduciendo drásticamente la presencia de porosidad. Esta estrecha estructura
de grano mejora la resistencia mecánica y la resistencia a factores ambientales, lo que
hace que las piezas fundidas centrífugas sean adecuadas para condiciones operativas
exigentes.
Limitaciones de la fundición centrífuga:
1. Restricciones dimensionales y mayores costos:
Si bien la fundición centrífuga ofrece numerosos beneficios, enfrenta limitaciones cuando
se trata de piezas que tienen una longitud significativamente mayor en comparación con
su diámetro. El equipo especializado y los controles de proceso precisos necesarios para
tales dimensiones pueden elevar los costos de producción, haciéndolo menos
económico para ciertas aplicaciones.
2. Formas complejas y gastos de molde:
El proceso también enfrenta desafíos al fundir formas complejas o no estándar. La
necesidad de moldes complejos, cuyo diseño y fabricación pueden resultar costosos,
aumenta los gastos generales de producción. Esta limitación hace que la fundición
centrífuga sea menos viable para piezas que requieren geometrías complejas.
3. Desafíos de diámetro pequeño y consideraciones de seguridad:
La fundición de piezas con diámetros internos pequeños exige alta precisión y control, lo
que puede introducir riesgos de seguridad debido a la alta velocidad de rotación
involucrada. Abordar estos desafíos requiere medidas de seguridad y controles de
proceso adicionales, lo que afecta aún más la rentabilidad del método.
4. Dependencia de las mejores prácticas de fundición:
El éxito de la fundición centrífuga depende en gran medida del estricto cumplimiento de
las mejores prácticas de fundición. La dependencia del proceso de una operación
calificada y una gestión meticulosa del proceso significa que las desviaciones pueden
afectar significativamente la calidad del producto final, lo que subraya la importancia de
la experiencia para lograr los resultados deseados.
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Fundición de precisión
Fundición de precisión es un proceso industrial basada en también llamada Cera perdida,
una de las técnicas de formación de metales conocidos más antiguos. Desde hace 5.000
años, cuando la cera de abejas formado el patrón, para ceras de alta tecnología de hoy
en día, materiales refractarios y sus aleaciones especializadas, las piezas de fundición
permiten la producción de componentes con precisión, repetibilidad, la versatilidad y la
integridad en una variedad de metales y aleaciones de alto rendimiento.
El proceso se utiliza generalmente para las pequeñas piezas de fundición, pero se ha
utilizado para producir cuadros completos de puertas de aviones, piezas de fundición de
acero de hasta 300 kg (660 libras) y piezas de fundición de aluminio de hasta 30 kg (66
libras). Generalmente, es más caro por unidad de fundición a presión o fundición en
arena, pero tiene menores costes de equipos. Puede producir formas complicadas que
serían difíciles o imposibles con fundición a presión, sin embargo, como ese proceso,
que requiere poco acabado de superficies y sólo un mecanizado menor.
El proceso
El proceso de fundición de precisión comienza por hacer un patrón que tenga la misma
forma que la pieza acabada fundida. Un patrón sacrificado es el nombre utilizado para el
patrón, porque haces el patrón de cera y se derretirá en el proceso. En concreto, se hace
el patrón mediante la inyección de cera en un molde de inyección de cera de metal. A
continuación, sumerge el modelo de cera en una mezcla de cerámica cubierta con estuco
de arena, repitiendo el proceso varias veces hasta conseguir el espesor deseado. El
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espesor dependerá de las especificaciones del producto terminado y qué materias
primas utilizarás para hacer el producto final.
Molde
Una vez que la suspensión de cerámica se ha secado, el molde se coloca en un horno.
Éste derrite la cera, dejando un molde de una sola pieza que se puede llenar con el
material deseado. Estos moldes se hacen típicamente usando litografía estéreo u otra
tecnología asistida por computadora, lo que hace que el molde sea de alta precisión.
Ejemplos de productos fabricados con fundición de precisión incluyen piezas de aviones,
tales como álabes de la turbina, piezas de armamento, herramientas de mano y joyería.
Ceras
Puedes usar una variedad de ceras industriales para la fabricación de moldes de
fundición de precisión. Tus necesidades específicas del producto final determinarán el
tipo de cera que se debe utilizar. Patrón de cera de llenado, patrón de cera emulsionada,
patrón de cera recta, cera de baja expansión y máquina de inyección automática de cera
son algunas de las ceras comúnmente utilizadas para este proceso. La viscosidad, punto
de fusión y tipos de inyecciones utilizadas son las consideraciones principales que
determinarán el tipo de cera que debes utilizar.
Materiales
Prácticamente cualquier tipo de metal se puede fundir con la fundición de precisión,
incluido el acero de aleación, acero al carbono, acero inoxidable, aluminio, cobre, níquel,
hierro, plomo, magnesio, estaño, titanio y zinc. También puedes utilizar muchos metales
preciosos. En general, no tendrás que utilizar cualquier mecanizado de piezas debido a
la precisión del proceso de fundición de precisión.
Aquí hay un resumen de las ventajas y desventajas de la fundición de precisión:
Ventajas
•
La fundición de precisión ofrece muchas opciones de metales y aleaciones (ver
más detalles a continuación).
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•
El proceso puede producir piezas complejas con cortes en una sola pieza (ya que
el molde se rompe después de la fundición).
•
El costo de equipamiento es relativamente bajo.
•
El proceso ofrece una alta precisión dimensional con tolerancias estrictas.
•
Los productos tienen un excelente acabado superficial sin líneas de partición.
•
Los productos a menudo tienen una menor necesidad de maquinado adicional.
Desventajas
•
El ciclo de producción es más largo (la fabricación y el secado del molde de
cerámica ocupan la mayor parte del tiempo).
•
Los costos de fabricación son generalmente más altos que la mayoría de los otros
procesos (el equipo especializado, el material refractario, la mano de obra y los
moldes utilizados para crear los patrones de cera contribuyen a los altos costos).
•
Las piezas de fundición de precisión no deben tener orificios más pequeños que
1⁄16 de una pulgada (1.6 mm) o más profundos que 1.5 veces el diámetro.
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CONCLUSIÓN
Podemos concluir diciendo que ahora ya conocemos mas a detalle cada proceso de
fundición, los pasos a seguir de cada uno, las etapas, etc.; incluso maquinarias que se
pueden usar en algunos de ellos, los materiales adecuados para cada proceso, entre
otras muchas cosas,
Estos procesos son de mucha importancia para la industria ya que, por medio de ellos,
se obtienen piezas u objetos de acuerdo a la necesidad de cada empresa.
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BIBLIOGRAFÍA
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(17
de
noviembre
de
2024).
Obtenido
de
ARRK
Sitio
Web:
https://es.arrk.com/que-es-el-colado-al-vacio/
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