Fundición
La fundición fabrica una pieza fundiendo metal, vertiéndolo o empujándolo en un hueco con la forma de la pieza y dejando que solidifique. Todos los procesos de este capítulo comparten ese principio; se diferencian en de qué está hecho el molde, si se usa una vez o miles de veces y qué empuja el metal hacia dentro: la gravedad, la presión o el giro.
La idea principal
La fundición es como hacer cubitos de hielo: el líquido toma la forma de su recipiente y luego se endurece. Lo difícil es el recipiente. Un molde de arena o de cerámica es barato y se rompe tras un solo uso, así que sirve para piezas grandes o complejas en pocas unidades. Un molde de acero es caro pero dura para miles de piezas, así que sirve para la producción en masa. Todo lo demás, desde las mazarotas hasta los moldes giratorios y los hornos de solidificación lenta, se ocupa de los mismos dos problemas: llenar el molde por completo y evitar huecos cuando el metal se contrae al enfriarse.
Los 8 procesos de este capítulo
1.1ShortMoldeo en arenaMetal vertido en una cavidad compactada en arena; la arena se rompe despuésAbrir la lección
1.2Fundición a la cera perdidaCopia en cera recubierta de cerámica, fundida y luego rellenada de metalAbrir la lección
1.3Colada en molde permanenteMetal vertido por gravedad en un molde de acero reutilizableAbrir la lección
1.4Fundición a presiónMetal inyectado en una matriz de acero a alta presiónAbrir la lección
1.5Colada centrífugaMetal lanzado contra la pared de un molde giratorioAbrir la lección
1.6Fundición con modelo perdido de espuma (lost foam)Metal vertido sobre una copia de espuma enterrada en arena sueltaAbrir la lección
1.7Colada semisólida (tixomoldeo y reocolada)Una pasta de metal semisólido inyectada en una matriz de aceroAbrir la lección
1.8Colada de monocristal (álabes de turbina)Una solidificación lenta desde un extremo hace crecer la pieza como un único cristalAbrir la lecciónCara a cara
| Proceso | En una línea | Ideal para | Tamaño de serie | Precisión |
|---|---|---|---|---|
| 1.1Moldeo en arena | Metal vertido en una cavidad compactada en arena; la arena se rompe después | Piezas grandes o toscas en cualquier metal | De 1 a millones | Unos ±0,5 a ±2 mm |
| 1.2Fundición a la cera perdida | Copia en cera recubierta de cerámica, fundida y luego rellenada de metal | Piezas pequeñas y detalladas en aleaciones tenaces | De cientos a cientos de miles | Unos ±0,1 a ±0,25 mm |
| 1.3Colada en molde permanente | Metal vertido por gravedad en un molde de acero reutilizable | Piezas de aluminio como pistones y llantas | De miles a cientos de miles | Unos ±0,3 a ±0,5 mm |
| 1.4Fundición a presión | Metal inyectado en una matriz de acero a alta presión | Piezas de aluminio, zinc y magnesio de paredes finas | De decenas de miles a millones | Unos ±0,05 a ±0,2 mm |
| 1.5Colada centrífuga | Metal lanzado contra la pared de un molde giratorio | Tubos, anillos y camisas | De 1 a millones | Unos ±0,5 a ±2 mm en el exterior |
| 1.6Fundición con modelo perdido de espuma (lost foam) | Metal vertido sobre una copia de espuma enterrada en arena suelta | Piezas complejas de una sola pieza, como bloques de motor | De piezas únicas a gran volumen | Unos ±0,3 a ±0,5 mm |
| 1.7Colada semisólida (tixomoldeo y reocolada) | Una pasta de metal semisólido inyectada en una matriz de acero | Carcasas de magnesio y aluminio densas y finas | De decenas de miles a millones | Unos ±0,05 a ±0,2 mm |
| 1.8Colada de monocristal (álabes de turbina) | Una solidificación lenta desde un extremo hace crecer la pieza como un único cristal | Álabes de motores a reacción y de turbinas de gas | Miles al año | Unos ±0,1 mm |
Cómo elegir dentro de esta familia
- Pocas piezas, piezas grandes, o acero y hierro: fundición en arena, el molde más barato y flexible.
- Detalle fino o aleaciones de alto punto de fusión en piezas pequeñas: fundición a la cera perdida; colada de monocristal cuando la pieza debe sobrevivir trabajando al rojo vivo.
- Miles de piezas de aluminio: fundición en molde permanente si las paredes son gruesas y el utillaje debe seguir siendo asequible; fundición a presión cuando los volúmenes son altos y las paredes finas.
- Piezas redondas y huecas: fundición centrífuga, que no necesita macho para el taladro.
- Pasos internos complejos o paredes finas densas y sin poros: fundición con modelo perdido de espuma para lo primero, colada semisólida para lo segundo.
Palabras clave
- Molde
- el recipiente hueco que llena el metal; se llama matriz cuando es de acero y reutilizable.
- Modelo
- una copia de la pieza usada para dar forma al molde; se reutiliza en la fundición en arena y se consume en la fundición a la cera perdida y con modelo de espuma.
- Macho
- un inserto colocado en el molde para formar un agujero o un paso interior.
- Plano de partición
- la unión donde se encuentran dos mitades del molde, a menudo visible en la pieza.
- Bebedero, canal de colada y entrada
- los canales que llevan el metal a la cavidad.
- Mazarota
- un depósito extra de metal que alimenta la pieza mientras se contrae.
- Contracción
- el metal se hace más pequeño al enfriarse y solidificar, lo que puede dejar huecos en el interior.
- Grano
- un cristal individual dentro del metal; la mayoría de las piezas fundidas contienen millones.
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