Proceso de fundición de metais

A fundición é un dos primeiros métodos de conformación de metais coñecidos polos seres humanos. Xeralmente significa verter metal fundido nun molde refractario cunha cavidade da forma a fabricar e permitir que se solidifique. Cando
solidificado, o obxecto metálico desexado sácase do molde refractario rompendo o molde ou separándoo. O obxecto solidificado chámase fundición. Este proceso tamén se denomina fundación

1. Historia do proceso de fundición
Probablemente o proceso de fundición descubriuse cara ao 3500 a.C. en Mesopotamia. Durante moitas épocas do mundo durante ese período, os machados de cobre e outros obxectos planos foron transformados en moldes abertos feitos de pedra ou cocidos
arxila. Estes moldes estaban esencialmente nunha soa peza. Pero en períodos posteriores, cando se requirían obxectos redondos, estes moldes dividíronse en dúas ou máis partes para facilitar a retirada dos obxectos redondos
A Idade do Bronce (c 2000 a.C.) trouxo moito máis refinamento no proceso de fundición. Quizais por primeira vez se inventou un núcleo para facer petos ocos nos obxectos. Estes núcleos estaban feitos de barro cocido.
Ademais, o proceso de cire perdue ou cera perdida usábase extensamente para facer adornos e traballos finos.

A tecnoloxía de fundición foi mellorada moito polos chineses desde arredor do 1500 a.C. Antes diso, non hai probas de ningunha actividade de fundición atopada en China. Non parecen ter sido greatl
famillar co proceso cire perdue nin o empregou extensamente, senón que se especializou en moldes de varias pezas para realizar traballos moi complicados. Pasaron moito tempo perfeccionando o molde ata o último detalle para que dificilmente
requiríase calquera traballo de acabado na fundición feita a partir dos moldes. Probablemente fixeron moldes de pezas que conteñan pezas coidadosamente encaixadas, de trinta ou máis. De feito, moitos destes moldes foron desenterrados
urxindo escavacións arqueolóxicas en varias partes da China.

A civilización do val do Indo tamén é coñecida polo seu extenso uso de fundición de cobre e bronce para adornos, armas, ferramentas e utensilios. Pero non houbo moitas melloras na tecnoloxía. Do vari
Moitos obxectos e figuriñas que foron escavados nos xacementos do val do Indo, parecen estar familiarizados con todos os métodos de fundición coñecidos como o molde aberto, o molde por pezas e o proceso de cire perdue

Aínda que á India se lle podería acreditar a invención do aceiro crisol, non se evidenciou moito na fundación do ferro. Hai evidencias de que a fundación do ferro comezou ao redor do 1000 a.C. en Siria e Persia. Aparece
que a tecnoloxía de fundición de ferro na India estivo en uso desde os tempos da invasión de Alexandre Magno, arredor do 300 a.C.

O famoso piar de ferro actualmente situado preto do minar Qutb en Delhi é un exemplo das habilidades metalúrxicas dos antigos indios. Ten unha lonxitude de 7,2 m e está feito de ferro maleable puro. Suponse que isto é do
período de Chandragupta II (375-413 d.C.) da dinastía Gupta. A velocidade de oxidación deste piar, que se atopa ao aire libre, é practicamente nula e incluso a porción enterrada está oxidándose a un ritmo extremadamente lento. Isto
debeu ser fundido primeiro e despois martelado ata a forma final.

2. Vantaxes e limitacións
O proceso de fundición úsase extensamente na fabricación debido ás súas moitas vantaxes. O material fundido flúe a calquera pequena sección da cavidade do molde e, como tal, a calquera forma intrincada - interna
ou externo: pódese facer co proceso de fundición. É posible lanzar practicamente calquera material férreo ou non férrico. Ademais, as ferramentas necesarias para a fundición de moldes son moi sinxelas e
barato. Como resultado, para a produción de proba ou a produción dun lote pequeno, é un método ideal. É posible no proceso de fundición colocar a cantidade de material onde se precisa exactamente. Como resultado
pódese conseguir unha redución de peso no deseño. As pezas fundidas normalmente arrefríanse uniformemente desde todos os lados e, polo tanto, espérase que non teñan propiedades direccionais. Hai certos metais e moito
que só se pode procesar por fundición e non por ningún outro proceso como a forxa por mor das consideracións metalúrxicas. Pódense facer pezas fundidas de calquera tamaño e peso, ata 200 toneladas.

Non obstante, a precisión dimensional e o acabado superficial alcanzados polo proceso normal de fundición en area non serían adecuados para a aplicación final en moitos casos. Para ter en conta estes casos, hai algún castín especial
desenvolvéronse procesos como o fundido en miniatura, cuxos detalles se dan en capítulos posteriores. Ademais, o proceso de fundición en area é intensivo en certa medida e, polo tanto, moitas melloras están dirixidas a el.
como a moldaxe por máquina e a mecanización de fundición. Con algúns materiais adoita ser difícil eliminar os defectos derivados da humidade presente nos moldes de area

3. Termos de emisión
Nos seguintes capítulos veríanse os detalles da fundición en area, que representa o proceso básico da fundición. Antes de entrar nos detalles do proceso, sería definir unha serie de palabras de vocabulario de casting
apropiado.

Matraz: un matraz de moldaxe é o que mantén intacto o molde de area. Dependendo da posición do matraz na estrutura do molde, denomínano varios nomes como arrastre, afrontamento e meixela. Está formado por madeira
para aplicacións temporais ou máis xeralmente de metal para uso a longo prazo.
Arrastrar: frasco de moldaxe inferior
Cope - Matraz de moldaxe superior
Carrillo: matraz de moldaxe intermedio usado en moldeo de tres pezas.
Patrón: o patrón é unha réplica do obxecto final que se fará con algunhas modificacións. A cavidade do molde faise coa axuda do patrón.
Liña de separación: é a liña divisoria entre os dous matraces de moldaxe que compón o molde de area. No patrón dividido tamén é a liña divisoria entre as dúas metades do patrón
Táboa inferior: trátase dun taboleiro normalmente feito de madeira, que se emprega ao comezo da fabricación do molde. O patrón consérvase primeiro no taboleiro inferior, espolvoréase area e despois o arrastre faise co arrastre
Area de cara: a pouca cantidade de material carbónico salpicado sobre a superficie interna da cavidade de moldaxe para dar un mellor acabado superficial ás pezas fundidas
Area de moldaxe: é o material refractario recén preparado que se emprega para facer a cavidade do molde. É unha mestura de arxila de sílice e humidade en proporcións axeitadas para obter os resultados desexados e rodea o
patrón ao facer o molde.
Area de apoio: é o que constitúe a maior parte do material refractario que se atopa no molde. Esta componse de area usada e queimada.
Núcleo: úsase para facer cavidades ocas en pezas fundidas.
Conca de vertedura: pequena cavidade en forma de funil na parte superior do molde na que se verte o metal fundido.
Spure - O paso polo que o metal fundido da cunca de vertedura alcanza a cavidade do molde. En moitos casos controla o fluxo de metal cara ao molde.
Corredor - Os pasos do plano de separación a través do cal se regula o fluxo de metal fundido antes de que cheguen á cavidade do molde.
Porta: o punto de entrada real polo que o metal fundido entra na cavidade do molde.

Chaplet: as chaplets úsanse para soportar núcleos dentro da cavidade do molde para coidar o seu propio peso e superar as forzas metalostáticas.
Refrixeración: os arrepíos son obxectos metálicos que se colocan no molde para aumentar a velocidade de arrefriamento dos moldes para proporcionar unha velocidade de arrefriamento uniforme ou desexada.
Riser - É un depósito de metal fundido fornecido na fundición para que o metal quente poida fluír de volta á cavidade do molde cando hai unha redución do volume de metal debido á solidificación

4. Procedemento de fabricación de moldes de area
O procedemento para facer un molde típico de area descríbese nos seguintes pasos

En primeiro lugar, colócase unha placa inferior sobre a plataforma de moldaxe ou no chan, facendo que a superficie sexa uniforme. O matraz de moldaxe de arrastre mantense ao revés no taboleiro inferior xunto coa parte de arrastre do
patrón no centro do matraz no taboleiro. Entre o patrón e as paredes do matraz debe haber suficiente distancia entre 50 e 100 mm. Espolvoréase a area seca
o taboleiro e o patrón para proporcionar unha capa antiadherente. A area de moldaxe acabada de preparar de calidade requirida vértese agora no arrastre e no patrón cun espesor de 30 a 50 mm. O resto do frasco de arrastre é
completamente cheo da area de respaldo e estafado uniformemente para compactar a area. O pisado da area debe facerse correctamente para non compactala demasiado, o que dificulta a fuga de gases.
nin demasiado solto, para que o molde non teña a forza suficiente. Despois de rematar o apisonamento, o exceso de area no matraz ráfase completamente usando unha barra plana ata o nivel dos bordos do matraz.

Agora, cun fío de ventilación, que é un fío de 1 a 2 mm de diámetro cun extremo puntiagudo, fanse buratos de ventilación no arrastre ata a profundidade completa do matraz, así como no patrón para facilitar a eliminación de gases durante o casting
solidificación. Isto completa a preparación do arrastre.

O frasco de arrastre rematou agora sobre o taboleiro inferior expoñendo o patrón como se mostra na foto. Usando unha mancha, repártense os bordos de area arredor do patrón e colócase a metade do patrón
o patrón de arrastre, aliñándoo coa axuda de pasadores. O matraz de resistencia situado na parte superior do arrastre sitúase alineando de novo coa axuda dos pasadores. A area seca de separación é espolvoreada por todo o arrastre e sobre o patrón

Un pino para facer o paso do pico está situado a unha pequena distancia duns 50 mm do patrón. Ademais, o pasador de elevación, se é necesario, consérvase nun lugar axeitado e unha area de moldaxe recentemente preparada semellante a iso
do arrastre esparexido xunto coa area de apoio. A area está completamente batida, o exceso de area rascado e os buracos de ventilación fanse por todos os lados como no arrastre.

Retíranse coidadosamente o pasador e o pasador e riser do matraz. Máis tarde, a cunca córtase preto da parte superior do mangueiro. A capa está separada do arrastre e de calquera area solta na interface de copia e arrastre
do arrastre é soprado coa axuda de fol. Agora, as metades de patrón de resistencia e arrastre retíranse empregando as puntas de debuxo e golpeando o patrón arredor para ampliar lixeiramente a cavidade do molde de xeito que a
as paredes do molde non se estragan polo patrón de retirada. Os corredores e as portas córtanse no molde con coidado sen estragalo. Vólvese calquera exceso ou area solta que se atope nos corredores e na cavidade do molde
de distancia usando o fol. Agora, a area enfrontada en forma de pasta aplícase por toda a cavidade do molde e os corredores, o que daría ao acabado fundido un bo acabado superficial.

Un núcleo de area seca prepárase cunha caixa de núcleos. Despois dunha cocción adecuada, colócase na cavidade do molde como se mostra na foto. O copio substitúese no arrastre coidando o aliñamento dos dous por medio do
pinos. Mantense un peso adecuado na capa para coidar a forza metalostática ascendente durante a vertedura de metal fundido. O molde agora, como se mostra na foto, está listo para verter.