FUNDICIÓN EN ARENA Y MOLDEO EN CASCARÓN
Fundición en arena
La fundición en arena es un proceso básico de bajo costo que se presta a la producción económica de grandes cantidades prácticamente sin límite de tamaño, forma o complejidad de la parte producida.En la fundición en arena, la fundición se hace vaciando el metal fundido en moldes de arena. Mediante un modelo construido de metal o madera se forma la cavidad en la cual se vacía el metal fundido. Los huecos o agujeros en la fundición se producen mediante núcleos de arena que se introducen en el molde. El diseñador debe hacer un esfuerzo para visualizar el modelo y el vaciado en el molde. De esta manera se estudian los problemas de asentamientos del núcleo, de remoción del modelo, el ángulo de salida y la solidificación. Las fundiciones que se usarán como barras de ensayo de hierro fundido se funden por separado y sus propiedades pueden variar.
Las fundiciones de acero son las más difíciles de producir, porque este material tiene la mayor temperatura de fusión de todos los que se utilizan normalmente para fundición. Esta alta temperatura agrava todos los problemas de la fundición.
1. Todas las secciones deben diseñarse con espesor uniforme.
2. La fundición debe diseñarse para producir un cambio gradual de sección a sección, donde esto sea necesario.
3. Las secciones adyacentes deben diseñarse con filetes o radios amplios.
4. Una parte complicada se diseña para ser fabricada como dos o más fundiciones simples que se ensamblarán mediante sujetadores o por soldadura.
El acero, el hierro gris, el latón, el bronce y el aluminio son los metales que se usan con mayor frecuencia en las fundiciones. El espesor mínimo de pared para cualquiera de estos materiales es de aproximadamente 5 mm; aunque con un cuidado especial, se obtienen secciones más delgadas con algunos materiales.
Moldeo en cascarón
En este proceso se emplea un patrón de metal calentado, por lo general fabricado con hierro fundido, aluminio o latón, que se coloca en una máquina de moldeo en cascarón que contiene una mezcla de arena seca y resina termofraguada. El patrón caliente funde el plástico que, junto con la arena, forma un cascarón de aproximadamente 5 a 10 mm de espesor alrededor del patrón. Luego el cascarón se hornea de 400 a 700°F durante poco tiempo, mientras aún está sobre el patrón. A continuación se desprende del patrón y se almacena para su empleo posterior en la fundición.
En el siguiente paso los cascarones se ensamblan con abrazaderas, tornillos o pasta; se colocan en un material de respaldo, como perdigón de acero, y se vacía el metal fundido en la cavidad. El cascarón delgado permite que el calor se desaloje para que la solidificación se realice con rapidez. A medida que ocurre la solidificación, el aglutinante de plástico se quema y el molde se colapsa. La permeabilidad del material de respaldo permite que los gases escapen y que la fundición se enfríe al aire. Todo esto ayuda a obtener una fundición de grano fino y libre de esfuerzo.
Las fundiciones por moldeo en cascarón presentan una superficie lisa, un ángulo de salida muy pequeño y tolerancias estrechas. En general, las reglas que gobiernan la fundición en arena también se aplican a la fundición por moldeo en cascarón.
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