2.3 Diseño y Conformación Conformación de Moldes
Moldes El molde es una cavidad que tiene la forma geométrica de la pieza que se va fundir. Una vez definidos los requerimientos de la pieza, se pueden analizar los principios del diseño de moldes, incluyendo la selección del material del molde. En el diseño del molde, en el que hay que considerar las siguientes variables !. "olumen y el peso de la fundición. #. $amaño y n%mero de mazarotas con base en el volumen y en la configuración geométrica &larga, angosta, uniformidad en el 'rea(. ).
*istema de alimentación que permita el llenado del molde de la manera m's r'pida y uniforme posible.
+aa de moldeo •
-a construcción del molde es un factor determinante para la calidad de la pieza, un molde ineacto o mal formado ocasionar' una gran pérdida, cuando se trata de materiales ferrosos es com%n que el vaciado del material al molde sea por gravedad. *e usan moldes unitarios, elaborados de arena refractaria.
•
*e llaman unitarios porque al desmoldar la pieza se tiene que destruir el molde, se emplean varios métodos para conformar el molde, el m's com%n es el molde dividido, con arena verde, son los m's baratos porque usan arcilla como aglutinante.
-a arena aglutinada se compacta por medio de varias técnicas que se e ligen de acuerdo con la velocidad de producción y el n%mero de unidades a producir ●
●
●
/ara la producción en masa, la arena se transporta a la estación de moldeo y se dea caer o se sopla en los modelos rodeados por caa de moldeo, donde se compacta por medios mec'nicos ya sea sacudiendo o aplicando presión. /ara la produccion a bao nivel, la arena se puede depositar con una pala a la caa de moldeo, alrededor de un modelo de una sola pieza y es apisonada a mano. /ara niveles altos de producción, se usa la compactación din'mica. -a arena es arroada por u propulsor de rotación r'pida, o la caa de moldeo se evacua y se abre una gran v'lvula a través de la cual la arena es introducida .
Caja de moldeo: *on recipientes en los que queda aprisionada la arena conteniendo al molde. /ara hacer los moldes unitarios se introduce un modelo que se imprime en el molde para generar el hueco, después se llena con el material fundido. *e emplean varios métodos pero el m's com%n es el molde dividido llamada caa de moldeo.
+asi todos los metales ferrosos se vac0an por gravedad en una caja de moldeo, eisten diferentes técnicas para obtener piezas fundidas1 2undición en banco, para piezas de pequeñas a medianas, 2undición en foso o piso, para piezas m's grandes, 2undición a la cera perdida, fundición centr0fuga, entre otras variantes.
Partes de una caja de moldeo ●
●
●
+aa superior e inferior.3 al cerrarse se forma la caa de moldeo, por est' unión siempre va a estar presente una l0nea divisoria. +orazón &Macho(.3 Un corazón sirve para generar un hueco en la pieza terminada. -os corazones también se fabrican de arena, pueden ser de una pieza o estar en varias partes. *u resistencia debe ser mayor porque deben resistir el golpeteo del material caliente, por ello tienen un tratamiento especial, después de la solidificación del material también se destruyen. 4ebedero.3 En el bebedero se vierte el material fundido el cual alimenta la cavidad del molde a través de canal.
Partes de una caja de moldeo ●
●
-a mazarota.3 Est' compuesta por el rebosaderos que sirve como depósitos para compensar la contracción del material y los canales, los cuales deben aseguran un buen llenado del molde. El sistema de alimentación lo forma el bebedero, rebosadero y los canales.
Calidad de las arenas -a arena s0lica se encuentra en muchos depósitos naturales y es adecuada para propósitos de moldeo porque pueden resistir altas temperaturas sin descomponerse. Esta arena es de bao costo, tiene gran duración y se consigue en una amplia variedad de tamaños y formas de grano. -os tres tipos de arcilla com%nmente usados son la caolinita, ilita y bentonita. 5lgunas arenas de moldeo naturales, se mezclan adecuadamente como arcilla al etraerlos en las canteras y sólo se requiere agregarles agua para obtener una arena conveniente para moldeo de piezas fundidas de hierro y metales no ferrosos.
El tamaño de los granos de arena depende del tipo de la pieza que se ha de moldear. /ara piezas de tamaño pequeño y complicado es m's conveniente una arena fina con obeto de que los detalles del molde aparezcan precisos. 5 medida que aumentan el tamaño de la pieza, las part0culas de arena deber'n de ser m's grandes para permitir que los gases generados en el molde se escapen, -os granos agudos, de forma irregular, por lo general se les prefiere porque se entrelazan y le dan mayor resistencia al molde. /ara determinar la calidad esencial de la arena de fundición se hacen necesarias algunas pruebas periódicas. -as propiedades cambian por contaminación con materiales etraños, por la acción de lavado en el recocido, por el cambio gradual y la distribución de los tamaños de grano, y por la continua eposición a altas temperaturas.
Pruebas periodicas "arias de las pruebas est'n diseñadas para determinar las siguientes propiedades de la arena de moldeo 1. Permeabilidad .3 -a porosidad de la arena que permite el escape de los gases y vapores formados en el molde. 2. Cohesión.3 -a arena debe ser cohesiva hasta el grado que tenga suficiente ligazón, es decir que resistan la manipulación sin desmoronarse. 3. Refractariedad.- -a arena debe resistir las altas temperaturas, sin fundirse. 4. Tamaño y forma de rano. -a arena debe de tener un tamaño de grano dependiente de la superficie que se trate de producción, y los granos deben de ser irregulares hasta tal grado que mantengan suficiente resistencia a la cohesión.
Procesos de conformado de moldes •
El conformado de moldes de arena se eplica con un proceso muy antiguo llamado Moldeo en banco, se llama as0 porque en un banco se daba forma al molde.
•
5ctualmente se sigue usando el mismo principio con la diferencia que ya no es manual, la tecnolog0a es m's automatizada.
!. -a arena de moldeo se compacta e imprime la mitad del modelo en la caa superior y la otra mitad en la caa inferior.
#. +aa inferior con arena compacta. *e aprecia el hueco generado por la impresión del modelo &placa met'lica que se observa en la parte superior(.
). En la caa inferior se colocan los corazones para formar huecos en la pieza terminada.
6. Unión de la caa superior e inferior
7. "aciado del material al molde
8. Etracción de la pieza fundida, destrucción del molde y recuperación de la arena –
9uitar el molde desprendiendo la pieza.
–
Enviar a la criba giratoria con el propósito de quitar el eceso de arena.
–
:esprender el bebedero y rebosadero, meor conocido como mazarota.
–
Esmerilar y maquinar, tratar térmicamente la pieza y pintar.
/ara lograr la !rod"cción de "na !ie#a f"ndida es necesario respetar el siguiente procedimiento !. :iseño de los modelos de la pieza y sus partes internas. #. :iseño del molde. ). /reparación de los materiales para los modelos y los moldes. 6. 2abricación de los modelos y los moldes. 7. +olado de metal fundido. 8. Enfriamiento de los moldes. ;. Etracción de las piezas fundidas. <. -impieza de las piezas fundidas. =. $erminado de las piezas fundidas. !>. ?ecuperación de los materiales de los moldes .
/roceso de Moldeo
-a fundición con moldes unitarios y vaciado por gravedad, es uno de los procesos m's utilizados para productos elaborados con materiales ferrosos, sobre todo las partes del carro que tienen como caracter0stica la resistencia al impacto, fricción y soportar cargas din'micas. El diseño del modelo y molde son determinantes para el aspecto dimensional. 5l vaciar y cuando se solidifica la pieza se debe controlar, la transformación de fase, las impurezas, la porosidad y que la pieza no se agriete ni fragilice.
"entaas de los moldes de arena ●
/roceso económico y sencillo con tecnolog0a poco sofisticada.
●
5proimadamente un =>@ del material del molde es reciclable.
●
Usado para una gran gama de metales y aleaciones, adem's que chatarra de productos de desecho se reutiliza.
●
/roceso fleible, puede procesar piezas sencillas o muy sofisticadas.
●
/rocesa piezas pequeñas o muy grandes.
●
/iezas sin tensiones residuales.
●
/ara piezas compleas que manufacturarlas por otro proceso resultar0a muy costoso.
:esventaas de los moldes de arena ●
●
Mayor control de variables desde el diseño del modelo, impresión del molde, la fluidez del material hasta la solidificación del mismo. ?equiere de procesos secundarios, limpieza, quitar la mazarota y acabados espec0ficos para meorar las cualidades.
●
/iezas con menor precisión dimensional.
●
El acabado superficial es irregular &'spero( por el contacto con la arena.
●
-a l0nea de partición siempre va estar presente &cuidar que coincidan(
●
-as tolerancias que se obtienen suelen ser bastante amplias para proceso posterior de maquinado.
●
/or su estructura granular las piezas tienen poca resistencia mec'nica.
●
Mayor maneo de material.
