La importancia de las partes de un molde de arena y sus características. L af u nd i c i ó ne na r e nac on si s t ee nv a ci a re lme t a lf u nd i d oau nmo l d ed ea r e na ,d ej a r l os ol i d i fi c aryr o mp mp er d es pu ése lmo l d ep ar ar e mo mo v erl af u nd i c i ó n.Po st e r i o r me nt e ,l af u nd i c i ó np as apo ru np r o ce sode l i mp i e zae i ns pec ci ón.
Las partes de un molde de arena son fundamentales para los proceso de solidificación. El molde consiste en dos mitades: la tapa y la base, las dos mitades del molde están separadas por el plano de separación. El molde contiene una cavidad cuya forma geométrica determina la forma de la parte a fundir. La cavidad debe diseñarse de forma y tamaño ligeramente sobredimensionado, esto permitirá la contracción del metal durante la solidificación y enfriamiento. Cada metal sufre diferente porcentajes de contracción, por tanto, la cavidad debe diseñarse p ara el metal particular ue se va a fundir. La cavidad del molde proporciona la superficie e!terna de la fundición" pero además puede tener superficies internas, ue se definen por medio de un cora#ón, el cual es una forma colocada en el interior de la cavidad de l molde para formar la geometr$a interior de la pie#a. En un molde una v$a de paso llamada sistema de vaciado permite el flujo del metal fundido desde fuera del molde %asta la cavidad. El sistema de vaciado en un molde de fundición es el canal o red de canales por donde fluye el metal fundido %acia la cavidad desde el e!terior. El sistema de vaciado, consiste t$picamente en un bebedero a través del cual entra el metal a un canal de alimentación ue conduce a la cavidad principal. En la parte superior del bebedero e!iste frecuentemente una copa de vaciado para minimi#ar las salpicaduras y la turbulencia del metal ue fluye en el bebedero. &lgunas copas de vaciado se diseñan en forma de ta#ón con un canal abierto ue conduce al bebedero. 'an 'an pronto como el material fundido en el molde empie#a a enfriarse, y conforme desciende la temperatura (al punto de congelación de un metal puro), empie#a la so lidificación lidificación ue involucra un cambio de fase del metal. *e reuiere tiempo para completar este cambio de fase, porue es necesario disipar una considerable cantidad de calor. +urante +urante este proceso, el metal adopta la forma de la cavidad del molde y se establecen muc%as de las propiedades y caracter$sticas de la fundición. En cualuier fundición cuya contracción sea significativa se reuiere, además del sistema de vaciado, una ma#arota conectada a la cavidad principal. La ma#arota es una reserva en el molde ue sirve como fuente de metal l$uido para compensar la contracción de la fundición durante la solidificación. & fin fin de ue la ma#arota ma#arota cumpla adecuadamente con su función, debe diseñarse diseñarse de tal forma forma ue solidifiue después de la fundición principal. na ve# ue la fundición se %a enfriado lo suficiente, se remueve del molde. -ueden necesitarse procesamientos posteriores, dependiendo dependiendo del método de fundición y del metal ue se usa.
+espués del calentamiento, el material está listo para vaciarse. La introducción del metal fundido en el molde y su flujo dentro del sistema de vaciado y de la cavidad es un paso cr$tico en el proceso. -ara ue este paso tenga é!ito, el metal debe fluir antes de solidificarse a través de todas las regiones del molde, incluida la región más importante ue es la cavidad principal. Los factores ue afectan la operación de vaciado son la temperatura de vaciado, la velocidad de vaciado y la turbulencia.
La temperatura de vaciado es la temperatura del metal fundido al momento de su introducción en el molde. Lo importante au$ es la diferencia entre la temperatura de vaciado y la temperatura a la ue empie#a la solidificación. & esta diferencia de temperaturas se le llama algunas veces sobrecalentamiento. La velocidad de vaciado se refiere a la velocidad volumétrica a la ue se vierte el metal fundido dentro del molde. *i la velocidad es muy lenta, el metal puede enfriarse antes de llenar la cavidad. *i la velocidad de vaciado es e!cesiva, la turbulencia puede convertirse en un problema serio. La turbulencia de flujo se caracteri#a por variaciones erráticas de la velocidad a través del fluido" cuando éste se agita, genera corrientes irregulares en lugar de fluir en forma laminar. El flujo turbulento debe evitarse durante el vaciado por varias ra#ones. 'iende a acelerar la formación de ó!idos metálicos ue pueden uedar atrapados durante la solidificación, degradando as$ la calidad de la fundición. La turbulencia también agrava la erosión del molde, ue es el desgaste gradual de las superficies del molde debido al impacto del flujo de metal fundido. Las densidades de la mayor$a de los metales fundidos son más altas ue las del agua y de otros fluidos ue conocemos normalmente. Los metales fundidos son u$micamente muc%o más reactivos ue a temperatura ambiente. -or consiguiente, el desgaste causado por el flujo de estos metales en el molde es significativo, especialmente bajo condiciones turbulencias. La erosión es especialmente seria cuando ocurre en la cavidad principal porue afecta la forma de la parte fundida. La contracción ocurre en tres pasos: ) contracción l$uida durante el enfriamiento anterior a la solidificación" /) contracción durante el cambio de fase de l$uido a sólido, llamada contracción de solidificación, y 0) contracción térmica de la fundición solidificada durante el enfriamiento %asta la temperatura ambiente. -ara minimi#ar los efectos dañinos de la contracción es conveniente ue las regiones de la fundición más distantes de la fuente de metal l$uido se solidifiuen primero y ue la solidificación progrese de estas regiones %acia la ma#arota. En esta forma, el metal fundido continuará disponible en las ma#arotas para prevenir los vac$os de contracción durante la solidificación. 1tra forma de fomentar la solidificación direccional es usar enfriadores sumideros de calor internos o e!ternos ue causan un, enfriamiento rápido en ciertas regiones de la fundición, Los enfriadores internos son peueñas partes de metal colocadas dentro de la cavidad antes del vaciado, cuyo objetivo es ue el metal fundido solidifiué primero alrededor de estas partes. El refrigerante interno debe tener una composición u$mica igual a la del metal ue se vac$a. Esto se logra fabricando él, enfriador del mismo metal ue la fundición. La fundición en arena reuiere un patrón o modelo al tamaño natural de la parte, ligeramente agrandado, tomando en consideración la contracción y las tolerancias para el mauinado de la pie#a final. Los materiales ue se usan para %acer estos modelos incluyen la madera, los plásticos y los metales. La madera es un material com2n para modelos, por la facilidad de trabajarla y darle forma. *us desventajas son la tendencia a la torsión y al desgaste por la abrasión de la arena ue se compacta a su alrededor, lo cual limita el n2mero de veces ue puede usarse. Los modelos de metal son más costosos pero duran más. Los plásticos representan un término medio entre la madera y los metales. La selección del material apropiado para patrones o modelos depende en gran parte de la cantidad total de pie#as a producir. Cuando una pie#a de fundición debe tener una cavidad o %ueco, tal y como un agujero para un tornillo, debe introducirse en el molde alguna forma de cora#ón. n cora#ón se define algunas veces como cualuier proyección de arena dentro del molde. Esta proyección puede uedar formada por el molde mismo o puede ser %ec%a en otra p arte e introducido en el molde después de e!traer el modelo.se pueden formar tanto superficies tanto internas como e!ternas en una pie#a de fundición mediante los cora#ones. Laf undi c i ónena r e naesel pr oc es omásut i l i z adoenl ai ndus t r i adel af undi c i ó n,l apr o duc c i ónpormedi ode es t emé t od or epr es ent al ama y orpar t edel t onel aj et o t al d ef undi c i ón.Cas it odasl asal eac i o nespue den f u nd i r s eenar e na ,d eh ec h o,e sun od el o spo c osp r o c es o squ ep ue de nu s ar s epa r ame t a l e sc onal t a s
t emper at u r a sdef u si ón,c omos onel ac er o,el ní quel yel t i t ani o.Suv er s at i l i dadper mi t ef undi rpar t esmuy p eq ue ña somu yg r a nd ese nc an t i d ad esd epr o du c c i ó nqu ev a nd es d eun ap i e z aami l l o ne sd eé s t a s .
