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Los fundamentos de los procesos de fundición en arena de hierro maleable, hierro dúctil y hierro gris

Proceso básico de fundición en arena de hierro

La fundición en arena es el proceso más utilizado para formar piezas metálicas simples o complejas que pueden estar hechas de casi cualquier metal o aleación. El proceso se utiliza para producir una amplia variedad de componentes metálicos con geometrías complejas. Estas partes pueden variar mucho en tamaño y peso, desde un par de onzas hasta varias toneladas.

Engranajes, poleas, cigüeñales y bielas son algunos de los componentes de fundición de arena más pequeños. Las aplicaciones más grandes incluyen carcasas para equipos grandes y bases de máquinas pesadas. La fundición en arena también se usa comúnmente para producir componentes de automóviles, como bloques de motor, colectores de motor, culatas y cajas de transmisión.

  • El proceso de fundición en arena implica solo unos pocos pasos básicos.
  • Fundir chatarra de acero, arrabio y los aditivos metalúrgicos necesarios para llegar a la química de hierro maleable, hierro gris o hierro dúctil
  • Prepare un molde de arena utilizando un patrón permanente que reproduzca la forma de pieza deseada
  • Enfriar el molde, romper el molde para abrirlo (sacudirlo) Limpiar, moler y terminar la colada hasta la forma final
  • Tratamiento térmico de piezas fundidas según sea necesario
  • Inspección

Diseño de patrones, preparación de moldes

El diseño del patrón y la preparación del molde son críticos en la fundición en arena. Se prepara un patrón para que coincida con el tamaño y la forma del producto final. Se mantienen algunos márgenes para permitir el mecanizado final de las piezas de acoplamiento, la contracción y el flujo libre de metal fundido.

Hay dos tipos principales de arena utilizados para el moldeo. La “arena verde” es una mezcla de arena de sílice, arcilla, humedad y otros aditivos. El método de “fraguado por aire” usa arena seca unida a otros materiales que no sean arcilla, usando adhesivos de curado rápido. Cuando se utilizan, se denominan colectivamente piezas de fundición de arena de “conjunto de aire” para distinguirlas de las piezas de fundición de “arena verde”.

Dos tipos de arenas de moldeo que generalmente se prefieren son, naturalmente unidas (arena de banco) y sintéticas (arena de lago) debido a su composición consistente. El tipo de arena y el proceso de moldeo utilizados limitan la precisión de las piezas fundidas. Las fundiciones de arena hechas de arena verde gruesa imparten una textura rugosa en la superficie de la fundición, y esto las hace fáciles de identificar.

Los moldes fijados al aire producen piezas fundidas con superficies mucho más lisas. Algunos de los componentes de la mezcla de arena se pierden en el proceso de fundición térmica. La arena verde se puede reutilizar después de ajustar su composición para reponer la humedad y los aditivos perdidos.

El patrón en sí se puede reutilizar indefinidamente para producir nuevos moldes de arena.

Ventajas de la fundición en arena

Las ventajas de la fundición en arena se pueden resumir de la siguiente manera:

  • Bajo costo de herramientas, ya que se están utilizando materiales de bajo costo como arena, arcilla, madera, etc.
  • Se pueden lograr los tamaños de fundición más grandes, limitados por el equipo de manipulación y las capacidades del horno.
  • Proceso de bajo costo en comparación con otros.
  • Las piezas fundidas pueden contener detalles y resistir la deformación cuando se calientan.
  • Maneja una gama de productos diversa que cualquier otro método de fundición.
  • Produce piezas de fundición pequeñas y pesadas.
  • Puede lograr tolerancias muy cercanas en piezas de fundición de alta calidad.
  • El tiempo de preparación del molde es relativamente corto.
  • El proceso es simple y adecuado para la mecanización.
  • El reciclaje del material del proceso es posible.
  • Relativamente menos generación de residuos.
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