Fundición y Moldeo

Diferencia entre Molde y Modelo

Un molde es una pieza, o un conjunto de piezas acopladas, interiormente huecas pero con los detalles e improntas exteriores del futuro sólido que se desea obtener. El modelo es una réplica exacta del objeto, con la diferencia de que sus dimensiones son ligeramente superiores.

Proceso de Colada y Desmoldeo

La colada es el proceso que da forma a un objeto al hacer entrar material líquido en un agujero y dejar que se solidifique. Cuando el material se solidifica en la cavidad, retiene la forma deseada. Después, se retira el molde y queda el objeto sólido conformado. El desmoldeo es el proceso por el cual se extrae el molde y se queda la pieza sólida.

Conceptos Clave

• Bebedero: Conducto o canal de salida del acero líquido o de la fundición.
• Mazarota: Masa de metal que, cuando se funden grandes piezas en moldes verticales, queda sobrante en la parte superior.
• Canal de colado: Sección comúnmente horizontal a través de la cual el metal fluye o es distribuido mediante entradas a la cavidad del molde.

Moldeo en Arena: Ventajas e Inconvenientes

Ventajas

• Económico
• Resistencia a altas temperaturas
• Acabado uniforme
• Proceso flexible
• Piezas sin tensiones residuales

Desventajas

• No se pueden hacer grandes piezas
• Malos acabados superficiales
• Piezas con resistencia mecánica reducida

Moldeo en Coquillas

Una coquilla es una cubierta polimérica o de otro tipo de material aislante térmico, que se coloca abrazando tubos de conducción de fluidos en instalaciones de frío o calor. En fundición, se utiliza como molde.

Ventajas e Inconvenientes del Moldeo en Coquillas (vs. Arena)

Ventajas

• Económico
• Apto para altas temperaturas y todo tipo de metales

Desventajas

• Se ha de realizar un molde para cada pieza

Elección del Proceso de Moldeo

• 20,000 tuercas: Moldeo en coquillas.
• Estatua de bronce: Moldeo en arena.

Deformación de Metales

Acritud

La acritud es una propiedad mecánica que adquieren los metales como consecuencia de la deformación en frío.

Forja

Este proceso se utiliza para dar una forma y unas propiedades determinadas a los metales y aleaciones mediante grandes presiones. La deformación se puede realizar de dos formas: por presión, de forma continua utilizando prensas, o por impacto, de modo intermitente utilizando martillos pilones.

Rebabas

Porción de materia sobrante que sobresale irregularmente en los bordes o en la superficie de un objeto. Se producen en procesos de deformación.

Ductilidad vs. Tenacidad

La ductilidad es la propiedad que tiene algún material para deformarse sin romperse. La tenacidad es la propiedad de los materiales que indica la resistencia que presentan a ser rotos, doblados o molidos.

Procesos de Deformación

• Recalcado: Aumentar el grosor de una pieza en uno de sus extremos.
• Punzonado: Mecanismo de rotura típico de las planchas, causado por una carga concentrada, que genera una rotura por corte.
• Troquelado: Proceso de cortar un impreso mediante un troquel y presión.
• Doblado: Proceso de conformado sin separación de material y con deformación plástica utilizado para dar forma a chapas.
• Curvado: Consiste en obtener una pieza de chapa con generatrices y bordes rectilíneos, sin someter el material a grandes desplazamientos moleculares.
• Embutición: Obtención de cuerpos huecos a partir de chapa plana.

Estampación en Caliente y Forja

La estampación en caliente puede considerarse un caso particular de la forja mecánica porque ambas utilizan moldes y presión para dar forma al metal. En la forja, se utiliza un martillo para golpear el metal dentro del molde, mientras que en la estampación en caliente, el metal se introduce en un molde formado por dos estampas que se cierran ejerciendo presión.

Ejemplos de Materiales y Operaciones

• Forja: Acero para herrería.
• Estampación en caliente: Chapas y láminas.
• Laminación: Chapas.

Máquinas Herramienta

Torno

El torno es la máquina-herramienta que realiza el torneado de las piezas. Permite mecanizar piezas de forma geométrica de revolución. Partes fundamentales: bancada, eje principal, carro principal, carro transversal, carro auxiliar, carro porta-herramientas, caja Norton.

Taladradora

El taladro es una máquina herramienta donde se mecanizan la mayoría de los agujeros. Partes fundamentales: Portabrocas, pinzas de fijación de brocas, utillajes para posicionar y sujetar las piezas, plantilla con casquillos para la guía de las brocas, granete, mordazas de sujeción de piezas, elementos robotizados para la alimentación de piezas y transfer de piezas, afiladora de brocas.

Limadora

La limadora mecánica es una máquina herramienta para el mecanizado de piezas por arranque de viruta, mediante el movimiento lineal alternativo de la herramienta. Partes fundamentales: carro, cabezal giratorio, manivela de avance, eje roscado vertical, mesa, tornillo, tuerca candado del regulador. Tipos: limadora ordinaria, sin mesa, copiadora, vertical.

Fresadora

Una fresadora es una máquina herramienta para realizar trabajos mecanizados por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominada fresa. Partes: base, columna, consola, carro transversal, mesa, puente, eje porta-herramientas. Tipos: fresadora horizontal, vertical, universal, circulares, copiadoras, de pórtico, de puente móvil, de madera, de tres ejes, de cuatro ejes, de cinco ejes, de seis ejes.

Abrasivos

Un abrasivo es una sustancia de elevada dureza que se emplea para actuar sobre otros materiales con diferentes clases de esfuerzo mecánico. Se utilizan en todo tipo de procesos, industriales y artesanales. Las máquinas herramientas que utilizan abrasivos se llaman rectificadoras.

Uniones

Tipos de Uniones

• Desmontables: Permiten separar la pieza con facilidad.
• Fijas: No se pueden separar a menos que se rompan.

Tornillo

Es un cuerpo cilíndrico con una cabeza en un extremo para su enroscado, el otro extremo sirve para encajarlo con esfuerzos de presión y giro.

Arandelas

Se usan para evitar el roce entre las piezas donde se colocan y asegurar su movilidad.

Chaveta vs. Lengüeta

Las chavetas son de forma cónica y realizan el ajuste por su cara superior e inferior. Las lengüetas tienen sección recta y el ajuste se produce por las caras laterales.

Soldadura

El bórax se utiliza para fundentes y soldaduras. La soldadura con arco eléctrico se lleva a cabo uniendo dos conductores a cada polo de un generador, generando un arco eléctrico que funde una varilla de aporte para unir las piezas.