Tema 2.2. Moldeo en Arena PDF

1. Introducción al moldeo en arena FUNDICIÓN EN ARENA El proceso de colada mediante molde perdido de arena se basa en la obtención de una cavidad que reproduce la forma exterior de la pieza a fundir, consiguiéndose mediante la compresión de arena de moldeo sobre el modelo...

1. Introducción al moldeo en arena FUNDICIÓN EN ARENA El proceso de colada mediante molde perdido de arena se basa en la obtención de una cavidad que reproduce la forma exterior de la pieza a fundir, consiguiéndose mediante la compresión de arena de moldeo sobre el modelo, que posteriormente será retirada 4 2. Ventajas e inconvenientes Ventajas Inconvenientes Versatilidad en cuanto a tamaños de piezas Baja precisión. Tolerancia dimensional amplia  Necesidad de mecanizado posterior Versatilidad geométrica  Posibilidad de Aspecto y calidad superficial pobre obtener piezas con geometría compleja Versatilidad de uso de materiales  Válido Piezas con resistencia mecánica no para cualquier aleación mejorada Piezas sin tensiones residuales Cierta probabilidad de defectos  Poca fiabilidad mecánica Inversión en equipos reducida Mano de obra cualificada y especializada Rápido y flexible para series cortas y Baja productividad  Cadencias de medianas y prototipos producción bajas Almacenaje y conservación de modelos 5 3. Aplicaciones Cuerpos de válvula (Acero Inoxidable) Rotores de turbina (Acero inoxidable) Horquillas de unión de arriostramientos Nudo de celosía (Acero de construcción) (Acero de construcción) 6 3. Aplicaciones Polea para grúa Cuerpo de compresor (Fundición gris) (Fundición gris) Mobiliario urbano (Fundición dúctil) Tapa (Fundición dúctil) 7 4. Elementos y proceso básico Modelo Horno y cubilote Cajas de moldeo y placas modelo Arena de moldeo 8 4. Elementos y proceso básico Utillaje diverso Compactadores Lancetas Sistema de impulsión de aire para limpieza (fuelle o aire comprimido) Brochas (negros de humo y barnices de fundición) Modelos para mazarotas y bebederos Etc… 9 4. Elementos y proceso básico Proceso de moldeo manual (para modelo partido y dos cajas) Fusión del metal Colocación modelo y relleno parte inferior del molde por capas Vuelta a la caja y retirada del modelo inferior Posicionamiento del modelo superior 10 4. Elementos y proceso básico Posicionamiento del bebedero y mazarotas Colocación de la caja superior, realización de agujeros y colocación de pesos Extracción de los modelos y generación de canales de distribución y colada Vertido del metal líquido Extracción de la pieza 11 5. Arenas de moldeo Características técnicas de las arenas – Refractariedad – Cohesión y resistencia mecánica – Dureza – Plasticidad y deslizamiento – Permeabilidad Tipos  Naturales (componentes no uniformes)  Artificiales o sintéticas (sílice pura + aglomerantes  arcillas, bentonitas… cohesión y plasticidad )  En verde (sin secar, menor cohesión, producción en serie)  En seco (más caras, aumenta cohesión, piezas grandes, pequeñas series) NEGROS BARNICES DE FUNDICIÓN OBJETO: Compensar la dilatación de la arena, y crear una capa aislante entre arena del molde y metal liquido, a fin de impedir el contacto entre el metal y la arena. 12 6. Cajas de moldeo Características de las Cajas de Moldeo en Arena Deben ser ligeras (facilitar el manejo) y resistentes (madera, aluminio, …) Deben ser identificables y disponer de un sistema que evite su incorrecto acople  Pasadores y agujeros con distintos diámetros a un lado y otro Caras enfrentadas  Muy buen acabado superficial  Rectificadas Paredes rugosas (oponerse al deslizamiento de la arena) o con entrantes y salientes 13 7. Clasificación de los procesos de moldeo en arena CLASIFICACIÓN PROCESOS DE MOLDEO EN ARENA  Manual  A máquina  Moldeo al descubierto  Moldeo en fosa  Moldeo sin caja  Moldeo en caja  Moldeo con Terrajas  Moldeo con Armaduras 14 7. Clasificación de los procesos de moldeo en arena MOLDEO AL DESCUBIERTO piezas planas, no muy delgadas, bajos requerimientos sobre el suelo (lecho de arena) sin cajas vientos (evacuación de los gases) 15 7. Clasificación de los procesos de moldeo en arena MOLDEO EN FOSA piezas grandes dimensiones (gran altura) la fosa actúa como la base de la caja. Los lados son de ladrillo y el fondo de carbón con tubos de ventilación (para resistir las presiones) supone un ahorro económico respecto a los moldes 16 7. Clasificación de los procesos de moldeo en arena MOLDEO SIN CAJA moldeo en serie de piezas pequeñas cajas de moldeo articuladas con gran salida Se retira la caja antes de hacer la colada terrón sujeto con zunchos sobre placa economía material y mano de obra 17 7. Clasificación de los procesos de moldeo en arena MOLDEO SIN CAJA Grandes series  Máquinas  Sistema Disamatic 18 7. Clasificación de los procesos de moldeo en arena MOLDEO SIN CAJA Grandes series  Máquinas Entada arena compactación Apertura placas modelo Desplazamiento bloque Inserción de machos Montaje línea de bloques 19 7. Clasificación de los procesos de moldeo en arena MOLDEO EN CAJA, SIN MACHO Y SIN FALSO MOLDE piezas sencillas con superficie plana como junta horizontal 20 7. Clasificación de los procesos de moldeo en arena MOLDEO EN CAJA. MOLDEO CON MOLDE FALSO pieza sin superficie exterior plana como junta horizontal oneroso por tener que construir y destruir el molde falso posibilidad de molde falso de madera, yeso (número de piezas elevada 21 7. Clasificación de los procesos de moldeo en arena MOLDEO EN CAJA. MOLDEO EN CAJA INTERMEDIA piezas con varias secciones máximas modelo desmontable en la sección mínima o uso de machos sin caja intermedia 22 7. Clasificación de los procesos de moldeo en arena MOLDEO EN CAJA. MOLDEO CON MACHO modelo diferente a la pieza (portadas) 23 7. Clasificación de los procesos de moldeo en arena TERRAJAS superficies fáciles de obtener por revolución o desplazamiento disminuye coste del modelo conjunto de plantillas montadas sobre una regleta o árbol 24 7. Clasificación de los procesos de moldeo en arena Moldeo a Máquina  Aumento de la demanda  Mecanización y automatización  Máquinas estudiadas y construidas para realizar, parcial o totalmente, el mismo ciclo de operaciones que las que habitualmente efectúa un moldeador manualmente. 1º relleno y sacudidas 2º compresión 3º desmodelado 25