La fundición centrífuga o rotocasting es una técnica de fundición que se utiliza normalmente para fundir cilindros de paredes delgadas. Por lo general, se utiliza para fundir materiales como metales, vidrio y hormigón. Se puede lograr una alta calidad mediante el control de la metalurgia y la estructura cristalina. A diferencia de la mayoría de las otras técnicas de fundición, la fundición centrífuga se utiliza principalmente para fabricar materiales en stock simétricos rotacionalmente en tamaños estándar para un mayor mecanizado , en lugar de piezas moldeadas adaptadas a un uso final particular.
Materiales [ editar ]
Los materiales típicos que se pueden fundir por centrifugación son metales, cementos, hormigones, vidrio y materiales de cerámica. Los metales fundidos típicos son hierro , acero , aceros inoxidables y aleaciones de níquel , aluminio y cobre .
Se pueden combinar dos materiales introduciendo un segundo material durante el proceso. Un ejemplo común es la tubería de hierro fundido revestida en el interior con cemento.
Proceso de fundición de metal [ editar ]
En la fundición centrífuga, un molde permanente gira continuamente a altas velocidades (300 a 3000 rpm) a medida que se vierte el metal fundido. El metal fundido se esparce a lo largo de la pared interior del molde, donde se solidifica después de enfriarse. La fundición suele ser una fundición de grano fino con un diámetro exterior de grano especialmente fino, debido al rápido enfriamiento en la superficie del molde. Las impurezas e inclusiones más ligeras se mueven hacia el diámetro interior y se pueden mecanizar después de la fundición.
Las máquinas de fundición pueden ser de eje horizontal o vertical. [1] Se prefieren las máquinas de eje horizontal para cilindros largos y delgados, las máquinas verticales para anillos y cojinetes. [2]
Las piezas fundidas generalmente se solidifican de afuera hacia adentro. Esta solidificación direccional mejora algunas propiedades metalúrgicas. A menudo, las capas interna y externa se eliminan y solo se usa la zona columnar intermedia . [3]
La fundición centrífuga fue la invención de Alfred Krupp , quien la utilizó para fabricar neumáticos de ferrocarril ( neumáticos de acero fundido para ruedas de ferrocarril) a partir de 1852. [4]
Aplicaciones [ editar ]
Las piezas típicas fabricadas mediante este proceso son tuberías , volantes , camisas de cilindros y otras piezas que son axi-simétricas . Se utiliza principalmente para fundir camisas de cilindros y válvulas de manguito para motores de pistón, piezas que de otro modo no podrían fabricarse de forma fiable.
Características de la fundición centrífuga [ editar ]
- Las piezas de fundición se pueden realizar en casi cualquier longitud, grosor y diámetro.
- Se pueden producir diferentes espesores de pared a partir del mismo molde.
- Elimina la necesidad de núcleos.
- Buenas propiedades mecánicas debido a la estructura de grano formada por acción centrífuga.
- Normalmente se producen formas cilíndricas:
- En tamaños de hasta 6 m (20 pies) de diámetro y 15 m (49 pies) de longitud.
- Con un rango de espesor de pared de 2.5 a 125 mm (0.098 a 4.921 in).
- En los límites de tolerancia del diámetro exterior de 2,5 mm (0,098 in) un diámetro interior de la matriz de 3,8 mm (0,15 in).
- En un acabado superficial de 2,5 a 12,5 mm (0,098 a 0,492 in) rms.
Vidrio [ editar ]
La técnica se conoce en la industria del vidrio como " hilado ". La fuerza centrífuga empuja el vidrio fundido contra la pared del molde, donde se solidifica. El proceso de enfriamiento suele tardar entre 16 y 72 horas, según las impurezas o el volumen de material. Los productos típicos fabricados con este proceso son los tubos de televisión y los conos de punta de misiles. [ cita requerida ]
La fundición giratoria también se utiliza para fabricar grandes espejos telescópicos , donde la curva natural seguida por el vidrio fundido reduce en gran medida la cantidad de molienda necesaria. En lugar de verter vidrio en un molde, se contiene una plataforma giratoria completa que contiene el molde periférico y el patrón posterior (un patrón de panal para reducir la masa del producto terminado) dentro de un horno y se carga con el material de vidrio utilizado. Luego, el conjunto se calienta y se centrifuga a baja velocidad hasta que el vidrio es líquido, luego se enfría gradualmente durante un período de meses.
La fundición centrífuga también se usa comúnmente para dar forma al vidrio en objetos esféricos como canicas . [ cita requerida ]
Beneficios [ editar ]
Los cilindros y las formas con simetría rotacional se moldean con mayor frecuencia mediante esta técnica. Las fundiciones largas a menudo se producen con el eje largo paralelo al suelo en lugar de estar de pie para distribuir el efecto de la gravedad de manera uniforme.
Los cilindros de paredes delgadas son difíciles de fundir por otros medios. La fundición centrífuga es particularmente adecuada, ya que se comporta como fundiciones planas poco profundas en relación con la dirección de la fuerza centrífuga.
La fundición centrífuga también se usa para fabricar objetos en forma de disco y cilindro, como ruedas de vagones de ferrocarril o accesorios de máquinas, donde el grano, el flujo y el equilibrio son importantes para la durabilidad y utilidad del producto terminado.
También se pueden moldear formas no circulares siempre que la forma sea relativamente constante en radio.
Ver también [ editar ]
 | Wikimedia Commons tiene medios relacionados con la fundición centrífuga . |
- Horno rotatorio
- Spin casting : método de utilización de la fuerza centrífuga para producir piezas fundidas a partir de un molde de caucho
- Spin casting (espejos) : una técnica para construir grandes espejos parabólicos
Referencias [ editar ]
- ^ http://www.centrifugalcasting.com/technical.htm
- ^ "Proceso y ventajas de la fundición centrífuga vertical" . Precisa Specialties Inc . 2018-07-19 . Consultado el 28 de agosto de 2018 .
- ^ http://www.metalwebnews.com/howto/casting/casting.pdf
- ^ Manchester, William (1969). Los brazos de Krupp . Michael Joseph. pag. 102.
Lectura adicional [ editar ]
- Kalpakjian, Serope; Schmid, Steven R. Ingeniería y tecnología de fabricación (5ª ed.). pag. 525.
Enlaces externos [ editar ]
- animación del proceso de fundición centrífuga
- Página del sitio Efunda con fundamentos de fundición centrífuga
- Video de fundición centrífuga
