Fundición (metalurgia)


En la metalurgia y la fabricación de joyas, la fundición es un proceso en el que se introduce un metal líquido en un molde (normalmente mediante un crisol ) que contiene una impresión negativa (es decir, una imagen negativa tridimensional) de la forma deseada. El metal se vierte en el molde a través de un canal hueco llamado bebedero . Luego se enfrían el metal y el molde, y se extrae la parte metálica (la fundición ). La fundición se usa con mayor frecuencia para hacer formas complejas que serían difíciles o poco económicas de hacer con otros métodos. [1]

Los procesos de fundición se conocen desde hace miles de años y se han utilizado ampliamente para la escultura (especialmente en bronce ), la joyería en metales preciosos y las armas y herramientas. Las fundiciones de alta ingeniería se encuentran en el 90 por ciento de los bienes duraderos, incluidos automóviles, camiones, aeroespacial, trenes, equipos de minería y construcción, pozos petroleros, electrodomésticos, tuberías, hidrantes, turbinas eólicas, plantas nucleares , dispositivos médicos, productos de defensa, juguetes y más. [2]

Las técnicas tradicionales incluyen la fundición a la cera perdida (que puede dividirse en fundición centrífuga y fundición por vertido directo asistida por vacío ), fundición en molde de yeso y fundición en arena .

El proceso de fundición moderno se subdivide en dos categorías principales: fundición fungible y no fungible. Se descompone aún más por el material del molde, como arena o metal, y el método de vertido, como la gravedad, el vacío o la baja presión. [3]

La fundición de molde desechable es una clasificación genérica que incluye molduras de arena, plástico, cáscara, yeso y inversión (técnica de cera perdida). Este método de fundición en molde implica el uso de moldes temporales no reutilizables.

La fundición en arena es uno de los tipos de fundición más populares y simples, y se ha utilizado durante siglos. La fundición en arena permite lotes más pequeños que la fundición en molde permanente y a un costo muy razonable. Este método no solo permite a los fabricantes crear productos a bajo costo, sino que también ofrece otros beneficios para la fundición en arena, como operaciones de tamaño muy pequeño. El proceso permite piezas fundidas lo suficientemente pequeñas como para caber en la palma de la mano hasta piezas lo suficientemente grandes como para la cama de un vagón de tren (una pieza fundida puede crear la cama completa para un vagón de tren). La fundición en arena también permite fundir la mayoría de los metales según el tipo de arena utilizada para los moldes. [4]


Metal fundido antes de la colada
Fundición de hierro en un molde de arena
Una tapa de válvula fundida a la cera perdida
El proceso de moldeo permanente
Las velocidades de enfriamiento intermedias del fundido dan como resultado una microestructura dendrítica. Las dendritas primarias y secundarias se pueden ver en esta imagen.
Un sistema de inyección simple para un molde de partición horizontal.
Diferentes tipos de elevadores
Esquema del proceso de fundición en molde permanente a baja presión
Un software de alto rendimiento para la simulación de procesos de fundición brinda oportunidades para una evaluación interactiva o automatizada de los resultados (aquí, por ejemplo, de las características de llenado y solidificación del molde, porosidad y flujo).