Fundición de molde completo
La fundición de molde completo es un proceso de fundición de patrón evaporativo que es una combinación de fundición en arena y fundición con espuma perdida . Utiliza un patrón de espuma de poliestireno expandido que luego se rodea de arena, al igual que el moldeado en arena. Luego, el metal se vierte directamente en el molde, que vaporiza la espuma al entrar en contacto.
Proceso
Primero, un patrón generalmente está hecho de espuma de poliestireno , que se puede hacer de muchas maneras diferentes. Para tiradas de pequeño volumen, el patrón se puede cortar a mano o mecanizar a partir de un bloque sólido de espuma; si la geometría es lo suficientemente simple, incluso se puede cortar con un cortador de espuma de alambre caliente .
Si el volumen es grande, entonces el patrón se puede producir en masa mediante un proceso similar al moldeo por inyección . Se inyectan perlas de poliestireno pre-expandido en un molde de aluminio precalentado a baja presión. Luego se aplica vapor al poliestireno, lo que hace que se expanda más para llenar la matriz. El patrón final es aproximadamente 97,5% de aire y 2,5% de poliestireno.
Los patrones terminados se pueden pegar en caliente a lavabos, canales y contrahuellas de vertido prefabricados para formar el patrón final. [1] Luego, el patrón se recubre con un material refractario . El patrón revestido ( 2 ) se coloca en un matraz y se empaqueta cuidadosamente con arena verde ( 4 ) o arena unida químicamente.
Finalmente, el metal fundido ( 1 ) se vierte en el molde, que vaporiza la espuma ( 3 ) permitiendo que el metal llene todo el molde. El vapor se extrae simultáneamente del matraz a través de la arena.
Se deja enfriar la colada y luego se vierte fuera del matraz ( 5 ) listo para usar. No es necesario reprocesar la arena, por lo que se puede reutilizar directamente. [1] [2]
Detalles
El grosor mínimo de la pared para una fundición de molde completo es de 2,5 mm (0,10 pulg.). Las tolerancias dimensionales típicas son 0.3% y los acabados superficiales típicos son de 2.5 a 25 µm (100 a 1000 µin) RMS . El rango de tamaño es de 400 g (0,88 libras) a varias toneladas (toneladas). [3]
La fundición de molde completo se utiliza a menudo para producir culatas de cilindros , bloques de motor , carcasas de bombas , componentes de frenos de automóviles y colectores . [3] Los materiales comúnmente empleados incluyen aluminio , hierro , acero , aleaciones de níquel y aleaciones de cobre . [2]
Ventajas y desventajas
Este proceso de colada es ventajoso para coladas muy complejas, que normalmente requerirían machos . También es dimensionalmente precisa, no requiere calado y no tiene líneas de partición, por lo que no se forma rebaba . En comparación con la fundición a la cera perdida , es más barata porque es un proceso más simple y la espuma es más barata que la cera. Por lo general, no se requieren elevadores debido a la naturaleza del proceso; debido a que el metal fundido vaporiza la espuma, el primer metal en el molde se enfría más rápidamente que el resto, lo que da como resultado una solidificación direccional natural . [1] [2]
Las dos desventajas principales son que los costos del patrón pueden ser altos para aplicaciones de bajo volumen y los patrones se dañan o distorsionan fácilmente debido a su baja resistencia. [1] Si se usa un dado para crear los patrones, existe un gran costo inicial. [2]
Historia
La primera patente para un proceso de fundición de patrón evaporativo fue presentada en abril de 1956 por HF Shroyer. Él patentó el uso de patrones de espuma incrustados en arena verde tradicional para fundición de metales.
Referencias
Notas
- ↑ a b c d Degarmo, Black & Kohser 2003 , págs. 320–322.
- ↑ a b c d Kalpakijian y Schmid , 2006 , p. 297–299 .
- ↑ a b Full Mold Casting , consultado el 24 de marzo de 2009.
Bibliografía
- Degarmo, E. Paul; Black, J T .; Kohser, Ronald A. (2003), Materiales y procesos en la fabricación (9a ed.), Wiley, ISBN 0-471-65653-4.
- Kalpakjian, Serope; Schmid, Steven (2006), Ingeniería y tecnología de fabricación (5.a ed.), Pearson, ISBN 0-13-148965-8.
- Fundición (fabricación)
