¿Qué es Fundición? Tu guía completa

La industria de piezas de fundición de metales está formada por fundiciones que brindan servicios de fundición. Nuestra vida moderna y nuestro progreso económico se deben a las piezas producidas por fundición, pero muchos de nosotros tenemos poco conocimiento de ellas.

Para definir simplemente el significado de fundición, una fundición es una fábrica que produce piezas fundidas fundiendo metal, colocando metal fundido en un molde y luego solidificándolo.

La fabricación por fundición es una de las técnicas de fabricación más antiguas del mundo. Sin embargo, a pesar de que la industria de la fundición tiene siglos de antigüedad, los procedimientos para fabricar moldes y fundir metales se han actualizado debido a varios avances técnicos a lo largo de los años.

En la actualidad, Estados Unidos tiene más de 2,500 fundiciones, con decenas de miles más en todo el mundo. La tecnología no solo ha revolucionado considerablemente el sector de la fundición, sino que el énfasis en la seguridad y los procedimientos estandarizados también ha transformado la industria. Como resultado, las fundiciones de hoy no se parecen en nada a las de hace 50 años.

Entonces, ¿cuál es el significado y el proceso de fundición? Aquí hay una revisión completa y una explicación de todo lo que necesita saber sobre la fundición.

¿Qué significa fundición?

Una fundición significa una instalación de fabricación de piezas de fundición de metales. Los metales se moldean en diferentes diseños fundiéndolos, vertiendo el material en un molde y luego extrayendo el material del molde o las piezas fundidas cuando el metal se enfría.

Aluminio y hierro fundido son los metales más comúnmente tratados. Podemos utilizar otros metales, como acero inoxidable, acero al carbono, acero al manganeso, latón y bronce en fundiciones para realizar piezas fundidas. Foundry permite la creación de diseños con formas y tamaños deseados.

Tipos de fundición de metales por procesos

Existen varios tipos de procesos de fundición de metales que definen la fundición de metales, cada uno con sus propias características y aplicaciones. A continuación se muestran algunos tipos comunes de procesos de fundición de metales:

  1. Fundición de arena: La fundición en arena es uno de los métodos de fundición más utilizados. Se trata de crear un molde a partir de una mezcla de arena y un material aglutinante. Este proceso es versátil y se puede utilizar para diferentes metales. Es mejor para producir piezas grandes y complejas que no necesitan superficies precisas.

  2. Fundición de fundición de inversión: También conocido como fundición a la cera perdida, este proceso incluye la creación de un patrón de cera, recubrirlo con una cáscara y luego derretir la cera para dejar una cavidad en la que se vierte el metal. Se utiliza para piezas complicadas y detalladas, a menudo con un alto grado de precisión y resistencia.

  3. Fundición de moldeo de conchas: El moldeado en concha es el tipo más moderno hoy en día y es una variación de la fundición en arena que utiliza arena recubierta de resina que está previamente recubierta con una fina capa de resina termoestable. Este proceso proporciona acabados superficiales y precisión dimensional mejorados en comparación con el proceso de fundición en arena.

  4. Fundición a presión: En la fundición a presión, el metal fundido se empuja hacia la cavidad de un molde bajo alta presión. Este proceso es conocido por producir piezas con alta precisión y acabados superficiales suaves. Se utiliza comúnmente para fabricar piezas de automóviles y productos electrónicos de consumo.

  5. Fundición centrífuga: Este proceso implica rotar un molde a altas velocidades mientras se vierte metal fundido en él. La fuerza centrífuga distribuye el metal uniformemente, creando piezas con alta densidad y pocos defectos. Se utiliza para producir tuberías, tubos y piezas cilíndricas.

  6. Fundición de espuma perdida: En este proceso, se construye un patrón de espuma y luego se entierra en arena. Cuando el metal se vierte en el molde, el patrón de espuma se evapora, dejando una cavidad para el metal. Es adecuado para diseños complejos y de una sola pieza. Suele ser una opción más económica para piezas que no tienen un estándar alto.

Equipos para proyectos de fundición

La mecanización prevalece en las fundiciones modernas. Los aparatos y equipos necesarios para la producción de plantillas y machos, la fundición y el moldeado se pueden encontrar fácilmente en las fundiciones modernas. Enormes hornos de fundición, transportadores, cucharones, grúas, montacargas y recipientes de transferencia se encuentran entre los elementos de la lista. Todos los equipos para el procesamiento de fundición pueden soportar los altos niveles de calor producidos en un taller de fundición.
Los metales dictan el tipo de equipo que utiliza una fundición;

  1.  Los hornos de arco eléctrico son adecuados para trabajar con acero.
  2.  Es más probable que una fundición centrada en el cobre utilice un horno de inducción.

El tamaño de un horno puede variar desde una pequeña unidad de mesa hasta uno que pesa varias toneladas. La escala de producción varía desde un cuarto de onza hasta muchas toneladas. Las máquinas para hacer patrones y moldear y la mayoría de los otros equipos de fundición tienen la misma variabilidad de modelo y tamaño.

fundiciones de fundición
arena metalica

Tipos de hornos de fundición

Antes de comenzar con los detalles del proceso de fundición, observe los diferentes tipos de hornos de fundición que la industria de la fundición utilizó para moldear metales.

  1. hornos de inducción; ofrecen alta calidad y facilidad de uso.
  2. hornos de crisol; manejar altas temperaturas
  3. Hornos de cúpula
  4. Hornos de arco eléctrico

El proceso de producción de fundición

El primer paso es hacer el molde de fundición. Esto puede cambiar según el proceso utilizado. Sin embargo, una vez fabricado el molde, el proceso de producción es similar:

  1. Prepare el molde y sujételo
  2. Vierta el metal fundido en el molde.
  3. Deja que el metal se enfríe.
  4. Retire la fundición endurecida del molde.
  5. Retire cualquier exceso de metal de la fundición final.
  6. El producto final se pule y termina.

La fabricación de un molde es el primer paso en el proceso de fundición de metales. El metal que se va a fundir se vierte y se enfría en este molde. El material utilizado para fabricar el molde dependerá del tipo de metal utilizado y de la forma del producto final requerido. La arena es un material de moldeo popular. Sin embargo, los trabajadores también pueden utilizar metales, materiales de fundición a la cera perdida y otros materiales.

Los metales de varios tipos se utilizan para fundir metales de varios tipos. Las cúpulas, el arco eléctrico, la inducción, el hogar o reverbero y el crisol son ejemplos de varios tipos de hornos. Debido a que los metales tienen diferentes propiedades, requieren diferentes insumos. Cada tipo produce un residuo peligroso específico.
Luego, cuando el metal se derrite, se vierte en la fundición previamente creada y se deja enfriar y fijar.

Para crear una cavidad de molde, la arena de sílice, la humedad, los aceites y la arena verde se mezclan. Luego se llena la cavidad con metal. El metal se extrae fácilmente del molde una vez que se ha enfriado. Este tipo de arena debe soportar altas temperaturas y presiones mientras permite el escape de gases, mantiene un tamaño de grano pequeño y no reacciona con los metales.

Desperdicios del proceso de fundición

Los residuos de fundición están determinados por el tipo de metal utilizado y el tipo de fundición.

  • Los mayores contaminantes son principalmente los desechos gaseosos. Están presentes metales, moléculas orgánicas semivolátiles y compuestos orgánicos volátiles. Estos gases se pueden capturar utilizando sistemas de control de emisiones.
  • El agua utilizada para congelar el metal resultó en desechos líquidos en las fundiciones. Además, el agua utilizada para la limpieza de pisos y otros mantenimientos también puede generar desechos líquidos. Puede construir una instalación de tratamiento de agua para evitar el desperdicio de agua.
  • La escoria, la arena, los refractarios desperdiciados y el polvo de reducción de emisiones son todas fuentes de desechos sólidos. Para esto se utilizan la recuperación de arena, la recuperación de arena seca, la recuperación de arena húmeda, la recuperación de arena por desgaste y otros procesos. La arena también se puede reutilizar para otros fines.
  • Una fundición también produce escoria y emisiones como basura. Estos pueden reciclarse directamente en el horno para recolectar cualquier metal que sea recuperable. La galvanización térmica y el niquelado no electrolítico son otros dos métodos de fundición únicos.

Tipos de arena de fundición

A continuación se muestra la arena de fundición más utilizada:

moldeo en arena

1. Arena verde

Se supone que estas variedades de arena de fundición cumplen los siguientes requisitos:

  • Debe tener una excelente unión verde, lo que significa que debe mantener la forma moldeada mientras aún está húmedo.
  • Altamente refractario, es decir, resistente al calor, y
  • No pueden contener ningún contaminante que pueda provocar la formación de costras en las superficies de la carcasa.

La existencia de alguna forma de sustancia arcillosa determinará la calidad de unión de dicha arena, que contendrá una gran cantidad de sílice. Las arenas de moldeo naturales son aquellas que son aceptables tal como se encuentran.

Arena de resina

2. Frente a la arena

Se requieren varios materiales para proteger las superficies de los moldes del metal fundido y ayudar a producir caras de fundición suaves. La arena de moldeo es inherentemente resistente al fuego. Sin embargo, los trabajadores pueden modificarlo de varias maneras para evitar que el metal penetre en la fundición. Podemos agregar pequeñas cantidades de coque, betún o polvo de carbón a la arena de revestimiento que entra en contacto con el metal.

Espolvoreando la cara del molde con talco (tiza francesa) o rociando o cepillando plumbago o circón en una solución líquida después de quitar el patrón.

acero al carbono2

3. Arena central

Core Sand hace un tipo de uso de arena para hacer todo tipo de núcleos utilizados dentro de los moldes para generar agujeros o grietas en las piezas fundidas. Las siguientes características deben estar presentes en las arenas de núcleo:

  • el bono verde
  • Las cualidades de una unión seca son que conserva su forma después de que se haya secado por completo.
  • Debe tener permeabilidad, lo que significa que debe permitir que los gases escapen rápidamente.
  • Debe colapsar rápidamente después de la colada para que se pueda quitar el núcleo.
empresa de casting de inversión

4. Arena de sílice

Debido a que la arena de sílice no tiene enlace orgánico, forman un núcleo de arena petrolífera. Luego se mezcla con dextrina y agua para formar un enlace verde. También se puede usar aceite de linaza, aunque no forma un enlace verde después de hornear el núcleo de arena. Sin embargo, se oxida y forma un enlace seco. La arena será entonces más porosa después, no tan firme que no libere un poco de presión cuando el molde se enfríe, y no tan dura que no pueda quitarla más tarde.

Ventajas del diseño del centro de fundición

Las ventajas más evidentes y comunes de los diseños de centros de fundición son:

  • Los diseños intrincados son posibles con aplicaciones de fundición.
  • La fundición de fundición moderna es eficiente
  • Entregables de alta calidad de Foundry Casting
  • Un buen proveedor de servicios mitiga los defectos
  • La fundición proporciona resultados más detallados que cualquier otra industria, incluida la fabricación de torneado.

Eche un vistazo a las siguientes aplicaciones en las que el proceso Foundry funciona de maravilla.

Las fundiciones proporcionan artículos de metal para la industria ferroviaria, incluidas tuberías, piezas de motores, componentes de motores y otra maquinaria pesada. La fundición se utiliza para fabricar casi todos los artículos de metal.

Las fundiciones son lugares donde los metales pueden derretirse en hornos particulares y luego verterse en moldes para crear un producto. Las fundiciones se suelen clasificar según el tipo de metal con el que trabajan, como fundición de hierro, fundición de latón, fundición de bronce, etc.

En la fundición se utilizan cobre, aluminio, acero, hierro, bronce y otras aleaciones. Por lo general, las fundiciones se especializan en uno o más tipos de metales. La fundición a presión por gravedad es un método para producir piezas fundidas mediante el vertido de metal fundido en moldes de arena.

También utilizan otros métodos de fundición, como la fundición a presión por compresión y gravedad y la fundición a presión centrífuga. En la fundición a presión, el metal moldeado opera en la fabricación de tuberías y otros productos relacionados. Un molde giratorio en el que se vierte el metal líquido obliga al metal a extenderse hacia afuera ya través de los contornos del molde.

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Los datos anteriores son de Google Trends - 2019-2022

Tendencias de la industria de la fundición

El negocio de la fundición está atravesando algunos cambios trascendentales que tendrán un impacto en la calidad y los precios para los usuarios finales. La tecnología de fundición ha progresado con el tiempo y las actividades fundamentales de fundición han variado y cambiado. En general, la escala, la mecanización y el pulido in situ son los temas más destacados.

Los hornos nuevos son más importantes, más resistentes y más eficientes en comparación con las generaciones anteriores. A pesar de tener menos fundiciones que India y Japón, Estados Unidos produce la segunda mayor cantidad de metal fundido a nivel mundial, con 12,250,000 XNUMX XNUMX toneladas métricas.

China supera considerablemente a la competencia con una producción anual de aproximadamente 44,500,000 toneladas. Para obtener una lista de los principales fabricantes de piezas de fundición, consulte esto guía sobre las principales fundiciones de acero en China.  

Aunque el costo de las materias primas ha disminuido, principalmente la chatarra reciclada, el negocio continúa teniendo problemas con las ganancias debido al rápido aumento de los gastos laborales. El aumento de los costos de mano de obra es un ímpetu principal para la automatización, que es especialmente importante en la fundición porque es peligrosa y desagradable para los humanos. Las piezas de automóviles, las ruedas de ferrocarril y otras piezas fundidas de producción masiva podrían beneficiarse de un gran avance en la automatización de la fundición.

Preguntas Frecuentes

¿Qué depara el futuro de Foundry?

El aluminio va en aumento en el futuro de Foundry. Los sistemas específicos de aluminio deben combinarse armoniosamente para satisfacer las demandas del mercado global en desarrollo de piezas fundidas de aluminio complicadas. Los automóviles y motocicletas que utilizan energías renovables utilizan fundición de aluminio. El acero inoxidable seguirá siendo la mejor opción para las piezas de fundición que requieren alta calidad y fuertes propiedades mecánicas.

¿Cuál es la diferencia entre un proyecto de fundición y una empresa de fundición?

En la mayoría de los casos, son sinónimos, a menos que la empresa de fundición solo proporcione servicios de comercialización de piezas de fundición sin capacidad de fabricación. Los servicios de fundición de acero los prestan las fundiciones, que son fábricas. Las fundiciones producen piezas fundidas como resultado final.

En un proyecto de fundición, ¿qué sucede?

Los proyectos de fundición suelen ser proyectos de fundición personalizados entre los compradores de piezas fundidas y las fundiciones, y consisten en el desarrollo, muestreo y prueba de nuevos productos de piezas metálicas, y la producción en masa.

¿Cuáles son los componentes de una fundición?

Grandes hornos de fusión, montacargas, grúas, cucharones, transportadores y recipientes de transferencia se encuentran entre los elementos de la lista.

¿Cómo llamamos a un trabajador de fundición?

Los empleados de fundición más calificados son los fabricantes de patrones, moldeadores manuales y fabricantes de núcleos manuales. A menudo aprenden su habilidad a través de programas oficiales de aprendizaje que duran unos cuatro años.

¿De qué está hecha la arena de fundición?

La arena de fundición generalmente se compone de arena de sílice o arena de lago limpia, de tamaño uniforme y de alta calidad, unida para crear moldes para piezas fundidas de metales (hierro y acero) y metales no ferrosos (cobre, aluminio y latón).

Resumen

Tradicionalmente, los entornos de fundición son calurosos y sudorosos. Necesitará cascos, protección para los ojos, protectores faciales, ropa gruesa revestida de aluminio y otros equipos de protección. Las fundiciones utilizan techos altos para permitir la circulación de aire fresco. Las fundiciones modernas han adoptado nuevos equipos y diseños de fábrica para hacer que las condiciones de trabajo sean más amigables. Dawang Grupo de casting ha invertido constantemente recursos para mejorar las instalaciones y la tecnología de fundición, liderando la industria de servicios de fundición.

Hoy en día, el proceso de fundición es un proceso metalúrgico crucial. Con esto concluye nuestra discusión sobre la definición de proceso de fundición, aplicaciones, tipos, equipos, arena y procedimientos.

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