Procesos de manufactura

Métodos de fabricación. Fundición. Colada. Vaciado. Moldeado. Conformado en caliente

  • Enviado por: Leandro
  • Idioma: castellano
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FUNDICION

El siguiente descubrimiento tuvo lugar después de inventarse el horno cerrado de dos cámaras para la cerámica, en el que se logran temperaturas muchísimo más altas que las de los hornos abiertos utilizados para la alfarería a baja temperatura. Esto ocurrió probablemente, casi con seguridad, antes del 4000 a.C. y condujo, unos 500 años más tarde, primero a la fundición de pequeños trozos de cobre y malaquita (de la que, en determinadas condiciones, puede extraerse cobre) y, más adelante, a fundir grandes cantidades de mineral de cobre en hornos que al principio se parecían a los de dos cámaras para cerámica. Hasta el momento en que se pudo fundir, no se produjo un incremento importante en el suministro de cobre y objetos hechos con él.

La realización de este proceso empieza lógicamente con el molde. La cavidad de este debe diseñarse de forma y tamaño ligeramente sobredimensionado, esto permitirá la contracción del metal durante la solidificación y enfriamiento. Cada metal sufre diferente porcentaje de contracción, por lo tanto si la presión dimensional es crítica la cavidad debe diseñarse para el metal particular que se va a fundir. Los moldes se hacen de varios materiales que incluyen arena, yeso, cerámica y metal. Los procesos de fundición se clasifican de acuerdo a los diferentes tipos de

LA COLADA

Este proceso, utilizado ya en la antigüedad, consiste en verter la pasta vítrea en moldes y dejarla enfriar y solidificar. En la actualidad se han desarrollado procesos de colado por centrifugado en los que la pasta vítrea es propulsada contra las caras de un molde que rota a gran velocidad. Por su capacidad para moldear formas precisas y ligeras, el moldeado centrífugo se usa, por ejemplo, para la producción de los tubos de imagen de la televisión.

Para enfriar el acero utilizamos unos moldes llamados lingoteras. Una vez solidificado obtenemos el lingote del que posteriormente obtendremos otros productos.

Las lingoteras suelen ser de forma troncopiramidal. Puede ser abierta por una o por las dos bases y, en caso de no tener fondo, se asienta sobre placas de fundición y se rellena la junta con una pasta. Según su espesor, se enfriarán con mayor o menor rapidez.

El acero se vierte directamente de los convertidores o mediante cuchara. La colada puede realizarse por la parte de arriba disponiendo en fila varias lingoteras, o bien por el fondo llenándolas a través de un bebedero y unas tuberías que van insertadas al fondo de las lingo­teras. De esta forma (por el fondo9 se obtienen superficies más perfectas.

El desmolde se realiza fácilmente por la contracción del acero al enfriarse.

vaciado

En talleres y fundiciones de producción pequeña, los moldes se alinean en el piso conforme se van haciendo y el metal es tomado entonces en pequeñas cucharas de vaciado. Cuando se requiere mas metal o si un metal mas pesado es vaciado, se han diseñado cucharas para ser usadas, por dos hombres. En fundiciones grandes, están comprometidas en la producción en masa de piezas fundidas, el problema de manejo de moldes y vaciado de metal se resuelve colocando los moldes sobre transportadores y haciéndolos pasar lentamente por una estación de vaciado. La estación de vaciado puede ser localizada permanentemente cerca del horno o el metal puede ser traído a ciertos puntos por equipo de manejo aéreo. Los transportadores sirven como un almacén de lugar para los moldes, los cuales son transportados a un cuarto de limpieza.

El rechupe, debido a la falta de alimentación de la pieza. Las superficies internas de esta cavidad están cubiertas con cristales dendríticos y no están oxidadas

MOLDEADO

Los lingotes se forman por moldeado o molde vertiendo el metal liquido en unos moldes hechos de madera, de metal o de arena, según los casos. Los últimos tienen la ventajas de su porosidad, que permite la salida de los gases, pero solo pueden emplearse una vez. La colada de los metales se remontan a la edad de bronce y se utilizo durante mucho tiempo para la fabricación de armas, campanas, estatuas, vasos, etc.

Desde la aparición de las grandes industrias en la segunda mitad del siglo XIX, las fabricas de fundición constan de varias secciones, en las que se llevan a cabo las operaciones de preparación de moldes, fusión o paso de los estados liquido, aleación, si hay combinación con algún otro metal, colada o vaciado en los moldes, desmoldeo, después de enfriar la masa liquida, acabado o desbastado y limpieza de la pieza obtenida .

CONFORMADO EN CALIENTE

Consiste en someter al material a procesos de deformación drástica a elevadas temperaturas. El material que va a ser conformado en caliente es un material que viene generalmente de un proceso de solidificación, y por lo tanto la densidad de defectos es baja (materiales poco agrios).

Por un lado se está induciendo deformación al material, debido a que se le somete a una serie de esfuerzos de distinto tipo, y por tanto se está induciendo acritud en el material. Por otro lado, y como consecuencia de la temperatura a la que se produce el proceso, en el material se van a dar los mecanismos de restauración y recristalización (que aparecían en los recocidos de recristalización), pero que aquí aparece en los procesos de conformado, y cuando estos mecanismos aparecen de forma simultánea al proceso de deformación plástica, se llaman restauración y recristalización dinámicas.

En el conformado en caliente compiten entonces dos mecanismos antagónicos. Uno de creación de defectos (acritud), y otro de eliminación de defectos (recristalización y restauración dinámicas).

Llega un momento en el cual se establece un equilibrio tal que, a partir de un determinado nivel de deformación, al aplicar una tensión constante, el material se deforma plásticamente sin adquirir acritud, y por lo tanto resulta más fácil deformar en caliente al material que deformarlo e frío (véase figura 40).

En la deformación en frío hay que aumentar la tensión para seguir deformando el material, mientras que en la deformación en caliente se puede deformar a tensión constante.

En caliente, el material es más dúctil que en frío. Este conformado en caliente se produce a una temperatura bastante elevada, normalmente superior a tres cuartos de la temperatura de fusión (T"0,75*TF). Se necesitan altas temperaturas porque solamente a temperaturas superiores a la mitad de la temperatura de fusión tendremos el fenómeno de autodifusión (difusión del átomo mayoritario en caso de solución intersticial) a velocidades apreciables; es decir, que en los aceros, para que el hierro difunda de forma apreciable, es necesario que T"0,5*TF, y así se pueda producir la restauración y recristalización dinámicas.

ANEXOS

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