El proceso de fundición de metales es muy común en diversas industrias y tiene como objetivo cambiar el estado sólido de ciertos materiales, a partir del calentamiento de las piezas, para poder moldearlo en nuevas formas y transformar su aspecto final. Para lograrlo, es necesario derretir los metales a través de ciertos procesos que resultan de gran utilidad para la fabricación de piezas indispensables en el mercado, resistentes y de alta calidad. Pero, ¿cómo se logra esta actividad?
En la nota de hoy, queremos compartirle en qué consiste el proceso de fundición de metales, cuáles son los medios más frecuentes que se emplean para llevar a cabo esta tarea, qué sucede con la materia prima en transformación, cuáles son las etapas del proceso de fundición y qué materiales resultan indispensables para alcanzar resultados efectivos durante cada etapa. Por eso, si le interesa conocer más al respecto, lo invitamos a que siga leyendo.
Pasos clave para la fundición de metales
Es esencial tener en cuenta que el proceso de fundición no consiste únicamente en el calentamiento de un metal hasta lograr el estado líquido, sino en lo que precede a ese cambio de estado. Por lo tanto, dentro del calentamiento de metales también entran en consideración los moldes para fundición y las piezas finales que se solidifican al finalizar la actividad.
En ese sentido, el proceso de fundición consta de cuatro etapas:
1. La fusión del metal a partir de algún método de calentamiento industrial como los hornos de fundición.
2. El vaciado del metal en estado líquido en un molde.
3. La solidificación o el enfriamiento de la nueva pieza.
4. La limpieza e inspección del producto final.
Dentro de los pasos anteriores, el proceso de fundición puede dividirse en dos según el molde que desee emplearse:
– Fundición en molde desechable
En este caso, la fundición se lleva a cabo en un tipo de molde que, una vez utilizado, debe destruirse para liberar la nueva pieza de metal solidificada. Generalmente, el método más reconocido dentro de esta categoría es la fundición en arena, debido a que casi todos los materiales o aleaciones pueden procesarse sin inconvenientes. Además de su versatilidad en términos materiales, este procedimiento también permite trabajar con piezas de tamaños muy variados para alcanzar resultados de calidad.
Ahora bien, para que el molde funcione de manera óptima, es necesario fabricarlo a partir del diseño de un corazón, un sujetador y una cavidad para el vertimiento del metal. En ese sentido, según una investigación realizada por la Facultad de Ciencias y Tecnología de la UMSS:
“Un corazón es un modelo de tamaño natural de las superficies interiores de la parte. El corazón se inserta en la cavidad del molde antes del vaciado, para que al fluir el metal fundido, solidifique entre la cavidad del molde y el corazón, formando así las superficies externas e internas de la fundición. El corazón se hace generalmente de arena compactada. El tamaño real del corazón debe incluir las tolerancias para contracción y maquinado lo mismo que el patrón. El corazón, dependiendo de la forma, puede o no requerir soportes que lo mantengan en posición en la cavidad del molde durante el vaciado. Estos soportes, llamados sujetadores, se hacen de un metal cuya temperatura de fusión sea mayor que la de la pieza a fundir.” (Tomado de Procesos de Fundición de Metales)
(Imagen tomada de Procesos de Fundición de Metales)
– Fundición en molde permanente
A diferencia del proceso anterior, la función en molde permanente es un proceso que tiene como finalidad emplear moldes metálicos que no deban destruirse para retirar la pieza interna. En ese sentido, los materiales usados para la fundición pasan por un molde de hierro fundido que busca ser más compacto y eliminar la necesidad de elaborar moldes que no duren en el tiempo.
En el caso específico de esta técnica, suele haber mayor control dimensional de las piezas y la manufactura suele ser mucho más fácil, pero no todos los metales aplican para someterse al proceso. No obstante, cada vez existen mejores diseños que amplían las posibilidades del sistema y que favorecen etapas clave como la solidificación de las piezas y sus propiedades mecánicas.
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Una vez la pieza fundida sale del molde, independientemente del método que se utilice, el paso a seguir es revisar su calidad, garantizar los acabados finales y en algunos casos aplicar un tratamiento térmico para mejorar sus propiedades metalúrgicas. Una vez finalizado esto, el proceso de fundición se da por terminado.
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