Procesos de moldeo

Procesos de moldeo

En esta UD se desarrollarán los contenidos referentes a los distintos tipos de procesos de moldeo existentes en la industria.
1º Diseño en Fabricación Mecánica
Módulo: Técnicas de Fabricación Mecánica
Prof. Javier Barrales Lucena

Poll

¿De qué materiales crees se pueden fabricar piezas a través de los procesos de moldeo?

• Materiales cerámicos

• Materiales plásticos

• Materiales orgánicos e inorgánicos

• Materiales metálicos

​Moldeo por fundición

Se denomina fundición al proceso de fabricación de piezas, comúnmente metálicas, consistente en fundir un material e introducirlo en una cavidad, llamada molde, donde se solidifica, obteniendo la forma y dimensiones que se desean obtener. Es un proceso de conformación sin arranque de viruta ni deformación, basado en la propiedad que tienen los líquidos de adaptarse a la forma del recipiente que los contiene.

Aleaciones cuyo principal componente no es el hierro, sino que puede ser aluminio, cobre, magnesio, etc.

​Aleaciones no férreas

Aleaciones cuyo principal componente es el hierro. A su vez se pueden clasificar en aceros (%carbono < 1.7%) y fundiciones (%carbono>2%)

​Aleaciones férreas

Materiales utilizados en fundición

Poll

¿Cuáles de estas opciones crees que corresponden con las características deseables de un metal para fundición?

• Baja temperatura de fusión

• Baja calor latente de fusión

• Bajo coeficiente de dilatación en estado líquido

• Bajo coeficiente de dilatación en estado sólido

• Alta colabilidad

Para fabricar el molde es necesario disponer previamente de un modelo (de madera, metal u otros materiales, o simplemente el archivo CAD del mismo) que reproduzca su forma en el molde.

​Modelo

Conocemos como molde a la cavidad que reproduce la forma exterior de la pieza que se va a fabricar.

​Molde

Antes de comenzar debemos definir...

1. Tipos de fundición

​1.1. Moldes y modelos de fundición por gravedad

En la fundición con colada por gravedad se llenan los moldes por el propio peso del metal fundido.

1. Tipos de fundición

​1.1. Moldes y modelos de fundición por gravedad
1.1.1 Moldeo verde o moldeo en arena

• Se trata del método más común para la fabricación de moldes de arena. El moldeo en arena es considerado como el proceso básico del conformado por moldeo. 

• La composición es arena de sílice (arena de grano muy fino) a la que se añade el aglutinante “bentonina” y agua para que adquiera resistencia y pueda mantener la forma deseada. Cuando esta mezcla está húmeda adquiere color verde y de ahí su nombre. Estas arenas son reutilizables, añadiendo aglutinante cuando es necesario; con el uso van adquiriendo color negro y es entonces cuando se dice que la arena está quemada.

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1. Tipos de fundición

​1.1. Moldes y modelos de fundición por gravedad
1.1.1 Moldeo verde o moldeo en arena

Procedimiento de moldeo verde o moldeo en arena
https://www.youtube.com/watch?v=EIBDp6U8bHo
Ejemplo para ver en casa: https://www.youtube.com/watch?v=2CIcvB72dmk

1. Tipos de fundición

​1.1. Moldes y modelos de fundición por gravedad
1.1.2. Moldeo a la cera perdida (LOST WAX PROCESS)

• Es un proceso utilizado por el ser humano desde el 3500 a.C. El moldeo a la cera perdida consiste básicamente en realizar un modelo primario, que servirá para generar un molde primario que suele ser una coquilla o cáscara cerámica, para que, a partir de ésta, se realice en cera un modelo secundario. A continuación, se sumerge el modelo de cera en un barro refractario; éste se dejará secar para, posteriormente, calentar el conjunto, recuperar la cera y obtener así un molde secundario. Sobre este molde, que es definitivo, se vierte la colada y se deja solidificar; la pieza se recuperará rompiendo el molde secundario.

• Se obtienen piezas de pequeño tamaño con gran variedad de detalles que son difíciles, sino imposibles de obtener mediante otros procedimientos.

1. Tipos de fundición

​1.1. Moldes y modelos de fundición por gravedad
1.1.2. Moldeo a la cera perdida (LOST WAX PROCESS)

Procedimiento de moldeo a la cera perdida (LOST WAX PROCESS)
https://www.youtube.com/watch?v=lcsEk-24YB8

Multiple Choice

¿Cómo extraemos las piezas tras un proceso de moldeo a la cera perdida?

• Separando las partes inferior y superior del molde fabricado

• Esperamos a que se enfríe la fundición y solidifique, luego separamos las partes superior e inferior del molde

• Rompemos el molde y extraemos las piezas. Debemos quitar el material sobrante

• Esperamos a que se enfríe la fundición y solidifique. Después, rompemos el molde y extraemos las piezas. Debemos quitar el material sobrante

1. Tipos de fundición

​1.1. Moldes y modelos de fundición por gravedad
1.1.3. Moldeo a la espuma perdida o LOST-FOAM

Se trata de una variante del moldeo a la cera perdida. El modelo se fabrica en poliestireno expandido (EPS), se le aplica un recubrimiento cerámico y se recubre con arena de moldeo sin añadirle aglutinante alguno. Al colar el material, el poliestireno se gasifica por efecto del calor y se forma la pieza. El proceso puede realizarse de forma análoga al moldeo a la cera perdida, reuniendo varios modelos en un “árbol” y colándolos de forma simultánea recubriéndolos previamente con una capa cerámica.
https://www.youtube.com/watch?v=GYht8qVcbUs

Open Ended

¿Qué diferencias existen entre el moldeo a la cera perdida y el moldeo LOST-FOAM?

Aplicación interesante y actual

​Realización de piezas metálicas con impresión 3D

https://www.youtube.com/watch?v=qqqVS_YyWzo

https://learn.adafruit.com/metal-parts-from-3d-prints