Aspectos Tecnológicos de La Fundición

INGENIERA DE FABRICACIN

ASPECTOS TECNOLGICOS DE LA FUNDICIN

Aspectos Tecnolgicos de la Fundicin

6.2

Tema 6 ASPECTOS TECNOLGICOS DE LA FUNDICIN

6.1 Mecanismos de solidificacin

Despus de vaciar el metal fundido en el molde, ste comienza a enfriarse y solidifcar. Este

proceso se ve afectado por diversos aspectos, como son: el tiempo de enfriamiento, las

contracciones volumtricas y la propia solidificacin del material. La formacin del fenmeno

denominado rechupe se debe a la conjuncin de estos factores; para su control es

importante el conocimiento de los mismos, as como para el diseo y estudio de las

mazarotas y enfiradores, que ayudarn a la correccin de este defecto.

6.1.1 Contracciones volumtricas

Cuando los metales o sus aleaciones solidifican y enfran, sufren siempre una contraccin de

volumen (con la excepcin del bismuto y el antimonio). Algunas fundiciones grises, sin

embargo, pueden solidificar sin contraccin e incluso con aumento de volumen como

consecuencia de la presencia del grafito, que produce un efecto de hinchamiento durante

dicha solidificacin. La contraccin se produce en tres etapas diferentes: contraccin lquida,

al enfriarse desde la temperatura de colada a la de solidificacin; contraccin de

solidificacin; y contraccin slida, al enfriarse la pieza ya slida hasta la temperatura

ambiente [Figura 6.1.].

Figura 6.1. Diagrama de contraccin


6.3

6.1.2 Solidificacin de los metales puros y eutcticos

Los metales puros solidifican a temperatura constante y forman cristales de una sola fase. La

recristalizacin se inicia en la zona perifrica, en contacto con la pared fra del molde, donde

el subenfriamiento es grande y la velocidad de nucleacin tambin; esto produce una

delgada capa de grano muy fino. A continuacin los cristales se desarrollan preferentemente

en direccin perpendicular a las paredes del molde, dando origen a una zona basltica o de

cristales columnares [Figura 6.2. (a)]. El fenmeno se debe a que el calor liberado en la

solidificacin se transmite por conduccin a travs de la pared del molde (y de la capa de

metal solidificado) y crea un elevado gradiente de temperatura, que hace que la solidificacin

se propague en forma de frente continuo en funcin del tiempo.

Las aleaciones de composicin eutctica solidifican a temperatura constante y forman

cristales muy finos de cada uno de los elementos de la aleacin [Figura 6.2. (b)]. La

cristalizacin se inicia en la zona perifrica y progresa en forma de frente continuo, como en

los metales puros, pero con ms rapidez, ya que hay que disipar menos calor al exterior

(como consecuencia de la energa que se requiere para formar los numerosos bordes de

grano).

(a) (b)

Figura 6.2. Solidificacin de (a) metales puros y (b) aleaciones eutcticas

La figura siguiente [Figura 6.3. (a)] presenta la solidificacin progresiva de un lingote de

acero de bajo carbono. El esquema muestra que, segn se van formando capas slidas, el

nivel de lquido baja. El proceso es continuo, y el resultado final se muestra una oquedad en

forma de tubo que, en algunos lingotes de paredes delgadas y colados sin mazarotas, suele

llegar hasta las proximidades del fondo. Es el ya mencionado rechupe [Figura 6.3. (b)].

Figura 6.3. (a) Solidificacin

Progresiva

(b) Resultado final de la solidificacin

progresiva


6.4

Si colamos en un molde de paredes planas, con las mismas a la temperatura ambiente, el

calor se evacuar por las paredes, y se depositar una capa slida de metal. Segn contine

la evacuacin, el espesor de la capa ir creciendo y una distribucin de temperatura puede

quedar representada por el esquema de la siguiente figura [Figura 6.4.]

Figura 6.4. Distribucin de temperatura durante la solidificacin

El rgimen con que se mueve la frontera slido-lquido es funcin del calor evacuado en

cada instante. Si se observa la figura anterior se ve como, al penetrar la grfica de

temperaturas en el molde, la misma cae bruscamente. Ello se debe a que la arena tiene una

conductividad calorfica muy dbil; en consecuencia, el calor cedido por el metal penetra en

la arena con mucha lentitud. Las partes en contacto con el metal alcanzan rpidamente la

temperatura del mismo, mientras que a pocos centmetros el molde apenas se calienta. De

hecho, no es la arena la que sirve de vehculo, sino los gases que se forman como

consecuencia del contacto de moldes y machos con el metal.

6.1.3 Solidificacin de las aleaciones

En las aleaciones no eutcticas, aunque stas sean con porcentajes dbiles de los

componentes, el mecanismo de la solidificacin es distinto que el de un metal puro o el de un

eutctico.

En efecto, en un acero con 0,05 a 0,10% de C (dbil aleacin) se forma primero una costra

slida, adosada a las paredes del molde, tras haber segregado una buena parte del carbono

disuelto que quedaba en el lquido inmediato [Figura 6.5.]. Este aumento de carbono baja el

punto de fusin de la mezcla restante, por lo que la solidificacin progresa en aquellas partes

de la mezcla que, siendo vecinas de la costra, tienen mayor punto de fusin, es decir,

aquellas que son menos ricas en carbono. Pero como la mezcla es homognea de hierro y

carbono, la solidificacin ocurre en forma arborescente o dendrtica en aquellas partes ms

ricas en hierro, quedando las ms ricas en carbono en estado lquido y baando las

arborescencias o dendritas.


6.5

(a)

(b)

Figura 6.5. Grfica de distribucin de temperatura durante la solidificacin. Solidificacin de

aleaciones con (a) intervalo de solidificacin y (b) intervalo de solidificacin y eutctica

En definitiva, tras la primera costra slida de pequeo espesor y adosada a las paredes del

molde, se forma una zona pastosa constituida por dendritas slidas y lquido entremezclado.

Esta capa pastosa solidifica a su vez y hace nacer una segunda capa, y as sucesivamente.

Es decir, de cada slida nace un frente de dendritas que hacen progresar la solidificacin.

6.1.4 Mecanismos de la formacin de rechupes

6.1.4.1 Molde colado con metal puro o eutctico

Solidifican, segn hemos visto, en lo que ha dado en denominarse solidificacin en capa

delgada. Es un frente de solidificacin bien definido que progresa sin paso por el estado

pastoso. A l pertenecen los metales puros, los eutcticos y las aleaciones con intervalo de

solidificacin menor de 40C.

Estas aleaciones, por su forma de solidificar, producen un rechupe franco, central,

concentrado y macroscpico, que puede ser abierto, cerrado o presentar uno abierto y otro

cerrado.

Ejemplos: Aceros de % C < 0,3; Latones 60-40; Aluminio puro; Cobres % Cu > 98.

La siguiente figura [Figura 6.6.] da una idea de la formacin del rechupe externo conforme

progresa la solidificacin en un molde colndose al descubierto.

La formacin del rechupe interno se debe a que la superficie libre del lquido se enfra

(aunque ms lentamente que las paredes), llega a solidificar y empieza a formar una corteza

que aumenta de espesor durante un cierto tiempo t. Este perodo t termina cuando, por las

causas de las diversas contracciones, el volumen del lquido interno es insuficiente para

llenar la cavidad y llega a no mojar el techo. A partir de aqu, la contraccin lquida contina,

as como el aumento del espesor en las paredes, crendose una cavidad que podemos

considerar vaca, as como despreciar la insignificante tensin de vapor debida a la aleacin.


6.6

Si en lugar de considerar los perodos de tiempo consideramos los mismos infinitamente

pequeos, como realmente ocurre, los espesores de las capas son as mismo infinitamente

delgados y, al final, la pieza fundida se presentar en esquema segn la Figura 6.18. (D).

Figura 6.6. Formacin de rechupe de metal puro

6.1.4.2 Molde colado con aleacin con intervalo de solidificacin

En este caso, la solidificacin se da mediante una zona pastosa que, por contraposicin, se

denomina solidificacin en capa gruesa. Este trmino significa que una cierta solidificacin

parcial se establece casi de modo uniforme en toda la masa del metal (por lo menos en una

capa gruesa) apareciendo desde el principio un estado pastoso caracterstico de la mezcla

de slido y lquido. No puede hablarse propiamente de un frente de solidificacin, ya que el

avance de ste se produce en puntos muy distintos de la masa. En fase avanzada, unos

cristales tocarn con otros y entre ellos quedarn unos canales lquidos que solidificarn en

ltimo trmino (crecimiento dendrtico). Al hacerlo producirn un microrrechupe repartido en

general en las juntas de los granos solidificados [Figura 6.7.].

Figura 6.7. Microrrechupes

A este grupo pertenecen las aleaciones que solidifican en un intervalo grande de

temperaturas (mayor de 70C).

Ejemplos: Aluminio de pureza 99%; Aleaciones ligeras; Aleaciones de magnesio; Bronces

Fundicin nodular.

6.1.4.3 Aleaciones con caractersticas de solidificacin intermedias

Existe un tercer grupo de aleaciones cuya solidificacin participa de caractersticas de las de

capa delgada y capa gruesa. Hay frente de solidificacin y estado pastoso, aunque ambos

menos definidos, como era de esperar.

Ejemplos: Cupronqueles; Latones 70-30; Acero de % de C > 0,4; Fundicin blanca.


6.7

6.2 Diseo de los conductos de colada

6.2.1 Los sistemas de colada

Se denominan sistemas de colada al conjunto de canales que conducen la aleacin lquida

hasta la cavidad del molde para el llenado del mismo.

Como primera medida, antes de decidir un sistema de colada o llenado de la pieza, conviene

determinar la posicin del modelo en el molde; para ello, se sopesan las ventajas e

inconvenientes de moldear y colar en cada posicin posible. En muchos casos, la posicin

del modelo para moldear viene impuesta prcticamente por la forma de la pieza fundida, si

bien cabe en ocasiones optar entre diversas posiciones de colada posibles. An cuando

para la mayora de las piezas se pueden dar entradas del caldo por un lado o por debajo y

efectuar el llenado en sentido ascendente, habr que tener siempre en cuenta la posibilidad

de que el llenado se efecte de forma directa por arriba, ya que de esta forma ser necesario

menor cantidad de material para el sistema de colada y se favorecer la alimentacin.

Prcticamente, todos los sistemas de colada pueden reducirse a cuatro tipos principales:

a) Colada directa o por lluvia.

b) Colada por la lnea de particin del molde.

c) Colada por el fondo o sifn.

d) Colada escalonada o por etapas.

6.2.1.1 Colada directa

Se limita usualmente a moldes relativamente pequeos, de diseo sencillo, o a moldes

grandes hechos de material resistente a la erosin. La turbulencia del metal, al caer en la

cavidad, tiende a erosionar las paredes y el fondo y puede ocasionar retencin de aire y

xidos del metal en la pieza fundida. En la colada de hierro y acero, la erosin es el

problema ms difcil, derivado de la gran turbulencia producida por la colada directa. En los

metales ligeros oxidables, tales como el aluminio y el magnesio, la introduccin de escoria y

el atrapamiento del aire son los problemas ms difciles, tambin resultantes del vertido

turbulento. La colada directa de estos metales no es recomendable [Figura 6.8.].

6.2.1.2 Colada por la superficie de particin de los moldes

Es el sistema ms sencillo despus del antes descrito. A no ser que esta lnea de particin

se encuentre en el fondo de la pieza, siempre ocurre alguna turbulencia al entrar

rpidamente el metal en la cavidad del molde. Desde el punto de vista del flujo del lquido,

este tipo de colada es una solucin intermedia entre la colada directa y la colada por el

fondo; a menudo se elige ms como una solucin fcil de moldeo que por su valor intrnseco

[Figura 6.9.].


6.8

Figura 6.8. Colada directa Figura 6.9. Colada por superficie de particin

6.2.1.3 Colada por el fondo, fuente o sifn

Las coladas por el fondo reducen a un mnimo la turbulencia y la erosin en la cavidad del

molde. La regin ms baja de un molde colado por el fondo se calienta con el metal que

fluye por l, retardndose la solidificacin en estos lugares. Debe tenerse especial cuidado

en asegurar que el foco caliente en la entrada sea mnimo, o de lo contrario resultara un

rechupe [Figura 6.10.].

Su principal inconveniente es que el metal se va enfriando al subir, y puede no llenar por

completo el molde. Este inconveniente se puede subsanar colocando mazarotas laterales,

que se alimentan directamente del metal caliente [Figura 6.10.]. Esta solucin es muy

empleada, pues el foco caliente tiene lugar en la mazarota, lo que es una ventaja.

6.2.1.4 Colada escalonada por etapas o con sifones superpuestos

Corrige las malas caractersticas de la colada por el fondo y conserva sus ventajas. El metal

comienza a penetrar por el fondo y cuando alcanza una cierta altura lo hace por la siguiente

boca, y as sucesivamente. De esta forma se consigue que el metal caliente se vaya

situando siempre en la parte superior del molde y no haya dificultades para que se llene por

completo.

Realmente, las coladas por etapas no funcionan de esta manera ideal; la inercia del metal, al

caer por el bebedero, lo obliga a pasar frente a las entradas ms altas y casi todo el metal

fluye por el canal del fondo. Inclinando los ataques hacia arriba, de manera que formen un

determinado ngulo con la pieza, y diseando las coladas para que tengan una resistencia

Figura 6.10. Colada por el fondo


6.9

relativamente creciente al flujo en los niveles bajos, puede hacerse que las coladas

funcionen con propiedad [Figura 6.11.]. Desgraciadamente no se dispone de frmulas que

ayuden a disear este tipo de coladas; cada una de ellas debe seleccionarse por

experiencia, sentido comn y observando otros casos prcticos ejecutados con un

determinado metal.

El tamao, tipo y proyecto de estas coladas es funcin del tamao de la pieza y de la

temperatura del metal.

Figura 6.11. Colada por etapas

6.2.2 Elementos que constituyen un sistema de colada

Un sistema de colada se compone, en general, de los siguientes elementos: cono o embudo

de colada, bebedero, canal de colada y ataques o entradas.

Segn sea el tipo de pieza, el metal a colar y las exigencias de calidad, el embudo de colada

puede ser el propio cono [Figura 6.12. (a)], o bien una baera o bacino que puede llevar

tabiques y otros elementos que retengan la escoria, calmen la entrada del caldo en el

bebedero o den lugar a una circulacin del caldo, en dicho bacino, que obligue a la escoria a

separarse por fuerza centrfuga [Figura 6.12. (b)].

(a) (b)

Figura 6.12. Elementos de un sistema de colada


6.10

Si es de temer la entrada de escoria o de arena del embudo en la pieza colada, se intercala

un filtro entre dicho embudo y el bebedero. Estos filtros pueden ser de arena de machos

estufada o bien de material cermico adquirido en el mercado.

El bebedero es el conducto, generalmente vertical, que lleva el metal lquido desde la

cuchara o desde la cazuela o cono de colada hasta el canal de colada.

Debe cumplir las siguientes condiciones:

Dar lugar a un llenado correcto del molde.

Facilitar el que la colada se haga a bebedero lleno.

Evitar erosiones y choques.

El canal de colada (pueden haber varios) tiene por misin llevar el caldo desde el pie del

bebedero hasta los ataque de colada, que son quienes propiamente introducen el metal en

el molde. Es generalmente horizontal y debe cumplir las funciones siguientes:

Resistir la erosin de la corriente lquida.

Alimentar uniformemente los ataques de colada.

Los ataques de colada introducen el metal en el molde y deben:

Asegurar un llenado regular y completo del molde.

Evitar erosiones o desplazamientos de machos.

Presentar facilidad para ser eliminados posteriormente.

En piezas masivas bastan pocos ataques y el canal de colada puede ser corto. Por el

contrario, en piezas con espesores dbiles hay que disponer numerosos ataques, lo que

obliga a un canal o varios de gran longitud y seccin.

6.3 Diseo de las mazarotas

En apartados anteriores han sido analizados los fenmenos que origina la solidificacin de

las piezas fundidas, y la aparicin de los rechupes como resultado de la contraccin de la

aleacin fundida junto con la forma de la pieza y las condiciones de enfriamiento de la

misma. Es evidente que el rechupe es un defecto que, en ningn caso, puede beneficiar a

las piezas. Es realmente algo ajeno y el diseador de la pieza no ha contado en ningn

momento con que el rechupe venga a formar parte de la misma. Pues bien, la misin o razn

de ser de las mazarotas no es otra que la de compensar la contraccin de la aleacin desde

el estado lquido (temperatura de colada) al slido (fin de la solidificacin), alimentando las

partes en que prevemos debe aparecer el rechupe. En general, estas partes son, como

sabemos, las ltimas en solidificar [Figura 6.13.].

Como definicin, podemos decir que una mazarota es una prolongacin de la pieza que

tiene como misin servir de reserva de aleacin lquida, la cual, en el momento de su

solidificacin, debe haber compensado las prdidas de volumen que resulten de las diversas

contracciones que experimenta la aleacin.


6.11

Segn esto, tericamente, la mazarota debe quedar vaca cuando ha cumplido su misin.

Este lmite terico es hacia el que tiende el fundidor en aras de la mejor economa. Como el

rechupe no puede dejar de producirse, una buena alimentacin consistir en localizar el

mismo en la mazarota.

Figura 6.13. Colada directa

Hay pues un desplazamiento del defecto de la pieza, que desaparecer en el rebarbado al

eliminar la mazarota. Esta nocin de desplazamiento del rechupe hacia la mazarota es fcil

de comprender si se consideran las superficies isotermas. Estas superficies se desplazan

por efecto de la parte masiva de la mazarota, y la ltima isoterma debe quedar toda ella en la

propia mazarota, si el diseo de la misma y su colocacin han sido correctos.

6.3.1 Radio de accin de las mazarotas

No basta, evidentemente, situar una gran mazarota para alimentar una pieza, sino que ser

necesario tener presente que cada mazarota tiene un radio de accin limitado, ms all del

cual su influencia es nula, independientemente de su tamao y de su clculo ms o menos

correcto. La mayora de los casos prcticos exigen un estudio previo para conocer el nmero

y situacin ms convenientes de las mazarotas antes del clculo del tamao de las mismas.

Veamos ciertas consideraciones para las aleaciones que solidifican segn capa delgada.

En general, las mazarotas deben situarse en las zonas de ms difcil alimentacin, en zonas

masivas de ltima solidificacin, procurando que sta sea dirigida desde la pieza hacia la

mazarota (solidificacin dirigida). Otro aspecto importante que debe ser considerado es la

facilidad de eliminacin de las mazarotas tras la colada. As las mazarotas sobre secciones

planas son ms fciles de cortar que las que se apoyan sobre superficies curvas.

Existen bastantes datos en la literatura tcnica sobre las zonas de accin de mazarotas en

diferentes aleaciones. Si se trata de barras, la zona de accin viene expresada por la

longitud a ambos lados de la mazarota, a la cual se extiende la accin de sta. Si se trata de

placas, la zona de accin es evidentemente circular. En las siguientes figuras [Figura 6.14.]

se presentan cuatro aspectos que ilustran la nocin de zona de accin. Se trata de barras o

placas de un determinado espesor. La primera figura presenta el caso general, mostrando la

zona de accin B a ambos lados de cada mazarota. En la segunda se aprecia el efecto de

extremidad. En este caso la mazarota puede situarse a una mayor distancia B+E del borde

libre, pues ste se enfriar ms rpidamente. E es la distancia no necesaria de mazarota

como consecuencia del efecto de extremidad. En la tercera figura puede observarse algo

semejante, en el que el efecto de extremidad ha sido aumentado B+E+E' por la colocacin

de un enfriador, situado entre ambas mazarotas. Si su masa es suficiente se comprueba que

su accin es, a la vez, suma del efecto de extremidad y de enfriador.


6.12

Figura 6.14. Radio de accin de las mazarotas

6.4 Hornos de fusin

El objeto de los hornos de fundicin es el de proporcionar al metal el calor necesario para

fundirlo y recalentarlo hasta el punto de que adquiera la fluidez para adoptar la forma del

molde. Los hornos se pueden dividir en tres clases.

6.4.1 Hornos de combustible

Los hornos de combustible se subdividen en dos categoras:

a) Hornos en los cuales el metal y el combustible estn en contacto, son los

denominados cubilotes [Figura 6.15.].

Figura 6.15. Cubilote


6.13

Tienen como caractersticas ms importantes:

Combustible slido, se utiliza principalmente coque.

Rendimiento elevado (intercambio directo y activo), a costa de un mal control

de la calidad (contacto entre el metal, las cenizas y el oxigeno).

Funcionamiento continuo

Parmetros a dimensionar: Dimetros interior y exterior, altura y nmero y

seccin de las toberas.

b) Hornos en los cuales el metal y el combustible estn separados. Pueden ser de dos

tipos:

Hornos de crisol

Hornos de reverbero

Los hornos de crisol son el tipo ms sencillo de horno, y se encuentra en fundiciones

que trabajan aleaciones de metal no frreos. En las fundiciones que trabajan con

hierro fundido puede tener empleo para coladas pequeas y urgentes.

El elemento ms importante es el crisol, compuesto de grafito, con la adicin eventual

de carburo de silicio, mezclado con aglutinantes adecuados, por ejemplo, arcilla o

alquitrn [Figura 6.16.]

Crisol mvil Crisol estacionario Crisol basculante

Figura 6.16. Tipos de crisoles

Los crisoles se clasifican por puntos, entendiendo por punto el contenido en peso de

1 kg de bronce lquido (es decir, un crisol de 100 puntos puede contener 100 kg de

bronce fundido). En el comercio se encuentran crisoles de muy pocos puntos e

incluso de fracciones de punto para metales preciosos, y crisoles de 30, 50, 80, 100,

hasta de 400 puntos para aleaciones no frreas.

Los hornos de reverbero estn constituidos por un hogar, plaza o laboratorio con

solera y bveda, y una chimenea. Desde el principio de su aplicacin (segunda mitad

del siglo pasado), han sido objeto de grandes modificaciones, pero stas no han

afectado a sus principios fundamentales de funcionamiento. El tipo ms sencillo de

construccin est representado en la figura 6.17.


6.14

Horno de reverbero para

fundicin. a es el hogar de

parrilla (hulla de llama larga)

o de gasoil o gas; b es la

solera, de masa refractaria

apisonada; c es la puerta de

carga; d, la bveda de

refractario (slice); e es el

paso de los gases quemados

a la chimenea; f, el cenicero;

g, la puerta de trabajo. La

pared que separa la solera

del hogar se llama altar.

Figura 6.17. Horno de reverbero para fundicin

En la plaza se pone la carga metlica que se calienta por conveccin de la llama y

por la irradiacin de la bveda y las paredes.

Los hornos de reverbero tienen un amplio campo de aplicacin en las fundiciones de

bronce, aluminio y en las de hierro fundido maleable. Se construyen con una

capacidad hasta de 40 toneladas. Su funcionamiento, a diferencia de los cubilotes, es

intermitente. La carga y la colada se efectan con la ayuda de gras. Las

capacidades ms corrientes son de 5 a 25 t.

6.4.2 Convertidores

Los convertidores no son verdaderos hornos de fusin, sino de afino. Toman arrabio del alto

horno y lo convierten en acero al colar en lingotes. Utilizan como fuente de calor la

combustin de alguno de los elementos de la aleacin.

6.4.3 Hornos elctricos

Los hornos elctricos, a su vez, se subdividen en tres categoras:

a) Hornos elctricos de arco [Figura 6.18.]: En este tipo de hornos la carga se funde por

el calor generado por un arco elctrico. Existen varias configuraciones con dos o tres

electrodos. El consumo de potencia es alto pero pueden disearse para altas

capacidades de fusin (25-50 t/h). Se usan principalmente para fundicin de acero.

b) Hornos elctricos de resistencia: Se basan en el efecto Joule por el paso de una

corriente por una resistencia.

c) Hornos elctricos de induccin [Figura 6.19.]: Utilizan corriente alterna a travs de

una bobina que genera un campo magntico en el metal. El resultado de la corriente

inducida causa un rpido calentamiento y la fusin del metal. Se produce una accin

de mezclado en el metal lquido y adems, como el metal no est en contacto con

ningn elemento del sistema se puede controlar cuidadosamente. El resultado es una

fusin de alta calidad y pureza. Estos hornos se utilizan para cualquier aleacin con

niveles de calidad requeridos. Pueden fundirse aleaciones de hierro, acero y

aluminio.


6.15

Figura 6.18. Horno elctrico de

fusin por arco

Figura 6.19. Horno elctrico de induccin

6.5 Defectos en las piezas fundidas

Los defectos, que suelen aparecer, con no poca frecuencia, en las piezas fundidas tienen en

general su origen en que alguna fase del proceso no ha sido debidamente controlada. La

fusin, colada y solidificacin comprenden muchas operaciones complicadas, siendo un

control perfecto imposible. No es sorprendente que en el proceso de fundicin se encuentren

mayor variedad y nmero de defectos que en cualquier otro proceso de fabricacin. El

estudio de los defectos, antes de ser una tendencia negativa del aprendizaje, es algo muy

importante para todos los que intervienen, incluso el cliente. Estos defectos deben ser

analizados y comprendidos, llevando dicho anlisis hasta sus causas para su correccin.

Todo taller se preocupa por reducir lo que representa una prdida de tiempo, material y

dinero. Por eso, despus de cada colada (en general al da siguiente), todas las piezas son

recogidas y examinadas por los jefes responsables u operarios interesados en:

a) Diagnosticar los defectos.

b) Evaluar las causas que los han provocado.

c) Evaluarlos en peso y porcentaje respecto a la produccin total y registrarlos en el

estado estadstico de la produccin.

El diagnstico de los defectos es una labor ardua, que requiere vasta experiencia en el arte

de la fundicin, y amplio conocimiento del personal de la empresa. Un error o fallo en la

diagnosis de un defecto seala casi siempre el punto de partida para el nacimiento de un

nuevo defecto de otra naturaleza.

Los defectos de fundicin son numerosos, y puesto que cada uno puede ser provocado por

muchas causas, se comprende lo difcil que puede ser establecer una clasificacin

satisfactoria. Se distinguen, ante todo, entre los defectos advertibles desde el exterior de la

pieza y los defectos slo detectables por el examen del interior de la misma.


6.16

Los defectos manifiestos de la pieza pueden afectar:

1) A la forma: como deformaciones, aplastamientos, hundimientos, empujes, rebarbas y

movimientos de las cajas.

2) A la superficie: como aspecto basto, hinchazones, abombamientos, penetraciones,

exfoliaciones, inclusiones de arena y dartas.

3) Al conjunto de la pieza: como soldaduras e intermitencias, piezas no llenas y

discontinuidades, arranques de partes del molde, escapes de metal, falta de metal,

hendiduras, grietas y roturas.

Los defectos ocultos se manifiestan por:

1) Soluciones internas de continuidad: como porosidades, pequeos agujeros, burbujas,

sopladuras, rechupes, contracciones, meniscos, tensiones y grietas.

2) Composicin y estructura inadecuada: como temple difuso, temple localizado, temple

inverso, estructura abierta o gruesa y segregaciones de grafito.

3) Inclusiones de materias heterogneas: como gotas fras, escoria, arena y negro.

En esta clasificacin no hemos recordado algunos defectos, como los debidos a un proyecto

equivocado de la pieza, o a errores de la construccin del modelo o de confeccin del molde.

No se trata en estos casos de defectos de fundicin verdaderos y propios, ms bien de

errores de ejecucin, los cuales se deben obviar con la colaboracin ms estrecha entre el

proyectista, el modelista y el fundidor, y con una bien estudiada serie de controles y

verificaciones.

De los defectos catalogados, algunos son definidos por su misma denominacin, otros

requieren alguna aclaracin ms detallada [Figura 6.20.].

Figura 6.20. Defectos en las piezas fundidas

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