Fundición y Conformado de Metales y Polímeros: Procesos y Equipos
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Fundición: Proceso de Conformado por Fusión
La fundición es un proceso de conformado que se basa en la fusión de metales y aleaciones. Permite, a partir de un metal en estado fundido, verterlo y llenar un molde donde se solidifica y enfría, adoptando la forma de la cavidad para posteriormente extraer la pieza en estado sólido. Es un proceso sencillo, aplicable a muchos materiales, económico y que posibilita la creación de formas complejas.
Molde
El molde es un hueco o cavidad que reproduce la forma externa e interna de la pieza a producir. Está compuesto por la cavidad, cono de colada, bebedero, canales, ataques, mazarotas y vientos.
Modelos
Los modelos son elementos que reproducen la pieza a fabricar, aunque con dimensiones modificadas para compensar el efecto de las contracciones y formas modificadas con las despullas para facilitar su extracción del molde.
Hornos
Existen varios tipos de hornos utilizados en la fundición:
- Cubilote: Horno cilíndrico vertical equipado con un bebedero de sangrado cerca de la base. Se utiliza para la fundición de hierro. Se carga con capas alternativas de metal, coque, fundente y elementos de aleación.
- De llama directa: Consta de un recipiente cilíndrico recubierto de material refractario. En uno de sus extremos se coloca el quemador y por el otro salen los gases. Durante el proceso de fusión, el recipiente puede girar, facilitando la transferencia de calor. Utiliza gas natural como combustible.
- De crisol: Calentados indirectamente por un quemador, los gases no se mezclan con el caldo. Se utilizan para materiales férreos.
- De inducción: El metal se calienta por corrientes inducidas por una bobina, de alta o baja frecuencia. Producen una elevada agitación y se puede controlar la atmósfera, produciendo fundiciones de alta calidad.
Conformado de Polímeros
Conformado por Fundición
El conformado por fundición se aplica a los materiales termoplásticos y se basa en el calentamiento del material para conseguir que este fluya con facilidad y adaptar su forma a un molde o matriz.
Curado
El curado se emplea con los termoestables y consiste en adaptar el material fluido a la forma de un molde y hacer que adquiera la forma de este a través del calentamiento del mismo. Algunos procesos de curado incluyen: extrusión, inyección, termoconformado, soplado y moldeo rotacional.
Extrusión
La extrusión consiste en comprimir el material y hacerlo fluir a través de una matriz para generar un producto con una sección transversal determinada. Los componentes principales son: extrusora, matriz, equipo de calibrado, equipo de tracción y equipo de corte.
Inyección
La inyección es similar al moldeo por inyección de metales, con capacidad para generar piezas de formas muy intrincadas y complejas. La inyectora es la encargada de fundir el material, dosificar la cantidad necesaria para llenar el molde y generar la presión adecuada para que el material se introduzca en la cavidad en el tiempo adecuado.
Moldeo por Inyección
El moldeo por inyección consiste en el uso de un molde calefactado para conformar cargas de polímeros termoestables.
Moldeo por Soplado
El moldeo por soplado consiste en la obtención de piezas huecas sin costuras ni uniones mediante polímeros termoplásticos. Se introduce aire a presión dentro de una preforma para que esta se expanda y adquiera la forma del molde que la aloja.
Moldeo Rotacional
En el moldeo rotacional, la velocidad de rotación es relativamente baja, siendo la gravedad la fuerza que predomina para generar un recubrimiento uniforme en las paredes del molde.
Termoconformado
El termoconformado se basa, no en la fusión del material, sino en su deformación permanente por efecto de la aplicación de calor y de esfuerzo. Puede ser por vacío, por presión o por forma.