Introducción a las Fundiciones y Ajustes en Ingeniería

Fundiciones

La fundición es toda aleación hierro-carbono que contiene 1.7% C a 6.67% C. En la práctica, el %C está entre 2,5% y 4,5%. Suelen contener otros elementos como Si (0,5-4%), Mn (0,3-2%), S (0-0,20%) y P (0-1,5%). Hay también fundiciones especiales que tienen hasta un 15% de silicio y elementos de aleación como Ni, Cr, Mo, Cu, etc.

La fundición se usa siempre para la obtención de piezas por moldeo, en moldes de arena o metálicos y aunque pueden colarse directamente las piezas desde el horno alto, ya que el arrabio obtenido en ellos es fundición, casi siempre utiliza fundición de segunda fusión preparada:

• en crisoles para pequeñas coladas,
• en hornos eléctricos para fundiciones de calidad,
• en hornos de reverbero para fundir grandes piezas y
• en hornos denominados cubilotes que es donde se obtiene la mayor parte de la fundición.

Los cubilotes son hornos cilíndricos de marcha discontinua y ventilación forzada que se cargan por su parte superior con cargas alternadas de arrabio de alto horno, coque metalúrgico y castina.

Las fundiciones se clasifican en: BLANCAS, GRISES y ATRUCHADAS.

Ventajas de las Fundiciones

La fundición se emplea para la fabricación de un número de piezas cada día mayor, desplazando incluso al acero en algunas piezas como, por ejemplo, los cigüeñales de motores que tradicionalmente se fabricaban de acero. Esto se debe a las grandes ventajas de la fundición que son:

1. Facilidad de Fabricación

La fabricación de piezas con fundición es más sencilla que con acero porque:

1. La temperatura de fusión de la fundición es más baja y no necesita de regulación especial.
2. Se funden muy fácilmente piezas muy grandes y muy pequeñas.
3. La mecanización de la fundición es más fácil que la del acero.

2. Características Mecánicas

Las fundiciones tienen características muy aceptables para muchas aplicaciones:

• Resistencia a la compresión hasta 100 kg/mm2 y a la tracción hasta 90 kg/mm2.
• Buena resistencia al desgaste.
• Gran capacidad de absorber vibraciones.
• Cualidades autolubricantes y más resistencia a la oxidación que el acero al carbono.

3. Costo

Las piezas de fundición son más baratas (más fácil fabricación).

Tolerancias y Ajustes

Tolerancia

Tolerancia es la variación que se permite en las dimensiones de una pieza con referencia a su medida nominal. La tolerancia está comprendida entre dos límites:

• Límite inferior: indica la medida mínima que puede tener la dimensión.
• Límite superior: indica la medida máxima que puede tener la dimensión.

Dimensión Nominal

Es la medida que teóricamente debería tener la dimensión de una pieza, es decir, la indicada por la cota de aquella.

Dimensión Efectiva

Es la medida de una dimensión real de una pieza ya fabricada.

Ajuste

Es la relación resultante de la diferencia, antes de ensamblar, entre las medidas de dos elementos, agujero y eje respectivamente, destinados a ser ensamblados.

Tipos de Ajustes

• Ajuste con juego: En el ajuste con juego, las piezas pueden moverse con mayor o menor libertad una respecto de la otra. Una vez terminadas las piezas, pueden darse dos casos: el eje queda más chico que el agujero, o el agujero queda más grande que el eje.
• Ajuste con apriete: Se produce ajuste con apriete cuando las piezas, una vez montadas, quedan fuertemente unidas una respecto de la otra. En este tipo de ajuste también se pueden dar dos situaciones: que el eje sea más grande que el agujero, o que el agujero sea más chico que el eje.
• Ajuste incierto: Este tipo de ajuste debe su nombre a que el tipo de vinculación que tendrán las piezas, se determinará cuando estén terminadas. Es decir que podrán vincularse tanto con juego como con apriete. Esto se debe a que los campos de tolerancias de ambas piezas se “interfieren”, no están arriba o abajo completamente uno de otro.