Tecnología de la Fundición

El apunte, en formato PDF, contiene las diapositivas que se utilizan a lo largo del curso, a razón de dos diapositivas por página

Se presenta un panorama de la industria de la fundición en el mundo y en la Argentina. Hay estadísticas de la producción de piezas moldeadas de diversos materiales; los diez principales productores mundiales; la evolución de los diferentes materiales ferrosos a lo largo de este siglo y la segunda mitad del siglo pasado; un panorama breve de la fundición en Argentina; los mercados atendidos por la industria, y los distintos tipos de fundiciones como negocio

Video de un reportaje al Ing. Raúl Morello, con audio en castellano, donde presenta el proceso de producción de piezas de fundición nodular y gris en una de las fundiciones de mayor tamaño de Argentina

Presentación de una fundición que produce piezas grandes de acero, fundición gris y fundición nodular para siderurgia, minería y petróleo, con alto porcentaje de exportaciones

Video institucional de fundición especializada en cuerpos e impulsores para bombas

Dentro del panorama de la industria de la fundición, se presentan los proveedores de dicha industria, para el caso del mercado argentino

Se presenta la actividad de un típico proveedor de la industria de la fundición en Argentina

Video institucional de otro proveedor típico del mercado de la fundición en Argentina. Audio en castellano; música de fondo

Se comineza a presentar brevemente el proceso que se lleva a cabo en las fundiciones, comenzando por el modelo de la pieza o piezas a producir

Filmación con audio en castellano, donde un profesor de la escuela explica los diferentes tipos de modelos, mostrando ejemplos de cada uno

Dentro del proceso, se mencionan el molde y los noyos

Filmaci'on sin sonido, del trabajo de moldeadores con arena de moldeo algomerada con resina, preparando moldes de diversas piezas

Se menciona la obtención del metal líquido en un horno

Filmación con sonido ambiente  de un horno de fusión por inducción, que cuela directo en lingoteras

Continuando con esta breve descripción del proceso, se menciona el tratamiento del metal líquido en la cuchara y el llenado del molde con el mismo

Filmación con celular, del transporte del metal líquido con una cuchara de unos 300 kg, desde el horno hasta los moldes a llenar

Semenciona la necesidad de proporcionar metal líquido durante el enfriamiento y la solidificación de la pieza, mediante montantes o mazarotas, para evitar el defecto de rechupe

La simulación permite observar la evolución de la temperatura del metal líquido durante el llenado del molde de cuatro piezas alimentadas con el sistema de colada montante

Se refiere a las etapas de desmoldeo de la pieza, y su rebabado

Filmación con sonido ambiente, del desmoldeo de una pieza de gran volumen, en una fundición de la India

Filmación con múscia de fondo, del rebabado de piezas de aluminio mediante robot

El proceso continúa con el granallado de las piezas

Video con música de fondo y textos breves en inglés. Se observa el funcionamiento de máquinas de limpieza de agujeros de piezas fundidas mediante arenado

Dentro del proceso puede haber tratamiento térmicos de las piezas

El video incluye la filmación de hornos de tratamiento térmicos de piezas fundidas para minería. Se usa típicamente para normalizado. Audio en castellano; sonido ambiente

Las piezas pueden mecanizarse, de acuerdo a plano

Se observa el maquinado de una pieza fundida en detalle. No es necesario observarlo completo, salvo en caso de un interés específico por el mecanizado

Se resume el flujograma de actividades que componen el proceso de fundición

Video con música de fondo, y audio y textos en castellano. se presenta una fundición de cilindros de laminación de gran tamaño, que exportaba una parte muy importante de su producción, y con un área de investigación y desarrollo innovadora, y que sin embargo no pudo superar la crisis de 2008-2010

Video con música de fondo y audio en inglés, presentando una gran fundición de piezas automotrices, con diversas escenas del proceso y fabricación de las mismas, y control de la calidad para cumplir las exigencias de la industria automotriz estadounidense

Se comparan las propiedades mecánicas de la fundición gris y la fundición nodular

Se analiza la selección del tipo de fundición a emplear en una dada pieza, dependiendo de las propiedades deseadas. Música de fondo y textos breves en inglés

Se comparan propiedades mecánicas de aceros y fundiciones nodulares

Se analiza para qué aplicaciones conviene usar aceros o fundiciones. Fondo musical y textos breves en inglés

Se presentan aspectos de la estructura metalográfica; el rol de los elementos químicos; la influencia de la nodularidad; especificaciones de fundición gris, nodular y aceros. Finalmente se presentan varios libros disponibles para descarga

Se pueden descargar cuatro libros, en formato PDF; uno en castellano y tres en inglés. No es necesario leerlos para hacer la evaluación interactiva de este tramo del curso. Recomendamos descargarlos y ojearlos, para tener una idea de su contenido

Se incluyen once textos, de los cuales seis son normas internacionales mencionadas al desarrollar las especificaciones de las fundiciones. No es necesario leer nada de esto para completar la evaluación interactiva de la Introducción, pero es bueno descargarlas y darles una mirada para tener idea de su contenido

Se mencionan los tres temas a tratar en este capítulo. Se comienza por el tema de diseño de las piezas, primero mencionando los factores a terner en cuenta para bajar el costo y asegurarse piezas sanas, y luego analizándolos uno por uno: simplicidad geométrica; tratamiento de las esquinas; espesores; salidas para moldeo y noyería; uso de los noyos; terminación superficial; y tolerancias de mecanizado 

Este tutorial, con audio en castellano, muestra aspectos básicos de SolidWorks, ayudándose con pantallas del programa. El propósito de incluirlo en este curso es solamente para que quienes no están familiarizados con este programa tengan una idea de qué se trata

Video con música de fondo, mostrando el escaneo de un impulsor de bomba fundido, la obtención del plano en tres dimensiones, y su empleo posterior para el mecanizado del impulsor

Se define qué es un modelo, e mencionan sus principales características, y los distintos tipos de modelos, que se empiezan a detallar uno a uno: de una pieza; de dos piezas (modelo partido); placa modelo; modelo perdido y tipo calibre

Filmación con fondo musical, de momentos de la fabricación de un modelo partido de madera de una leva, su embalaje para enviarlo a la fundición, y luego la recepción de la pieza de acero obtenida 

Video con música de fondo, en el que se observan varios modelos producidos por impresión en 3D, y su uso para el moldeo a la cera perdida o microfusión, incluyendo escenas de la fundición

Se muestra la producción tradicional de modelos y cajas de noyos (un impulsor de bomba, en este caso), y también la producción de noyos mediante manufactura aditiva. Audio en inglés

Se presentan los modelos placa, con sus características y aplicaciones

Con audio en castellano, se muestra un modelo placa, para placa de revestimiento de molino

Se presenta el modelo perdido, de poliestireno expandido (telgopor), su construcción y sus aplicaciones

La animación, sin audio y con textos breves en inglés, muestra la construcción de un modelo de poliestireno expandido a partir de un bloque. Luego se presenta el moldeo y el colado de la pieza

Se presenta el modelo tipo calibre, muy poco usual actualmente ya que no hay mano de obra preparada para ese moldeo

Video con audio en inglés (con fuerte acento indio), mostrando con fotos y animaciones los diferentes tipos de modelos para moldeo de piezas fundidas

Se presentan las tres funciones que pueden cumplir las cajas de noyos. Luego, se introducen los colores típicos que suelen usarse para las diferentes partes de los modelos y cajas de noyos

Se muestra la fabricación de modelos de poliestireno expandido y de madera en un taller de modelos, Sin audio

Se presenta la técnica de impresión de modelos en 3D

Filmación parcial de la impresión de un modelo en 3D en una fundición de acero. Sonido ambiente. 

El video, con subtítulos en castellano, muestra la producción de modelos en Polycast, mediante impresión 3D, y la otención de piezas a la cera perdida, utilizando esos modelos

Filmación de la producción de moldes y noyos por impresión 3D y su aplicación para el moldeo de piezas varias. Música de fondo y textos breves en inglés

Cinco textos (cuatro en castellano y uno en inglés), en formato PDF, para ampliar conocimientos sobre los temas tratados en este capítulo. No es necesario leerlos previamente, para completar la evaluación interactiva correspondiente

Se presentan los seis temas atratar en este capítulo, y luego se comienza por la arena verde: mezclas típicas, aplicación, características de la arena de río

Se trata de cinco textos en formato PDF, de los cauales cuatro están en castellano y un en portugués, que amplían la información vertida en las presentaciones de este capítulo. No es necesario leerlos para hacer la evaluación interactiva que sigue, pero es bueno descargarlos y darles una mirada para tener idea de su contenido, 

Inicio del análisis del moldeo manual

Video con fondo musical y textos breves en inglés, que muestra un modelo de madera sin partida y una caja de noyos. Luego se ve el moldeo manual de la bajera con arena verde. Se da vuelta la caja y se moldea el sobre con arena - resina. Se abre y se pinta con pintura de grafitocon base alcohol y se quema.  Luego se hace el noyo con arena - resina y se lo pinta con la misma pintura. Se coloca el noyo, se cierra la caja y se cuela el metal líquido. Se hace el desmoldeo y rebabado

Explicación del moldeo manual con arena - resina

Animación de línea de moldeo con arena - resina, sin audio. Se ven los movimientos de las cajas, el llenado de la bajera y el sobre con robot, los movimientos de ambos, el cierre de la caja, etc.

Explicación de como se lleva a cabo el moldeo a máquina

En un video con audio en inglés, se muestra la preparación de un molde para pequeñas piezas de aluminio, usando un bato neumático para comprimir la arena verde alrededor del molde, y luego emplea una máquina de moldeo simple, con compresión y vibración. Posteriormente separa bajera y sobre, y coloca los noyos. Una vez preparado el molde, procede a extraer la caja, para seguirla usando para moldear otras piezas

Descripción del moldeo a máquina por el método de compresión y sacudidas

Animación con fondo musical, sin audio ni textos, que muestra dos máquinas de moldeo, una preparando el sobre y la otra la bajera, para luego colocar los noyos, cerrar la caja y enviarla para colado

Descripción del moldeo en cáscara

La animación no tiene audio ni texto. Muestra esquemática la producción de las dos cáscaras que van a constituir el molde, su cerrado y su colocación vertical en una caja de moldeo, y finalmente el colada del metal líquido

Descripción del moldeo a la cera perdida

Este video, sin música de fondo, ni audio ni texto, muestra todos los detalles del moldeo en cáscara, fusión y desmoldeo de un jarrón ornamental de bronce

Descripción de otros métodos de moldeo

Lecturas adicionales

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Inicio del análisis de coladas y montantes

La simulación de la fuidodinámca y transferencia de calor muestra cómo se van llenando las cavidades correspondientes a las piazas y montantes de este molde con partida vertical, típico de una máquina de moldeo DISAMATIC, y cómo va evolucionando la temperatura del líquido a medida que se transfiere calor del metal líquido al molde 

Continuación del análisis de coladas y montantes

En esta simulación fluidodinámica se pueden comparar diversos diseños del sistema de colada para el llenado de piezas moldeadas con partida vertical en máquina de moldeo DISAMATIC. Los diferentes colores indican en este caso la velocidad del metal líquido

Continuación del análisis de coladas y montantes

En esta simulación fluidodinámica y de transferencia de calor, se observa el llenado de un molde con dos piezas con colada montante, en dos casos que difieren entre sí por la temperatura de colada: más alta a la izquierda

En esta simulación se observa el enfriamiento y solidificación de las piezas de las que anteriormente se vio el llenado. Ahora la escala no es de temperaturas, sino de la fracción sólida. Se simulan las dos situaciones, con la que tuvo temperatura de colada más alta a la izquierda

Continuación del análisis de coladas y montantes

Una simulación fluido dinámica para ver el comportamiento del metal líquido al atravesar un filtro intercalado en el sistema de colada. La escala de colores corresponde en este caso a la presión

Continuación del análisis de coladas y montantes

En la fila superior se presenta un diseño de montante y en la inferior un montente troncocónico. Las dos primeras columnas muestran la evolución de la porosidad en %; y la tercera la evolución de la temperatura

Continuación del análisis de coladas y montantes

La simulación matemática apunta a la formación de la porosidad central en el montante de la pieza estudiada, para ver si hay riesgo de que el rechupe afecte a la pieza a fundir

Continuación del análisis de coladas y montantes

Se simula el llenado y solidificación de una pieza en forma de sector, con su sistema de colada y dos montantes. A la izquierda se observa el llenado, y la evolución de la temperatura del líquido al ceder parte de su caor al molde. A la derecha, arriba, luego del llenado, se ve la solidificación; los diferentes colores responden a porcentajes de la fracción de líquido remanente. Abajo, en cambio se observa el % de porosidad, para ver la unicación de un eventual rechupe 

Continuación del análisis de coladas y montantes

Esta simulación fluidodinámica y de transferencia de calor aborda nuevamente la pieza denominada bearing cup, o tapa de rodamiento. A la izquerda arriba se observa el llenado y la evolución de la temperatura del metal líquido. Abajo se ve un detalle aumentado. A la derecha arriba, luego del llenado, se ve la solidificación y el enfriamiento de la pieza, y abajo el porcentaje de rechupe

Continuación del análisis de coladas y montantes

Se simula mediante un programa comercial la solidificación de un lingote de acero, para verificar si el montante diseñado es suficiente como para alimentar el lingote y que éste no tenga rechupe 

Se hacen consideraciones sobre el rendimiento obtenido en el colado (peso de la pieza en relación con el peso del total de metal usado para llenar el molde)

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Inicio del análisis del proceso de fusión

En este video, con audio en castellano, filmaciones en plantas, y animaciones, se presentan las recomendaciones del Ministerio de Energía de la India para el procesamiento de chatarra en las fundiciones

Continuación de análisis del proceso de fusión

Filmación acelerada del montaje completo de un horno de inducción. Fondo musical y textos breves en inglés 

Continuación de análisis del proceso de fusión

En una filmación sin audio, se observa el vaciado de un horno de inducción Pillar en una cuchara tetera, incluyendo la realización de una adición

Continuación de análisis del proceso de fusión

Animación sin audio y con textos breves en inglés, de un área de fusión con tres hornos de inducción. Se observa la carga, la fusión y el vuelco de los hornos, así como otros detalles

Continuación de análisis del proceso de fusión

Filmación con sonido ambiente, del proceso de carga, fusión y vaciado de un horno de inducción

Continuación de análisis del proceso de fusión

Video con audio en castellano y en partes, con sonido ambiente, donde Santiago Díaz Ríos detalla aspectos de la selección, instalación y sinterización de materiales refractarios en hornos de inducción

Filmación con sonido ambiente y conversaciones en idioma ininteligible, que muestra la instalación de un refractario apisonable aluminoso en una cuba de inducción de gran porte

En una filmación larga, con audio en inglés, se presenta el proceso completo de instalación de un crisol refractario en un horno de inducción sin núcleo

Video muy largo, mostrando todas las etapas de la instalación del revestimiento refractario de un horno de inducción. Audio en inglés, filmaciones en planta y animaciones

Continuación de análisis del proceso de fusión

Cálculo de potencia para horno de inducción

Continuación de análisis del proceso de fusión

Animación con música de fondo y textos breves en inglés, que muestra todas las etapas de la instalación de dos cubas de inducción con una central de potencia, y su posterior operación

Continuación de análisis del proceso de fusión

Filmación en planta, con audio en castellano, que muestra inicialmente las características del pequeño cubilote en cuestión: soplo dividido y sifón para separar escoria y metal líquido. Se observa también el llenado de diversos moldes

Continuación de análisis del proceso de fusión

La filmación, con música de fonfo y textos breves en inglés, muestra diversos detalles de la reconstrucción de un cubilote de gran tamaño

Continuación de análisis del proceso de fusión

La filmación, con sonido ambiente, muestra la fusión en horno de arco y el espectacular colado de un pote de escoria para siderurgia con tres cucharas

Finalización del análisis de la fusión. Descripción libro de horno de inducción

Libro sobre horno de inducción

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Inicio del análisis sobre tratamiento y colada

Filmación con sonido ambiente, y audio en lengua ininteligible, donde se ve el transporte de la cuchara al horno, el vaciado del horno, la nodulización, el transporte de la cuchara hasta la caja de moldeo, y el llenado del molde

Continuación del análisis sobre tratamiento y colada

Filmación con sonido ambiente. Trasvase de cuchara de vaciado del horno a cuchara de nodulización, transporte hasta los moldes, y llenado de los moldes

En una filación con sonido ambiente, se observa el vaciado de un horno de inducción pequeño, con tratamiento de nodulización, y luego el llenado de un molde

Continuación del análisis sobre tratamiento y colada

Se observa la inyección de calcio envainado en una cuchara con acero líquido, en una fundición. Sonido ambiente. Importante reacción del calcio con el oxígeno disuelto en el baño

Continuación del análisis sobre tratamiento y colada

Archivo: Adición de magnesio

Continuación del análisis sobre tratamiento y colada

La animación presenta un equipo para el precalentamiento de la cuchara en fundición. Sonido: sirena de advertencia

Continuación del análisis sobre tratamiento y colada

Esta filmación, sin sonido, muestra operaciones de moldeo, cierre de cajas, vaciado del horno y llenado de los moldes en cancha fija

Continuación del análisis sobre tratamiento y colada

Una filmación sin sonido muestra el moldeo de una pieza en carrusel, incluyendo el pintado del molde por inundación, el quemado de la pintura, el cierre de la caja, y la colocación de las cajas en el carrusel para el colado, seguida del llenado y posterior desmoldeo de la pieza

Finalización del análisis sobre tratamiento y colada

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Inicio del análisis sobre calidad y defectos

La filmación en una fundición, con audio en inglés de fuerte acento indio, presenta el empleo de un durómetro de mano para evaluar la dureza de un molde

Continuación del análisis sobre calidad y defectos

Colado de bagaceras (piezas de acero para molienda del bagazo en los ingenios azucareros). El consultor introduce un dedo en el chorro de acero líquido

Continuación del análisis sobre calidad y defectos

Se presentan diversas pantallas de un sistema de análisis térmico diferencial. Música de fondo y audio en inglés

Continuación del análisis sobre calidad y defectos

Filmación de la torsión a temperatura ambiente de una barra de fundición nodular, para verificar la ductilidad. Sonido ambiente

Continuación del análisis sobre calidad y defectos

Animación sobre defectos en piezas fundidas - ANIMECH

Finalización del análisis sobre calidad y defectos

Análisis del Caso: Cigueñal Fiat Palio

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