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Tecnología de la fundición

Unidad 1 - Introducción

División Metalurgia - INTEMAArea Metalurgia - Dep Mecánica

Facultad de Ingeniería

UNMDP 

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Semiterminados- Forja- Extrusión- Laminado- Trefilado- Fundición

Terminados- Conformado mecánico/forja- Estampado

- Soldadura- Mecanizado- Pulvimetalurgia- Fundición 

Obtención de productos fundidos

Fundiciónterminados 

Moldeo tradicional

Moldeo “alta perfomance” 

FCF/NNS

PM

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Tipos de moldes y modelos

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Ra respecto de la tecnología de la fundición 

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Selección de la tecnología de la fundición 

1. Complejidad geométrica

Forma externa y/o interna

Presencia de noyos

Mínimo espesor de pared

2. Peso de la pieza3. Costo del modelo o de coquilla / matriz

4. Cantidad de piezas

5. Tolerancias

6. Terminación superficial

7. Propiedades mecánicas necesarias

8. Calidad

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Costo (f) tecnología del moldeo

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Fases de la fundición

1. Fabricación del modelo

2. Operaciones de moldeo

3. Fusión y colada del metal

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Molde para fundición en arena

Noyo

Mezclas de

moldeo 

Sobre

Bajero

Pieza Línea de partición 

Buje y

Perno

Canal de colada vertical

Canal de colada horizontal

Mazarota

MontanteRealimentador 

Basín de colada 

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Diagrama de flujo ciclo total

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Diagrama de flujo interdepartamental

Taller de

modelos

Depósito decajas y

modelos

NoyeríaDepósito, recuperacióny preparación de arenas

Moldeo

Ingreso

materiasprimas

Zona caliente

Hornos de fusión

Cancha de fundición

Zona de colada

Limpieza, terminación e

inspección de las piezas

Desmoldeo

Expedición de

piezas terminadas

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Plantel en una Planta de Fundición

OPERARIOS

MODELISTAS

MOLDEADORES

TECNICOS

Técnicos en arenasTécnicos fundidoresTécnicos de laboratorioTécnicos en seguridad e higieneTécnicos de mantenimiento

INGENIEROSIngenieros de plantaIngenieros de control de calidadIngenieros metalúrgicosIngenieros químicos

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Clasificación de Fundiciones de Fe

Tipo CT/CC/CL [CT = CL + CC]

Blanca  CC = CT; Si menor a 1,2% 

Atruchada CC < 0,6% 

Gris Perlítica  CC  0,6% C

T= C

L+ 0,6%

Gris Perl./Ferri.  CC

> 0,6%  

Gris Ferrítica  CC = 0% CT = CL Maleable  C

La partir de una blanca

Nodular Perlítica  Si>1,5%; +1% Ni; +1% Cu; Mg res. 

Nodular Perl./Ferri.  Si>1,5 %; +0,6% Ni; 0,6% Cu; Mg res. 

Nodular Ferrítica  Si > 1,5 %; Mg res. 

Resist. Abrasión  + Cr, Ni (Ni Hard), Mo – Cr

Resist. Corrosión  + Ni (Ni Resist), Si

Resist. Altas Temp.  + Cr blancas, Ni (Ni Resist), Al

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1.- Aceros

3.- Fundición Gris

Clasificación de Fundiciones de Fe

% Ceq. = % C + ⅓ % Si 

 Aceros

Fundiciónblanca

2.- Fundición BlancaFundición

Gris

4.- Fundición Maleable

5.- Fundición Nodular 

Enf. rápido: Perlita + Cementita 

Enf. lento : Perlita + Grafito

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Comparación Fundiciones Fe vs. AlFundición Fe Fundición Al

Precios

Comprimidos Problemas para disminuirlos

Estables Subsidios para reciclado

 Automatización

Parcial, de muy alto costo Amortización de largo plazo

Muy alta, de menor costo Rápida recuperación

Expectativas de crecimiento Baja, sustitución de Fe x Al Kg/auto 1980: 272

2000: 1472007: 102

Alta, sustitución de Al x Fe Kg/auto (2002): USA 125

EUR 92BRA 51

 Aspectos ecológicos

Incorrectos, políticas restrictivas Inversiones de alto costo

Correctas, menores T y ausencia dearenas

Proyecciones

Estancamiento a nivel mundial

Presencia de CHI, IND, MEX y BRA

Foco en motores diesel pesados

Fuertes inversiones Al primario

Dinamismo Pymes a nivel mundial

Demanda firme y creciente

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Colabilidad

Modos de incrementar la colabilidad

1. Modificar Composición Química

2. Sobrecalentar metal

3. Precalentar molde

4. Asistir mecánicamente (presión, cent.)

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Composiciones Eutécticas Fe

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Composiciones Eutécticas Al

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Colabilidad – T Fusión

Muy alto punto de fusión

Tf > 1500ºC

 Alto punto de fusión1200ºC < Tf < 1500ºC

Medio punto de fusión

900ºC < Tf < 1200ºC

Bajo punto de fusión550ºC < Tf < 900ºC

Muy bajo punto de fusiónTf < 550ºC

 Aceros, Co,

Ni, Ti, Pt

Fundiciones

de Fe

Cu, bronce,latón

 Au, Ag

 Al, MgSn, Pb, Cd, Zn

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Estadísticas - FG

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Estadísticas - FN

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Estadísticas - Ac

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Estadísticas - Al

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Estadísticas - Cu

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Estadísticas totales

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Estadísticas Consumos base Fe

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Estadísticas - Predicciones

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Al 2011 – Producto y origen

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Al 1997 / 2011

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Al 1997 / 2011 x Productos

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Consumo Al