De forma breve y concisa, decimos que la fundición es la acción de fundir o fundirse.
El proceso de la fundición de metales consiste, por lo general, en la fabricación de piezas a partir de un material derretido e introducido en un molde. Una vez dentro, el material derretido se solidifica y adquiere la forma del molde en cuestión.
Aunque también se conoce como fundición al proceso de extraer metales a partir de sus menas.
Uno de los procesos más habituales y comunes es la fundición en arena. Consiste en la colocación de un metal fundido en un molde de arena para que, una vez que se ha solidificado el material, se pueda romper el molde y extraer fácilmente la pieza fundida.
En la industria, la fundición es uno de los procesos de manufactura más empleados. Se encarga de llevar los metales hasta el punto de fusión idóneo, para que el metal adopte la forma deseada a través de un molde.
En este post vamos a explicar cuáles son las características, los tipos y algunos de los inconvenientes que pueden surgir durante el proceso de la fundición.
Características de la fundición
Las características de una función dependen tanto de sus composiciones químicas como de sus procesos de elaboración.
Para la fundición deben fabricarse unidades de moldes refractarios y contar con los equipos adecuados, que mantengan buenas temperaturas.
También es importante contar con sistemas de ventilación, que permitan la evacuación de aire y gases provocados por el proceso de fundición.
Los modelos se utilizan para hacer diversos tipos de piezas, desde turbinas o repuestos de máquinas, hasta piezas decorativas, entre otros.
Tipos de fundición
- Fundición gris
También es conocida como hierro fundido o hierro colado. Es un tipo de fundición que adquiere forma de escamas y dota al hierro de su color particular, además de las propiedades para su maquinado. Aumenta su capacidad para el templado y le aporta una buena fluidez para el colado.
Esta aleación ferrosa contiene más de un 2% de carbono y más de un 1% de silicio, además de azufre, fósforo y manganeso.
Las fundiciones grises son quebradizas y tienen baja resistencia a la tracción.
- Fundición nodular
La mayor parte del contenido de carbono en el hierro nodular tiene forma de esferoides. Para producir una estructura nodular, se inocula el hierro fundido que sale del horno con materiales como cerio o magnesio.
Al encontrarse el carbono en forma de esfera, la continuidad de la matriz se interrumpe mucho menos que cuenta está en forma de láminas. Este hecho da lugar a una buena resistencia a la tracción y la tenacidad.
- Fundición blanca
La fundición blanca se forma al enfriar rápidamente la fundición de hierro desde el estado líquido.
- Fundición maleable
Las fundiciones maleables son tipos especiales de hierro, producidos por el tratamiento térmico de la fundición blanca, que es sometida a controles rígidos.
Su rápido enfriamiento ayuda a evitar la gratificación de la cementita. Aunque si se calienta la pieza a 870ºC, el grafito se forma adoptando una forma denominada “carbono de revenido”, resultado la fundición maleable.
- Fundición atruchada
Se trata de un tipo de fundición intermedia entre la gris y la blanca. La parte del carbono se encuentra combinado, formando cementita, y la otra parte está libre, en forma de grafito.
Cuenta con propiedades de ambas fundiciones, dificultando así su maleabilidad.
Complejidades del proceso de fundición de metales
- Traslape en frío: depresión con apariencia tersa.
- Desgarre en caliente: provocado por distintas velocidades de solidificación y enfriamiento entre secciones delgadas y gruesas.
- Grietas: ocurren a bajas temperaturas, cuando el material ya se encuentra completamente sólido.
- Inclusiones: trozos de material no deseado, ocasionado durante el proceso, que quedan atrapados en el interior de la pieza.
- Chaplets: insertos o soportes que no se llegan a fundir durante el proceso.
- Falta de llenado o llenado incompleto: falta de material, carga no adecuada o mal cálculo del volumen total.
- Rechupes: provocados por contracciones en el material.
- Segregación: distribución no uniforme de ciertos elementos.
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¿Qué es la fundición y cómo se lleva a cabo el proceso de fundición de metales?
La fundición es el proceso de convertir un material sólido en un líquido mediante la aplicación de calor, y luego verterlo en un molde para solidificar y crear una forma deseada. El proceso de fundición de metales implica la fusión de metales en un horno y su vertido en moldes de arena, cerámica o metal para crear piezas fundidas.
¿Cuáles son los principales tipos de fundición que existen?
Los principales tipos de fundición son la fundición en arena, la fundición a presión, la fundición por centrifugado, la fundición por cera perdida y la fundición por moldeo en coquilla.
¿Qué tipos de metales se utilizan en la fundición y cuáles son sus aplicaciones?
Los metales más comunes utilizados en la fundición son hierro, acero, cobre, aluminio, zinc, estaño y plomo. Cada uno tiene diferentes propiedades y aplicaciones, como la fabricación de piezas de automóviles, tuberías, accesorios eléctricos, herramientas y joyas.
¿Cuáles son los beneficios y desventajas de la fundición como proceso de fabricación?
Los beneficios de la fundición son que permite la producción en masa de piezas complejas, tiene un bajo costo en comparación con otros métodos de fabricación, y permite la utilización de una amplia variedad de materiales. Las desventajas incluyen la necesidad de grandes cantidades de energía y la emisión de gases de efecto invernadero durante el proceso.
¿Cuál es la importancia de la fundición en la economía global y en la industria manufacturera?
La fundición es una parte crucial de la economía global, ya que muchos productos que utilizamos a diario están hechos de materiales fundidos, como partes de automóviles, herramientas y maquinarias. Además, la fundición es esencial en la fabricación de piezas de alta calidad y complejidad para una variedad de aplicaciones industriales y de consumo.
