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1. PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIÓN.
 2. TÉCNICAS DE MOLDEO.
 3. MOLDEO EN ARENA.
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4. MOLDEO EN COQUILLA.
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4.1. Fundición en coquilla por gravedad.
4.2. Fundición en coquilla bajo presión.
4.3. Colada centrífuga.
5. OTROS PROCEDIMIENTOS DE MOLDEO.
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5.1. Moldeo a la cera perdida
5.2. Moldeo en cáscara
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Desde que se obtiene la materia prima hasta que se
finaliza una pieza sólida. Se llevan a cabo distintos
procedimientos de fabricación entre los que
mencionaremos:
Conformación por moldeo
 Conformación por deformación
 Conformación por adición
 Conformación por arranque del material
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Es importante elegir la técnica adecuada que se
debe de utilizar para cada caso pues afecta en su
calidad, perfección y coste.
El moldeo es una técnica que consiste
en calentar el material hasta su punto
de fusión y, en ese momento, verterlo
en un molde con la forma de la pieza
que se pretende obtener.
Esta técnica se conoce también como
fundición o colada.
Se aplica esencialmente para metales y plásticos.
Un molde es un recipiente que presenta una cavidad en la que
se introduce un material en estado de fusión que, al
solidificarse, adopta la forma de la cavidad.
Luego se deja enfriar el tiempo necesario hasta que se
solidifique y se extrae del molde
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Los materiales son
golpeados o
sometidos a
presión, tanto en
frío como en
caliente.
Uno de estos
métodos más
conocido es la forja.
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Sirve para unir una
serie de piezas e
integrarlas en otras más
complejas.
Dentro de este grupo
presenta especial
interés la conformación
por soldadura.
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El material es arrancado en
forma de virutas para así
quitar el sobrante de
acuerdo con el plano de la
pieza que se desea obtener.
Para este tipo de
conformación se precisa de
máquinas-herramienta.
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El moldeo (también conocido como fundición o
colada) nos permite dar forma a muchos
materiales y obtener piezas acabadas.
El moldeo de piezas metálicas sigue las
siguientes etapas:
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Una vez realizado el diseño de la pieza se
necesita construir un modelo.
Los modelos se suelen construir de yeso o
madera y son creados de forma artesanal.
A partir del modelo se construye el molde
Una vez construido el molde, éste se rellena
con el material elegido para la fabricación de la
pieza. Este proceso es denominado colada.
A continuación se espera a que solidifique la
pieza hasta su extracción (desmoldeo).
A veces es necesario realizar tratamientos de
acabado para perfeccionar la pieza.
Los materiales utilizados suelen ser metales y
aleaciones:
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Aleaciones férricas
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Aleaciones de cobre
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Aleaciones de aluminio
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Son las aleaciones que tienen al hierro como su
principal metal de aleación.
Se utilizan las fundiciones y los aceros,
procedentes de lingotes, chatarra, piezas
moldeadas defectuosas, mazarotas, bebederos,
etc.
Se moldean piezas de todo tipo:
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Bancadas de motores
Pistones
Levas
Cigüeñales, etc.
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Consiste en combinar cobre con otros metales
Se utilizan para crear bronces y latones
Es necesario regular la atmósfera en el momento
de la fusión por su gran tendencia a absorber
gases.
Se moldean:
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griferías
objetos de adorno
herrajes con latón y campanas
bulones
esculturas con bronce
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Son aleaciones cuyo principal metal, el
aluminio, es combinado con otros metales.
Estas aleaciones suele estar compuestas por
aluminio y manganeso o cobre.
También debe realizarse en hornos con
atmósfera controlada ya que tienen gran
afinidad a combinarse con el oxígeno.
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Punto de fusión bajo (ahorro de combustible)
Calor latente de fusión bajo (ahorro combustible)
Baja tensión superficial (se reproduce fielmente el
molde)
Bajo coeficiente de dilatación en estado líquido
(para que la contracción del material sea pequeña)
Bajo coeficiente de dilatación en estado sólido
(para disminuir el peligro de formación de grietas
durante el enfriamiento)
Densidad elevada (para que el peso del metal
compense la tensión superficial y la falta de
fluidez)
Los moldes se fabrican con arenas
compuestas fundamentalmente se sílice
(SiO2), cuyos granos se aglomeran con cierta
cantidad de agua y arcilla.
COMPONENTES DE LAS ARENAS DE MOLDEO
Componente
Proporción
Sílice
75%
Arcilla
20%
Agua
5%
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Como en la arena hay una pequeña proporción
de agua, se utiliza de las siguientes maneras:
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Húmeda: técnica moldeo en verde.
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Secada en la estufa: se somete a temperaturas entre
300 y 400 ºC.
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Flameada: la arena es secada artificialmente.
Para la elaboración del molde es necesario
que la arena tenga estas propiedades:
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Plasticidad: en estado húmedo, para que pueda
reproducir los detalles de los moldeos
Permeabilidad: para permitir el paso a través de ella
del aire y de los gases que se producen durante la
colada
Refractariedad: para resistir las altas temperaturas de la
colada
Cohesión: para que el molde y el macho conserven su
forma al retirar el modelo
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Conductividad calorífica adecuada: para que el
metal o la aleación se enfríe en el molde a la
velocidad deseada
Deformidad suficiente: que permita la
contracción de la pieza al enfriarse
Tener en precio aceptable
1.
Se divide el modelo por la mitad y una
de las partes se coloca sobre una tabla (tabla de
moldeo). Sobre esta parte de adapta una caja
sin fondo y se rellena con arena, se apisona
fuertemente para evitar su expansión. Se tapa
herméticamente y se da la vuelta.
2. Se repite el proceso con la otra mitad del
modelo, incorporando en este caso el bebedero,
la mazarota y el canal de colada:
 Bebedero: conducto en forma de embudo por donde se
vierte el metal fundido para rellenar el molde.
 Mazarota: conducto pequeño que se encuentra
comunicado con el molde y asegura su completo
llenado y permite la evacuación de gases.
 Canal de colada: conduce el metal fundido desde el
bebedero hasta el molde.
3. Se abre el molde y se extrae el moldeo de
su interior cerrándolo de nuevo y colocando un
cuerpo pesado sobre él.
4. Se vierte el metal fundido hasta rellenar el
hueco originado por el modelo. Se deja que el
material se solidifique. A continuación se
rompe el molde y se elimina la arena que se
haya quedado adherida a la pieza
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El inconveniente del moldeo en arena es la necesidad
de fabricar un molde por cada pieza fundida, ya que no
es reutilizable. Por ello es preferible disponer de
coquillas, que son unos moldes metálicos permanentes
que permiten obtener un número elevado de piezas
iguales utilizando el mismo molde.
Las coquillas son mucho más caras que los moldes de
arena por ello para que sea rentable es necesario
fabricar un número elevado de piezas, como mínimo
20.000
El metal es mejor conductor de calor que la arena, por
ello la velocidad de enfriamiento de la pieza será
mayor y sus propiedades mecánicas finales serán
mejores. Además se consigue una mayor precisión en
las piezas fundidas
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Colada por gravedad
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Colada bajo presión
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Colada centrifugada
La colada se realiza por acción exclusiva de la
gravedad, sin aplicar presión suplementaria
( de la misma manera que el moldeo en arena)
Existen tres diversas maneras:
- Directa ( en caída o en descenso)
- En fuente
- Por el costado
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Se lleva a cabo por la parte superior del molde.
Solo se emplea cuando la altura es pequeña, se
recomienda verter el material con suavidad
sobre una pared.
El inconveniente es que pueda aparecer
inclusiones de aire o de espuma.
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El llenado debe efectuarse rápidamente por
medio de uno o más bebederos que llegan
desde la superficie superior hasta la base del
molde de coquilla.
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Transcurre de forma mas suave que la colada
directa. Los bebederos pueden ponerse
inclinados o adoptar diferentes formas.
Este procedimiento también se utiliza en el
moldeo en arena.
El metal se introduce en el inferior del molde
bajo presión. Esta presión provoca que el metal
fundido se comporte como un líquido muy
fluido que llena el molde rápidamente y
reproduce con exactitud sus menores detalles.
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Es realizada mediante dos máquinas, que son
de dos tipos:
 De cámara fría
 De cámara caliente
DE CÁMARA FRÍA
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El horno donde se
encuentra el metal
fundido y la unidad de
inyección están
totalmente separados.
DE CÁMARA CALIENTE
 El horno y la unidad de
inyección forman un
único elemento.
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Este método presenta las ventajas de que
pueden fundirse piezas de formas complicadas
de una manera bastante económica. Se
obtienen piezas con gran precisión, buen
acabado y excelentes propiedades mecánicas.
El único inconveniente es que resultan bastante
costosos, por lo que resultan rentables si se
hacen como mínimo 10.000 piezas.
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Se realiza haciendo girar el molde alrededor de
un eje de simetría horizontal o vertical, con lo
que la fuerza centrífuga hace rellenar todas la
cavidades.
Se utiliza para moldear piezas de revolución
(tubos).
Ofrece la ventaja de que la presión a la que la
fuerza centrífuga somete al metal produce el
mismo efecto que si aumentase su fluidez.
Además las piezas obtenidas presentan pocas
grietas
El inconveniente es que el molde es muy
costoso
Existen múltiples procedimientos de moldeo,
entre los que destacan:
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Moldeo a la cera perdida
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Moldeo en cáscara
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Pasos:
 Se crea el modelo en cera y posteriormente se recubre
con una mezcla de un 70% de arena de sílice y un 30% de
yeso. En ocasiones se introduce en un recipiente que
contiene sílice mezclada con un agente aglomerado.
 Se deja secar la arena para que tome la forma del modelo
y se calienta en conjunto a unos 100ºC:
 La cera se funde y se recoge, ya que puede ser reutilizada.
 Finalmente se realiza la colada del metal y se le deja
solidificar, se rompe el molde y se extrae la pieza.
EJEMPLO (FABRICACIÓN DE UNA VELA):
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El moldeo en cáscara, también conocido como
shell-moulding, se mezcla arena con una resina
plástica.
La arena mezclada se pone en contacto con el
modelo previamente calentado a mas de 200 ºC
Por efecto del calor la resina aglomera a la
arena en un espesor de 5 a 8 mm.
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Iván Seldas Perulero
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Santiago Gutiérrez Sánchez