Conformado por moldeo
1.- PROCESOS DE CONFORMADO DE LOS METALES
La obtención de una pieza o un perfil industrial puede hacerse de diversas maneras, aunque algunas veces sólo puede hacerse de una determinada, por lo que el proyectista, a la vista de una pieza, lo primero que tiene que hacer es establecer qué método va a usar para obtenerla.
Los procedimientos de conformado de metales y aleaciones se pueden clasificar en los siguientes grupos:
· Moldeo: se funde el metal o aleación y después se vierte en un molde que es el que reproduce la forma. También se puede considerar moldeo a la operación de reducir a polvo y después prensarlo a una temperatura determinada pero sin fundir el metal que es el sinterizado.
· Deformación y corte: se hace a base de golpear o presionar los metales, tanto en caliente como en frío.
· Soldadura: suele utilizarse como complemento de los anteriores, usándolo como método de unión entre piezas.
· Arranque de material: es la utilización de herramientas con cuchillas que provocan virutas, en definitiva, consiguiendo la forma deseada. Es un método de elaboración de piezas de perfección.
Existen otros métodos de conformación, pero por sus características se engloban en especiales.
2.- FUNDICIÓN
Es un conjunto de operaciones en las que para dar forma, primero vamos a fundir y después vamos a solidificar en unos moldes apropiados.
El fenómeno es conocido desde hace miles de años, pero en los últimos años, se han desarrollado nuevos métodos aplicables a necesidades completas, normalmente unidas a la consecución de la pieza de forma más rápida, más económica y con mayor precisión de medidas, lo que hace que se necesiten procesos de acabado menos severos.
Las operaciones de fundición son diversas, pero aparecen como fundamentales la fusión, el moldeo y, finalmente, las operaciones de acabado.
En la fusión se pueden utilizar diferentes tipos de hornos y debe estar controlada en unos intervalos de temperatura.
Casi siempre se funden varios metales que tienen distintas temperaturas de fusión y que hay que tener en cuenta.
2.1.- PROCEDIMIENTOS DE FUNDICIÓN
Se clasifican en base a como se lleva a cabo la colada, que es verter el metal fundido en los moldes.
· Colada por gravedad: el llenado de los moldes se hace por el propio peso del metal fundido. Nos encontramos con varios tipos (moldeo por boquilla, por cáscara, al CO2,…).
· Colada a presión: se llenan los moldes impulsando el caldo por una presión exterior. Si esta fuerza está producida por la rotación rápida del molde se denomina fundición centrífuga. Pero si se trata de una fuerza exterior de otra clase cualquiera se denomina fundición inyectada.
2.2.- METALES Y ALEACIONES CONFORMADOS POR FUNDICIÓN
Los metales que de forma más frecuente se conforman por fundición son el hierro, cobre, aluminio, magnesio y cinc y, junto con ellos, pueden llevar otros metales aleados. Por consiguiente, si teóricamente se puede moldear cualquier metal, en la práctica no ocurre así, puesto que a éstos se les exige ciertas características:
· Baja temperatura de fusión
· Bajo calor latente de fusión
· Baja tensión superficial
· Bajo coeficiente de dilatación en estado líquido
· Bajo coeficiente de dilatación en estado sólido (para reducir el peligro de grietas en el enfriamiento)
· Alta colabilidad
· Alta densidad
· Intervalo de temperatura de solidificación reducido
2.3.- ALEACIONES DE HIERRO PARA MOLDEO
Hay dos clases fundamentales de aleaciones de hierro: aceros y fundiciones que son, fundamentalmente, aleaciones de hierro y carbono. La diferencia de una a otra está en el porcentaje de carbono que contengan. A las fundiciones también se las conoce como hierro colado.
Los aceros hoy día se van consiguiendo cada vez más mediante fundición y utilizando el moldeo.
En cuanto a las fundiciones de hierro, tenemos que tener en cuenta que existen distintos tipos o clases:
· Ordinarias: formados por hierro, carbono y algún elemento en pequeñas cantidades. Pueden ser blancas (alta dureza, elemento fundamental Fe3C), grises (el elemento más importante es la ferrita) y atruchadas (características intermedias entre las blancas y las grises).
· Aleadas: formadas, además de por hierro, carbono y las impurezas propias, por otros elementos de aleación para darle unas características determinadas.
· Especiales: cuando hay una fundición que tiene un tratamiento especial, la englobamos dentro de este grupo (maleables, de grafito,…).
2.4.- ALEACIONES DE COBRE PARA EL MOLDEO
Lo normal es que en la industria se utilice el cobre junto con otros metales, dando lugar a los bronces (Cu + Sn) y latones (Cu + Zn). En cierto modo, todas estas familias que se originan están organizadas mediante normas. La fusión de ellas requiere un proceso muy controlado, puesto que en ellas, las reacciones químicas juegan un papel primordial en el proceso.
Para evitar oxidaciones excesivas, sobre todo en la superficie de los metales, se utilizan unos elementos llamados fundentes.
2.5.- ALEACIONES DE ALUMINIO PARA MOLDEO
El aluminio, desde el punto de vista técnico, inicialmente se empleó poco, sobre todo en estado puro, pero, hoy día, tienen cada vez más importancia las aleaciones denominadas ligeras, que son, precisamente, las que tienen por base al aluminio.
2.6.- ALEACIONES DE MAGNESIO PARA MOLDEO
Aún están todavía por desarrollar este tipo de aleaciones desde el punto de vista de la fabricación industrial, pero si se utiliza con sus aleaciones de aluminio, cinc, magnesio y circonio, con los que forma metales electrón, que si van consiguiendo una penetración industrial importante.
En el proceso de fundición hay que tener en cuenta la elevada afinidad que presenta el magnesio con el oxígeno y, por consiguiente, hay que tomar todas las precauciones para mitigar esta circunstancia.
La fusión se hace utilizando fundentes, que en este caso, crean una película protectora y evitan así la oxidación.
Las aleaciones de magnesio son sometidas a operaciones que tratan de refinar el grano, para mejorar las propiedades mecánicas. Hay diversos procedimientos.
Otro proceso al que son sometidas las aleaciones de magnesio es a una desgasificación. Cuando se refina el grano se utilizan compuestos que facilitan la aparición de masas de gas, por consiguiente, es una operación que habrá que controlar evitando degradaciones en el proceso.
En cuanto a la colada, una vez que el metal está fundido y quieto, no debe agitarse para evitar que puedan incluirse impurezas en él. Suele hacerse una colada directa con el crisol. La colada debe hacerse ininterrumpidamente y, a la vez que se va vertiendo, se la adiciona azufre en polvo, que evita la oxidación del metal en contacto con el aire.