{{{sourceTextContent.title}}}

Fundición en arena: Proceso, tipos, materiales y aplicaciones

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Fundición en arena

{{{sourceTextContent.description}}}

1. Definición y visión general

La fundición en arena es un método tradicional y versátil de fundición de metales en el que el metal fundido se vierte en un molde de arena. Un patrón crea una cavidad en la arena y, a continuación, el metal fundido fluye hacia el interior, se solidifica y el molde de arena se rompe para extraer la pieza fundida. Este proceso se utiliza mucho para piezas de distintos tamaños y geometrías por su flexibilidad y su coste de utillaje relativamente bajo.

2. Etapas del proceso

Los pasos típicos incluyen: (a) hacer un patrón de la pieza deseada; (b) formar el molde de arena alrededor del patrón (incluyendo las mitades de cope y drag, con núcleos si es necesario); (c) retirar el patrón y colocar las mitades del molde juntas con sistemas de gating y riser; (d) verter metal fundido en el molde; (e) dejar que se enfríe y solidifique; (f) romper el molde de arena y extraer la pieza fundida; y (g) post-procesado como recorte, limpieza, tratamiento térmico o mecanizado.

3. Materiales y medios de moldeo

La fundición en arena es compatible con una amplia gama de metales: aleaciones ferrosas (como hierro fundido, acero) y no ferrosas (como aluminio, bronce, latón). El material del molde suele ser arena de sílice u otra arena de fundición mezclada con un aglutinante (arcilla, resina o aglutinante químico) y humedad para mantener la forma. El molde de arena es desechable (se destruye al retirar la pieza) y permite adaptar la forma, la colocación del núcleo y el tamaño.

4. Ventajas y limitaciones

Principales ventajas: bajo coste de utillaje, idoneidad para piezas grandes y complejas, flexibilidad en los cambios de diseño y capacidad para producir piezas fundidas en plazos relativamente cortos. Limitaciones: acabado superficial más basto en comparación con los métodos de precisión, mayor necesidad de mecanizado o acabado, menor precisión dimensional y moldes que sólo pueden utilizarse una vez. Además, los ritmos de producción son más lentos y el coste por unidad más elevado cuando se producen volúmenes muy elevados en comparación con los moldes permanentes o la fundición a presión.

5. Aplicaciones y consideraciones para la selección

La fundición en arena se utiliza en todos los sectores: automoción (bloques de motor, culatas), maquinaria, construcción naval, válvulas y bombas, maquinaria pesada y grandes piezas estructurales. Es especialmente adecuado cuando el tamaño de la pieza es grande, las geometrías son complejas o los volúmenes son moderados. A la hora de elegir la fundición en arena, los factores que deben evaluarse son el coste del material del molde, la complejidad del modelo, las tolerancias y el acabado superficial requeridos, el tamaño/peso de la pieza, la selección de la aleación, los requisitos de mecanizado posteriores al proceso y el volumen de producción.