productos de acero fundido de fundición

Tipos de defectos de fundición

La fundición de arena es un proceso eficiente y económico para producir componentes y formas geométricamente complejos utilizando moldes no reutilizables. Es un método eficiente y rentable que a menudo está plagado de defectos cuando se hace incorrectamente, al igual que con cualquier otro proceso de fabricación. Sus defectos se llaman defectos de fundición.

Los defectos de fundición son características que crean una imperfección o deficiencia a la especificación de calidad establecida por el requisito de servicio y el diseño. Por lo general, son causadas por imperfecciones en el proceso de fundición de arena y arena utilizada para la preparación de moho.

A continuación se presentan algunos de los defectos de fundición comunes en el proceso de fundición de arena.

Orificios de soplado

Este es quizás el defecto más común en el proceso de fundición de arena. Generalmente, los orificios de soplado son generalmente en forma de huecos internos, que pueden ser agujeros redondos, lisos u ovales con una superficie brillante. Son depresiones superficiales resultantes de materiales gaseosos excesivos que están atrapados en el molde.

En la mayoría de los casos, es causada por embestida dura, baja permeabilidad, humedad excesiva, ventilación inadecuada, baja permeabilidad, baja temperatura del molde, y materiales carbonáceos excesivos.

defecto de fundición agujero de soplado

También puede ser causada por arreglos de caja de núcleo y patrones malos, lo que en última instancia conduce a gases atrapados en lugares ciegos en el molde.

Hinchar

El oleaje ocurre cuando hay un agrandamiento de la cavidad del molde cuando el hierro fundido se vierte en el molde. A menudo es causada por la embestida insuficiente de la arena utilizada o vertiendo el hierro fundido demasiado rápido en el molde.

defecto de fundición de oleaje

Lágrimas calientes

Se trata de grietas con bordes irregulares causadas por tensiones de tracción desarrolladas durante la solidificación del material fundido colocado en el molde. Además, también puede ser causada por la discontinuidad en la fundición de metal, una ocurrencia trazada a una contracción obstaculizada que ocurre justo después de la solidificación de los metales.

defecto de fundición de lágrima caliente

En algunos casos, se ha identificado como posibles causas el exceso de dureza del molde causado por la embestida, controles metalúrgicos y de temperatura de vertido inadecuados, suministro de filetes o soportes insuficientes en las uniones de secciones y alta resistencia al seco y caliente.

Peinado de miel

Se trata de un defecto externo generalmente visible en la superficie del material fundido. Se compone de una serie de cavidades cercanas entre sí en la superficie. Se atribuye a la suciedad atrapada en el hierro fundido o enjambre que se sostiene en él. También puede ser causada por la mala calidad del metal fundido y el desnatado imperfecto.

metal fundido que se vierte
metal fundido que se vierte en moldes hechos con arenas de relleno

Manchas de arena

Como su nombre indica, se desarrollan como resultado de las impurezas recogidas en uno o varios vértices desarrollados en el material fundido. Aparecen como depresión de forma irregular generalmente agrupadas en la fundición o espaciadas aleatoriamente.

Se producen cuando el hierro fundido lava partículas del sistema de conducto a través de las paredes del molde, exceso de turbulencia en el sistema de gating, a través del espolón de metal y en el molde.

Las manchas de arena se pueden prevenir haciendo uso de técnicas adecuadas de moldeo, fusión y gating.

Costras o hebillas

Las costras o hebillas se pueden atribuir a la cizalladura de arena en la superficie de la cubierta, por lo tanto, lo que resulta en una capa de metal que se separa del molde principal por una capa de arena.

El término utilizado para describir el cizallamiento de arena cuando se produce en pequeñas proporciones es "scabs" mientras que el término para defectos a mayor escala se conoce como "buckles"

El defecto es causado principalmente por el uso de arenas que son demasiado finas en textura, tienen baja permeabilidad y alta humedad. Al igual que con otros errores de fundición, también es causado por un embestida desigual del molde y el funcionamiento débil o intermitente de metal fundido sobre la superficie.

Si ese fuera el caso, el uso de arena con alta plasticidad caliente o características de baja expansión generalmente produciría materiales fundidos sin costras o hebillas.

Por lo general, el polvo de carbón sería suficiente, ya que se ha demostrado que produce materiales fundidos sin defectos de expansión, uno de los cuales es las costras.

trabajadores preparando un molde de arena
moho de arena

Cola de rata

Una cola de rata es un defecto de expansión visible en la superficie fundida. Es una depresión larga, superficial y angular que tiene un poco de semblanza con una hebilla. Sin embargo, es distinto de una hebilla en que no tiene forma de vee ancho. Al igual que las costras y hebillas, es causada por el uso de arenas de fundición con características de baja expansión y alta plasticidad caliente.

El uso de arenas de polvo de carbón hace un gran trabajo de eliminación de tales defectos. No se puede decir lo mismo de las arenas verdes o frescas. Aunque arenas mejoradas como la arena Petrobond promete eliminar estos defectos de expansión, no produce mejores resultados que lo que se obtiene cuando el polvo de carbón se utiliza como arena frontal. Si no puede encontrar un proveedor de polvo de carbón o vendedor, el polvo de carbón de fundición es una buena alternativa.

Agujeritos

Estos son pequeños agujeros de aproximadamente 2 mm de tamaño, que son visibles en la superficie de algunos materiales fundidos. Es el resultado de la disolución de gases de hidrógeno en el hierro fundido. Cuando el metal fundido se vierte en el molde, comienza a solidificarse. A medida que comienza el proceso de solidificación, la solubilidad del hidrógeno disminuye, dejando que el metal fundido escape y deje atrás un pequeño número de agujeros conocidos como agujeros.

Se sabe que es causada por el uso de arenas con alto contenido de humedad, absorción de hidrógeno o monóxido de carbono por metal fundido o vertido de acero de cueldos húmedos o cuelgas que no están suficientemente gasificados.

Para evitar agujeros, se deben emplear buenas prácticas de fusión. Además, se deben utilizar arenas con menor contenido de humedad y mayor permeabilidad en el proceso de fundición. También se prefieren tasas rápidas de solidificación.

defecto de fundición de agujero

Por esta causa, arena cromada es muy recomendable. Es ideal para piezas fundidas que requieren enfriamiento rápido, alta conductividad térmica, y puede soportar altas intensidades de calor. De hecho, su punto de fusión se coloca alrededor de 2150oC.

Cierre en frio

Este defecto aparece como una línea de unión recta en la superficie del material fundido cuando el hierro fundido se vierte en el molde desde dos puertas, y ambas corrientes de metal fundido se encuentran en un punto con bajas temperaturas. No se fusionan y por lo tanto crean un cierre frío en este cruce. Es este cierre frío que aparece como una grieta con un borde redondo en la superficie del yeso.

defecto de fundición de cierre frío

El cierre en frío es causado por temperaturas de fusión poco profundas, un sistema de medición deficiente y una menor fluidez en el hierro fundido.

Para eliminar estos defectos, se debe adoptar la temperatura óptima de vertido y un sistema de medición adecuado.

Soltar

Este defecto ocurre cuando hay una grieta en la superficie superior del molde de arena, y las piezas de arena de él caen en el metal fundido para ser fundida.

Es causada por embestida suave y en algunos casos, por arenas con bajas resistencias. Además, las gotas también pueden desencadenarse por un refuerzo insuficiente de las proyecciones de arena en el recubrimiento y el flujo insuficiente de metal fundido. El fundente generalmente se realiza para eliminar las impurezas de los metales.

defecto de lanzamiento de caída

Para minimizar la aparición de este defecto, se deben utilizar arenas de fundición con alta resistencia, y se adoptan las prácticas de embestida adecuadas. También debe haber un refuerzo adecuado de las proyecciones de arena en el cope.

Penetración de metal

Este defecto aparece como una superficie irregular y rugosa de la fundición. Cuando se utilizan granos de arena grandes, el hierro fundido se fusiona en la arena y se solidifica, produciendo lo que se conoce como defecto de penetración de metal.

La penetración del metal es causada por el uso de baja resistencia, gran tamaño de grano y arena altamente permeable. En consecuencia, el metal fundido penetra en la arena de moldeo, produciendo una superficie de fundición áspera y desigual.

defecto de fundición de penetración de metal

Este defecto se puede eliminar mediante el uso de arenas de menor tamaño de grano, baja permeabilidad y alta resistencia.

Errar

Este defecto de fundición es frecuente en los procesos de fundición de arena donde se utilizan temperaturas inadecuadas. Cuando el hierro fundido se vierte en un molde de arena se solidifica antes de llegar a las esquinas del molde, deja espacios en el molde conocido como una mala ejecución.

Es causada por la fluidez del metal fundido, la baja temperatura del metal fundido y un sistema de medición deficiente.

malrun defecto de fundición

Se puede prevenir aumentando la temperatura de vertido del metal fundido, lo que a su vez aumenta su fluidez. Un sistema de gating mejorado y las secciones de uso que no son demasiado delgadas pueden reducir la ocurrencia de errores.

tipos de defectos de fundición

Agujeros de arena

Agujeros de arena es una ocurrencia común en las industrias de fundición que utilizan arenas con bajas resistencias como lo es con algunas arenas verdes.

Los orificios de arena se producen cuando las partículas de arena sueltas se lavan en el molde y se fusionan en el interior de la fundición, lo que resulta en algunos agujeros creados en el interior del molde. En algunos casos extremos, los agujeros de arena también se ven en la superficie externa.

Las principales causas de estos defectos son embestida muy suelta de arena, vertido rápido de metal fundido en el molde, lo que resulta en el lavado de arena en el molde o mala limpieza de la cavidad del molde.

Para evitar agujeros de arena, la cavidad del molde debe limpiarse adecuadamente y embestir la arena correctamente. También se debe tener cuidado al verter el metal fundido en el molde.

Metal fundido que se vierte en moldes de arena cromada

En su mayor parte, los defectos de arena mencionados anteriormente son causados principalmente por procesos de fundición deficientes. Mientras que algunos son causados por embestidas suaves, otros se deben principalmente al uso de mal verter y temperaturas de metal fundido.

Sin embargo, una causa común de los defectos anteriores es el uso de arenas de fundición con menor permeabilidad, resistencia y alto contenido de humedad. Esto pone de relieve la importancia de utilizar arenas adecuadas en los procesos de fundición de arena.

Mientras que algunas arenas verdes y arenas secas se destacan en fuerza, no satisfacen todos los requisitos de buena arena de fundición. Las arenas verdes, en particular, tienen problemas con la permeabilidad y la resistencia a las tensiones de tracción. Por otro lado, la arena cromada y el polvo de carbón son excelentes para los procesos de fundición de arena. Con sus características óptimas de resistencia junto con una buena permeabilidad y plasticidad, reducen significativamente las posibilidades de que se produzcan defectos en la carcasa.

La arena cromada es sin duda la mejor arena de fundición para procesos que requieren temperaturas muy altas, y en consecuencia, reducir la probabilidad de varios defectos de fundición comunes que están asociados con altas temperaturas.

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