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Fundición 3 FA (fondo imprimir) R2

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INTRODUCCIÓN A LOS 
PROCESOS DE CONFORMADO 
POR FUNDICIÓN
(III)
FUNDICIÓN
Fabricación Aeroespacial
2
Clasificación general de procesos de moldeo
MOLDE DESECHABLE 
(NO METALICO)
MODELO
RECUPERABLE
MOLDEO EN ARENA
MOLDEO EN CASCARA
MOLDEO AL CO2
MOLDEO EN CEMENTO
MOLDEO EN ESCAYOLA (YESO)
MOLDEO EN CERAMICA
│Proc. SHAW
│Proc. UNICAST
MODELO 
DESECHABLE O 
PERDIDO
MOLDEO A LA CERA PERDIDA
(y Proc. MERCAST)
MOLDEO AL MOLDE LLENO
MOLDE PERMANENTE 
(METALICO)
EN COQUILLA COLADA POR GRAVEDAD
EN MATRIZ COLADA A PRESION O INYECTADA
FUNDICION CENTRIFUGA
FUNDICION SEMICENTRIFUGA
COLADA CENTRIFUGADA
Moldeo en Arena. 
FUNDICIÓN
Fabricación Aeroespacial
3
Para la obtención de los moldes se emplean 
arenas de moldeo, básicamente mezclas de sílice 
y arcilla, con la ayuda del modelo previamente 
obtenido
Sílice
Arcilla 
Huecos
Moldeo en Arena. 
FUNDICIÓN
Fabricación Aeroespacial
4
Arena: 
Cuarzo puro ó sílice (SiO2). 80 – 90%
Tf ≈ 1723ºC -> 2400 ºC
Arcilla: 
Silicato de alúmina hidratado. ≈ 10%
Treblandecimiento ≈ 1250 - 1400 ºC
Humedad max. 10%, óptima ≈ 5 – 7%
Moldeo en Arena. 
FUNDICIÓN
Fabricación Aeroespacial
5
Proceso de construcción del molde: 
Sobre un tablero de moldeo se aplica 
desmoldeante y se posiciona medio modelo 
(a) y caja de moldeo (U). 
Moldeo en Arena. 
FUNDICIÓN
Fabricación Aeroespacial
6
Proceso de construcción del molde: 
Se aplica desmoldeante de nuevo, una primera capa 
de arena de moldeo (d) y se completa con arena de 
relleno (e) compactando hasta enrasar la caja de 
moldeo. Se “pincha” para generar “vientos” (f).
Moldeo en Arena. 
FUNDICIÓN
Fabricación Aeroespacial
7
Proceso de construcción del molde: 
El compactado es una operación crítica para obtener 
un equilibrio adecuado entre consistencia y 
permebilidad.
Moldeo en Arena. 
FUNDICIÓN
Fabricación Aeroespacial
8
Proceso de construcción del molde: 
Con un tablero sobre la parte superior se voltea el 
conjunto. Se retira el tablero inicial y se aplica 
desmoldeante de nuevo a la superficie (g).
Moldeo en Arena. 
FUNDICIÓN
Fabricación Aeroespacial
9
Proceso de construcción del molde: 
Se repite el proceso con el otro medio modelo (b), 
caja de moldeo (O) añadiendo los elementos del 
sistema de distribución (bebederos (h), mazarotas 
(i), etc…)
Moldeo en Arena. 
FUNDICIÓN
Fabricación Aeroespacial
10
Proceso de construcción del molde: 
El molde esta construido pero en su interior está el 
modelo. Se procede al desmoldeo del modelo.
Moldeo en Arena. 
FUNDICIÓN
Fabricación Aeroespacial
11
Proceso de construcción del molde: 
Se separan las dos medias cajas y se extrae cada 
medio modelo. Es una operación delicada que 
requiere habilidad y cuya facilidad depende del 
diseño y ejecución del modelo, así como del 
compactado previo de la arena.
Moldeo en Arena. 
FUNDICIÓN
Fabricación Aeroespacial
12
Proceso de construcción del molde: 
Se aplican elementos de revestimiento, se 
introducen los “machos” apoyados en las 
correspondientes portadas y se cierra el conjunto.
Moldeo en Arena. 
FUNDICIÓN
Fabricación Aeroespacial
13
Proceso de construcción del molde: 
Se añaden elementos para compensar la presión 
metalostática durante la colada. 
Moldeo en Arena. 
FUNDICIÓN
Fabricación Aeroespacial
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Tipos de moldes/arenas: 
Moldeo en verde. Arenas con arcilla con alto % de 
humedad.
Arenas secas o de estufa. El molde se seca antes 
de utilizarlo para aumentar su cohesión y 
permeabilidad. 
Sílice 
Arcilla 
Huecos 
Sílice
Arcilla 
Huecos
Moldeo en Arena. 
FUNDICIÓN
Fabricación Aeroespacial
15
Proceso de construcción del molde: 
Ejemplo. 
Moldeo en Arena. 
FUNDICIÓN
Fabricación Aeroespacial
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Colada: 
Ejemplos 
Moldeo en Arena. 
FUNDICIÓN
Fabricación Aeroespacial
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CARACTERÍSTICAS DEL MOLDEO EN ARENA
(Referencia de comparación)
Ventajas 
Amplia variedad de tamaños
Geometrías de complejidad media
Válido para cualquier aleación corriente
Piezas sin tensiones residuales*.
Económico para series cortas o prototipos
(inversión inicial reducida)
Rápido y flexible para series cortas o prototipos.
(tiempos de primer artículo cortos)
* Arena poco conductora térmica => enfriamiento lento
(más lento en arenas estufadas, más rápido en verde)
=> microestructuras de grano grueso.
Moldeo en Arena. 
FUNDICIÓN
Fabricación Aeroespacial
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CARACTERÍSTICAS DEL MOLDEO EN ARENA
(Referencia de comparación)
Inconvenientes
Tolerancias dimensionales amplias.
Aspecto y calidad superficial pobre.
Piezas con resistencia mecánica reducida*.
Cierta probabilidad de defectos.
Mano de obra cualificada y especializada.
Cadencias de producción bajas (artesanal).
Almacenaje de moldes limitado (p. ej. arcilla higroscópica)
* Arena poco conductora térmica => enfriamiento lento 
(más lento en arenas estufadas, más rápido en verde)
=> microestructuras de grano grueso.
FUNDICIÓN
Moldeo en Cáscara 
Sílice
Resina 
Fabricación Aeroespacial
19
(Shell molding, Procedimiento Cröning) 
Se emplean arenas de moldeo preparadas a base 
de sílice con resinas, típicamente fenólicas, a 
modo de aglutinante que curan en contacto con 
el modelo (metálico y caliente).
FUNDICIÓN
Moldeo en Cáscara 
Modelo
Tablero
Fabricación Aeroespacial
20
Se emplean equipos con tablero de moldeo 
metálico sobre los que se montan las partes de 
modelo también metálicas. Durante el proceso 
tablero y modelo están a una temperatura en el 
rango de los 180 a los 300ºC. 
Proceso de obtención del molde:
FUNDICIÓN
Moldeo en Cáscara 
Fabricación Aeroespacial
21
Se aplica desmoldeante (aceites de silicona) y se deposita 
la arena preparada (con la resina sin curar). 
Proceso de obtención del molde:
En la resina de la arena que vaya alcanzando la 
temperatura adecuada se producirá la reacción de curado. 
En función de la temperatura y del tiempo (minutos) se 
generará una cáscara sólida de cierto espesor (6-10mm). 
t
FUNDICIÓN
Moldeo en Cáscara 
Fabricación Aeroespacial
22
Volteando el conjunto se recupera la arena que no ha sido 
afectada térmicamente. 
Proceso de obtención del molde:
FUNDICIÓN
Moldeo en Cáscara 
Fabricación Aeroespacial
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Un sistema eyector separa la cáscara (medio molde) del 
modelo y tablero. Posteriormente se mantiene en horno 
para completar el curado de la resina y conferir la 
consistencia definitiva a las cáscaras.
Proceso de obtención del molde:
FUNDICIÓN
Moldeo en Cáscara 
Fabricación Aeroespacial
24
Uniendo las dos medias cáscaras correspondientes se 
tienen los moldes. Los sistemas de alimentación y 
distribución (bebederos, mazarotas, etc…) suelen 
realizarse en el plano de desmoldeo y para la colada éste 
último se posiciona en vertical.
Proceso de obtención del molde:
FUNDICIÓN
Moldeo en Cáscara 
Fabricación Aeroespacial
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Ejemplos:
FUNDICIÓN
Moldeo en Cáscara 
Fabricación Aeroespacial
26
Ejemplos:
FUNDICIÓN
Moldeo en Cáscara 
Fabricación Aeroespacial
27
Ventajas 
• Mayor precisión dimensional
(reducción de operaciones de mecanizado posteriores)
• Disminución de defectos superficiales
(homogeneidad y permeabilidad del molde)
• Limpieza de superficies mínima o innecesaria.
• Baja capacidad calorífica de la cáscara
(enfriamiento lento, disminución en dimensiones de conductos de 
alimentación y distribución)
• Aplicable a todo tipo de aleaciones corrientes (férreas y no 
férreas)
CARACTERÍSTICAS DEL MOLDEO EN CÁSCARA
(Relativas a moldeo en arena)
FUNDICIÓN
Moldeo en Cáscara 
Fabricación Aeroespacial
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Ventajas (cont.)
• Permite un alto grado de automatización
• Empleo de mano de obra menos cualificada
• Menor porcentaje de rechazos por piezas defectuosas
• Elevada cadencia de producción de moldes
(típicamente 30 - 40 cáscaras/día) 
• Estabilidad de los moldes
(posibilidad de fabricarse en serie y ser almacenados)
• Requisitos de espacio en planta limitados
• Moldes y machos más ligeros y manipulables
(Puede ser innecesario el uso de cajas de moldeo)
CARACTERÍSTICAS DEL MOLDEO EN CÁSCARA
(Relativas amoldeo en arena)
FUNDICIÓN
Moldeo en Cáscara 
Fabricación Aeroespacial
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Inconvenientes
• Tamaño de piezas limitado
(límite normal alrededor de los 50 kg)
• Características mecánicas pobres en las piezas.
• Necesidad de modelos metálicos
(no pueden emplearse modelos de madera, yeso, etc, por 
no ser conductores térmicos)
• Sólo resulta económico en la fabricación de series 
suficientemente elevadas para permitir amortizar los 
equipos y los modelos.
• Arenas menos económicas que en el moldeo en arena 
(aunque parcialmente recuperables)
CARACTERÍSTICAS DEL MOLDEO EN CÁSCARA
(Relativas a moldeo en arena)

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