PROCESOS DE FUNDICION -

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Capítulo II 
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CAPÍTULO II 
Fundición moldeo y Procesos afines 
 
2.1. FUNDAMENTOS DE LA FUNDICIÓN DE METALES 
2.1.1. TECNOLOGÍA DE FUNDICIÓN 
2.1.2. CALENTAMIENTO Y VACIADO 
2.1.2.1. CALENTAMIENTO DEL METAL 
2.1.2.2 VACIADO DEL METAL FUNDIDO 
2.1.2.2.1.1 ANÁLISIS INGENIERIL DEL VACIADO 
2.1.2.3 FLUIDEZ 
2.1.3 SOLIDIFICACIÓN Y ENFRIAMIENTO 
2.1.3.1 SOLIDIFICACIÓN DE LOS METALES 
2.1.3.2 TIEMPO DE SOLIDIFICACIÓN 
2.1.3.3 CONTRACCIÓN 
2.1.3.4 SOLIDIFICACIÓN DIRECCIONAL 
2.1.3.5 DISEÑO DE LA MAZAROTA 
2.2 PROCESOS DE FUNDICIÓN DE METALES 
2.2.1 FUNDICIÓN EN ARENA 
2.2.1.1 MODELOS Y CORAZONES 
2.2.1.2 MOLDES Y FABRICACIÓN DE MOLDES 
2.2.2 FUNDICIÓN CENTRÍFUGA 
2.2.3 FUNDICIÓN EN MOLDE DE YESO 
2.2.4 FUNDICIÓN EN MOLDE DE CERÁMICA 
2.2.5 FUNDICIÓN EN MOLDE CON REVESTIMIENTO (MODELO PERDIDO) 
2.2.6 FUNDICIÓN EN MOLDE PERMANENTE 
2.2.7 FUNDICIÓN A PRESIÓN 
2.2.8 CALIDAD DE LA FUNDICIÓN 
2.2.9 METALES PARA FUNDICIÓN 
2.2.10 CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO DE PRODUCTOS 
 
 
 
 
 
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2.2. FUNDAMENTOS DE LA FUNDICIÓN DE METALES 
 
En el proceso de fundición el metal fundido fluye por gravedad u otra fuerza dentro de un molde 
donde se solidifica y toma la forma de la cavidad del molde. El término fundición se aplica también a la 
parte resultante de este proceso. Es uno de los más antiguos procesos de formado que se remonta 6 mil 
años atrás. El principio de la fundición es simple: se funde el metal, se vacía a un molde y se deja enfriar; 
hay todavía muchos factores y variables que debemos considerar para lograr una operación exitosa de 
fundición. 
La fundición incluye la fundición de lingotes y la fundición de formas. El término lingote se asocia 
usualmente con las industrias de metales primarios; describe una fundición grande de forma simple, 
diseñada para volver a formarse en procesos subsiguientes como laminado o forjado. La fundición de 
formas involucra la producción de piezas complejas que se aproximan más a la forma final deseada del 
producto. Este capítulo se ocupa de estas formas de fundición más que de los lingotes. 
Existen diversos métodos para la fundición de formas, lo cual hace de este proceso uno de los más 
versátiles en manufactura. Sus posibilidades y ventajas son las siguientes: 
• La fundición se puede usar para crear partes de compleja geometría, incluyendo formas externas 
e internas. 
• Algunos procesos de fundición pueden producir partes de forma neta que no requieren 
operaciones subsecuentes para llenar los requisitos de la geometría y dimensiones de la parte. 
• Se puede usar la fundición para producir partes muy grandes. Se han fabricado fundiciones que 
pesan más de 100 toneladas. 
• El proceso de fundición puede realizarse en cualquier metal que pueda calentarse y pasar al 
estado líquido. 
• Algunos métodos de fundición son altamente adaptables a la producción en masa. 
 
No obstante, también hay desventajas asociadas con la fundición y sus diferentes métodos. Estas 
incluyen las limitaciones de algunos procesos en las propiedades mecánicas como porosidad, baja 
precisión dimensional y acabado deficiente de la superficie, también hay riesgos en la seguridad de los 
trabajadores durante el procesamiento y problemas ambientales. 
Las partes de fundición fluctúan en tamaño, desde pequeños componentes que pesan solamente 
unas cuantas onzas hasta grandes productos de más de 100 toneladas. La lista incluye coronas dentales, 
joyería, estatuas, estufas de hierro fundido, bloques y cabezas para motores automotrices, base para 
máquinas, ruedas para ferrocarril, sartenes para freír, tubos y carcasas para bombas. Se pueden fundir 
todas las variedades de metales ferrosos y no ferrosos. 
La fundición también puede utilizarse en otros materiales como polímeros y cerámicos; sin 
embargo, como los detalles son bastante diferentes, posponemos en análisis de los procesos de 
fundición de estos materiales para secciones posteriores. En este tema revisamos los fundamentos que 
se aplican prácticamente a todas las operaciones de fundido; se describen los procesos de fundición 
individualizados, junto con los aspectos que deben considerarse en el diseño de productos de fundición. 
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2.2.1. TECNOLOGÍA DE FUNDICIÓN 
 
La fundición, como proceso de producción, se lleva a cabo generalmente en una fundidora. Una 
fundidora es una fábrica equipada para hacer moldes, fundir y manejar el metal en estado líquido, 
desempeñar los procesos de fundición y limpieza de las piezas terminadas. Los trabajadores que realizan 
las operaciones de fundición en estas fábricas se llaman fundidores. 
Este proceso empieza lógicamente con un molde. El molde consiste en dos mitades: la tapa y la 
draga. Ambas están contenidas en la caja del molde, que también se divide en dos partes: La semicaja 
superior y la semicaja inferior (en inglés cope es la parte superior y drag la parte inferior), una para cada 
parte del molde; las dos mitades del molde están separadas por el plano de separación. El molde 
contiene una cavidad cuya forma geométrica determina la forma de la parte a fundir. La cavidad debe 
diseñarse de forma y tamaño ligeramente sobredimensionado, esto permitirá la contracción del metal 
durante la solidificación y enfriamiento. Cada metal sufre diferente porcentajes de contracción, por tanto, 
la cavidad debe diseñarse para el metal particular que se va a fundir. La cavidad del molde proporciona la 
superficie externa de la fundición; pero además puede tener superficies internas, que se definen por 
medio de un corazón, el cual es una forma colocada en el interior de la cavidad del molde para formar la 
geometría interior de la pieza. Los moldes se hacen de varios materiales que incluyen arena, yeso, 
cerámica y metal. Los procesos de fundición se clasifican frecuentemente de acuerdo a los diferentes 
tipos de moldes. 
 
 
FIGURA 2.1 Dos formas de molde: (a) molde abierto, simplemente un recipiente con la 
forma de la parte de fundición; y (b) molde cerrado, de forma más compleja que requiere 
un sistema de vaciado (vía de paso) conectado con la cavidad. 
 
En una operación de fundición, se calienta primero el metal a una temperatura lo suficientemente 
alta para transformarlo completamente al estado líquido. Después se vierte directamente en la cavidad 
del molde. En un molde abierto figura 2.1(a), el metal líquido se vacía simplemente hasta llenar la cavidad 
abierta. En un molde cerrado figura 2.1(b) una vía de paso llamada sistema de vaciado permite el flujo del 
metal fundido desde fuera del molde hasta la cavidad. El molde cerrado es la forma más importante de 
producción en operaciones de fundición. El sistema de vaciado en un molde de fundición es el canal o red 
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de canales por donde fluye el metal fundido hacia la cavidad desde el exterior. El sistema de vaciado, 
consiste típicamente en un bebedero de colada (también llamado simplemente bebedero) a través del 
cual entra el metal a un canal de alimentación que conduce a la cavidad principal. En la parte superior del 
bebedero existe frecuentemente una copa de vaciado para minimizar las salpicaduras y la turbulencia del 
metal que fluye en el bebedero. En el diagrama aparece como un simple embudo en forma de cono. 
Algunas copas de vaciado se diseñan en forma de tazón con un canal abierto que conduce al bebedero 
de colada. 
Tan pronto como el material fundido en el molde empieza a enfriarse, y conforme desciende la 
temperatura (al punto de congelación de un metal puro), empieza la solidificación que involucra un 
cambio de fase del metal. Se requiere tiempo para completar este cambiode fase, porque es necesario 
disipar una considerable cantidad de calor. Durante este proceso, el metal adopta la forma de la cavidad 
del molde y se establecen muchas de las propiedades y características de la fundición. 
En cualquier fundición cuya contracción sea significativa se requiere, además del sistema de 
vaciado, una mazarota conectada a la cavidad principal. La mazarota es una reserva en el molde que 
sirve como fuente de metal líquido para compensar la contracción de la fundición durante la solidificación. 
A fin de que la mazarota cumpla adecuadamente con su función, debe diseñarse de tal forma que 
solidifique después de la fundición principal. 
Una vez que la fundición se ha enfriado lo suficiente, se remueve del molde. Pueden necesitarse 
procesamientos posteriores, dependiendo del método de fundición y del metal que se usa. Entre éstos se 
encuentran el desbaste del metal excedente de la fundición, la limpieza de la superficie, la inspección del 
producto y el tratamiento térmico para mejorar sus propiedades. Además, puede requerirse maquinado 
para lograr tolerancias estrechas en ciertas partes de la pieza y para remover la superficie fundida y 
microestructura metalúrgica asociada. 
 
2.2.2. CALENTAMIENTO Y VACIADO 
 
Para desarrollar la operación de fundición, el metal se calienta a temperatura ligeramente mayor 
que su punto de fusión y después se vacía en la cavidad del molde para que se solidifique. En esta 
sección consideramos varios aspectos de estos dos pasos en la fundición. 
 
2.2.2.1. CALENTAMIENTO DEL METAL 
 
Se usan varias clases de hornos, para calentar el metal a la temperatura necesaria de fusión. La 
energía calorífica requerida es la suma de 1) calor para elevar la temperatura hasta el punto de fusión, 2) 
calor de fusión para convertir el metal sólido a líquido y 3) calor para elevar al metal fundido a la 
temperatura de vaciado. Esto se puede expresar como: 
 
{ })()( mptfomS TTCHTTCVH −++−= ρ 2.1 
 
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Donde: 
=H calor requerido para elevar la temperatura del metal a la temperatura de fusión, (J) 
=ρ densidad, (Kg/m3) 
=sC calor específico en peso para el material sólido, (J/Kg ºC) 
=mT temperatura de fusión del metal, (ºC) 
=0T Temperatura inicial, generalmente la ambiente, (ºC); 
=fH calor de fusión, (J/Kg) 
=tC calor específico en peso del metal líquido, (J/KgºC) 
=pT temperatura de vaciado, (ºC) 
=V Volumen del metal que se calienta, (m3). 
 
Ejemplo 2.1: Calentamiento del metal para fundición. 
 
Un volumen de 0.03 m3 de una cierta aleación eutéctica se va a calentar en un crisol desde la 
temperatura ambiente hasta 100 ºC por encima de su punto de fusión. Las propiedades de la aleación 
son densidad = 4160 kg/m3, punto de fusión = 700 ºC, calor específico del metal = 343.32 J/kgoC en el 
estado sólido y 297.26 J/kgoC en el estado líquido; y el calor de fusión = 167120.85 J/kg. ¿Cuánta 
energía calorífica se debe añadir para alcanzar el calentamiento, asumiendo que no hay pérdidas? 
 
Solución: Si aceptamos que la temperatura ambiente en la fundición = 26 ºC y que las densidades en los 
estados líquido y sólido del metal son las mismas, al sustituir los valores de las propiedades en la 
ecuación (2.1) se tiene: 
 
 H = (4160)(0.03){343.32(700-26) + 167120.85 +297.26(800-700} 
 = 53444917.34 J 
. 
La ecuación 2.1 tiene un valor conceptual y su cálculo es de utilidad limitada, no obstante se usa 
como ejemplo. El cálculo de la ecuación 2.1 es complicado por los siguientes factores: 1) el calor 
específico y otras propiedades térmicas del metal sólido varían con una temperatura, especialmente si el 
metal sufre un cambio de fase durante el calentamiento; 2) el calor específico de un metal puede ser 
diferente en el estado sólido y en estado líquido; 3) la mayoría de los metales de fundición son aleaciones 
que funden en un intervalo de temperaturas entre sólidos y líquidos en lugar de un punto único de fusión, 
por lo tanto, el calor de fusión no puede aplicarse tan fácilmente como se indica arriba; 4) en la mayoría 
de los casos no se dispone de los valores requeridos en la ecuación para una aleación particular y 5) 
durante el calentamiento hay pérdidas de calor significativas. 
 
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2.1.3.2 VACIADO DEL METAL FUNDIDO 
 
Después del calentamiento, el material está listo para vaciarse. La introducción del metal fundido 
en el molde y su flujo dentro del sistema de vaciado y de la cavidad es un paso crítico en el proceso. Para 
que este paso tenga éxito, el metal debe fluir antes de solidificarse a través de todas las regiones del 
molde, incluida la región más importante que es la cavidad principal. Los factores que afectan la 
operación de vaciado son la temperatura de vaciado, la velocidad de vaciado y la turbulencia. 
La temperatura de vaciado es la temperatura del metal fundido al momento de su introducción en el 
molde. Lo importante aquí es la diferencia entre la temperatura de vaciado y la temperatura a la que 
empieza la solidificación (el punto de fusión para un metal puro, o la temperatura líquidus para una 
aleación). A esta diferencia de temperaturas se le llama algunas veces sobrecalentamiento. 
La velocidad de vaciado se refiere a la velocidad volumétrica a la que se vierte el metal fundido 
dentro del molde. Si la velocidad es muy lenta, el metal puede enfriarse antes de llenar la cavidad. Si la 
velocidad de vaciado es excesiva, la turbulencia puede convertirse en un problema serio. 
La turbulencia de flujo se caracteriza por variaciones erráticas de la velocidad a través del fluido; 
cuando éste se agita, genera corrientes irregulares en lugar de fluir en forma laminar. El flujo turbulento 
debe evitarse durante el vaciado por varias razones. Tiende a acelerar la formación de óxidos metálicos 
que pueden quedar atrapados durante la solidificación, degradando así la calidad de la fundición. La 
turbulencia también agrava la erosión del molde, que es el desgaste gradual de las superficies del molde 
debido al impacto del flujo de metal fundido. Las densidades de la mayoría de los metales fundidos son 
más altas que las del agua y de otros fluidos que conocemos normalmente. Los metales fundidos son 
químicamente mucho más reactivos que a temperatura ambiente. Por consiguiente, el desgaste causado 
por el flujo de estos metales en el molde es significativo, especialmente bajo condiciones turbulencias. La 
erosión es especialmente seria cuando ocurre en la cavidad principal porque afecta la forma de la parte 
fundida. 
 
2.1.3.2.1 ANÁLISIS INGENIERIL DEL VACIADO 
 
Varias relaciones gobiernan el flujo del metal líquido a través del sistema de vaciado y dentro del 
molde. Una relación importante es el teorema de Bernoulli, el cual establece que la suma de las energías 
(altura, presión dinámica, energía cinética y fricción) en dos puntos cualquiera de un líquido que fluye son 
iguales. Esto se puede escribir en la siguiente forma: 
21
2
22
21
2
11
1 22 −
+++=+++ F
g
v
g
P
hF
g
v
g
P
h
ρρ
 2.2 
 
Donde: 
=h altura, (m) 
=P presión en el líquido, (N/m2) 
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=ρ densidad, (Kg/m3) 
=v velocidad de flujo en (m/seg) 
=g Constante de la aceleración gravitacional, (9.81 m/seg2); 
=F Pérdidas de carga debidas a la fricción, (metros). 
Los subíndices 1 y 2 indican los dos puntos cualquiera en el flujo del líquido. 
 
La ecuación de Bernoulli se puede simplificar de varias maneras. Si ignoramos las pérdidas por 
fricción (de seguro, la fricción afectará el flujo del líquido a través del molde de arena) y asumimos que el 
sistema permanece a presión atmosférica en toda su extensión, entonces la ecuación puede reducirse a: 
 
g
v
hg
v
h
22
2
2
2
2
1
1 =+ 2.3 
La cual puede usarse para determinar la velocidad del metal fundido en la base del bebedero de 
colada. Definamos un punto (1) en la parte superior del bebedero y un punto (2) en la base. Si el punto 
(2) se usa como referencia, entonces la altura en ese punto es cero ( 02 =h ) y 1h es la altura (longitud) 
del bebedero. Cuando se vierte el metal en la copa de vaciado y fluye hacia abajo, su velocidad inicial en 
la parte superior es cero ( 01 =v ). Entonces la ecuación 1.3 se simplifica a 
 
g
v
h
2
2
2
1 = 
que se pede resolver para la velocidad del flujo: 
 
ghv 2= 2.4 
Donde: 
=v Velocidad del metal líquido en la base del bebedero de colada, (m/seg); 
=g 9.81 m/seg2 
=h altura del bebedero (m) 
 
Otra relación de importancia durante el vaciado es la ley de continuidad, la cual establece que la 
velocidad volumétrica del flujo permanece constante a través del líquido. La velocidad del flujo 
volumétrico m3/seg es igual a la velocidad multiplicada por el área de la sección transversal del flujo 
líquido. La ley de continuidad puede expresarse como: 
 
2211 AvAvQ == 2.5 
Donde: 
=Q Velocidad de flujo volumétrico, (m3/seg); 
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=v Velocidad, (m/seg); 
=A área de la sección transversal del líquido, (m2) 
Los subíndices se refieren a cualquiera de los dos puntos en el sistema de flujo. Entonces, un incremento 
en el área produce un decremento en la velocidad y viceversa. 
 
Las ecuaciones 2.4 y 2.5 indican que el bebedero debe ser ahusado. El área de la sección 
transversal del canal debe reducirse conforme el metal se acelera durante su descenso en el bebedero 
de colada; de otra manera, puede aspirar aire dentro del líquido debido al incremento de la velocidad del 
metal que fluye hacia la base del bebedero y conducirlo a la cavidad del molde. Para prevenir esta 
condición, se diseña el bebedero con un ahusamiento de manera que la velocidad volumétrica de flujo 
vA sea misma en la parte superior y en el fondo del bebedero. 
Si aceptamos que el canal alimentador de la base del bebedero a la cavidad del molde sea 
horizontal (y por tanto que la altura sea la misma que la de la base del bebedero), la velocidad 
volumétrica de flujo a través del sistema de vaciado y dentro de al cavidad del molde permanece igual a 
vA en la base. Por consiguiente, podemos estimar el tiempo requerido para llenar una cavidad de 
volumen V como sigue: 
 
Q
VMFT = 2.6 
Donde: 
=MFT tiempo de llenado del molde, seg. (s); 
=V Volumen de la cavidad del molde, (m3); 
=Q Velocidad volumétrica de flujo. (m3/seg) 
 
El tiempo de llenado del molde calculado por la ecuación 2.6 debe considerarse como tiempo 
mínimo, debido a que el análisis ignora las pérdidas por fricción y la posible constricción del flujo en el 
sistema de vaciado; por tanto, el tiempo de llenado del molde será mayor que el resultante de la ecuación 
2.6 
 
Ejemplo 2.2: Cálculos de vaciado. 
Un molde tiene un bebedero de colada cuya longitud es 0.20 m y el área de la sección transversal en la 
base del bebedero es 0.000258 m2. El bebedero alimenta a un canal horizontal que conduce a la cavidad 
del molde cuyo volumen es 0.0016387 m3. Determine a) la velocidad del metal fundido en la base del 
bebedero, b) la velocidad volumétrica de flujo y c) el tiempo de llenado del molde. 
 
Solución: a) La velocidad del flujo de metal en la base del bebedero está dada por la ecuación 2.4 
 
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=⋅⋅== 20.081.922hgv 1.98 m /seg 
b) La velocidad volumétrica de flujo es 
 
=Q (0.000258 m2)(1.98 m/seg) = 0.00051107 m3/seg 
 
c) El tiempo requerido para llenar una cavidad de 0.0016387 m2 con este flujo es 
 
=MFT 0.0016387/0.0005152 = 3.2 seg. 
 
2.1.3.3 FLUIDEZ 
 
Las características del metal fundido se describen frecuentemente con el término fluidez, una 
medida de la capacidad del metal par llenar el molde antes de enfriar. Existen métodos normales de 
ensayo para valorar la fluidez, como el molde espiral de prueba que se muestra en la figura 2.2, donde la 
fluidez se mide por la longitud del metal solidificado en el canal espiral. A mayor longitud, mayor fluidez 
del metal fundido. 
 
FIGURA 2.2 Molde espiral para ensayo de la fluidez, ésta se mide por la longitud del 
canal espiral lleno antes de la solidificación 
 
Los factores que afectan la fluidez son la temperatura de vaciado, la composición del metal, la 
viscosidad del metal líquido y el calor transferido de los alrededores. Una temperatura mayor, con 
respecto al punto de solidificación del metal, incrementa el tiempo que el metal permanece en estado 
líquido permitiéndole avanzar más, antes de solidificarse. Esto tiende a agravar ciertos problemas como 
la formación de óxido, la porosidad gaseosa y la penetración del metal líquido en los espacios 
intersticiales entre los gramos de arena que componen el molde. Este último problema causa que la 
superficie de la fundición incorpore partículas de arena que la hacen más rugosa y abrasiva de lo normal. 
La composición también afecta la fluidez, particularmente en lo que respecta a los mecanismos de 
solidificación del metal. Los metales que se solidifican a temperatura constante tienen mejor fluidez (por 
ejemplo, metales puros y aleaciones eutécticas). Cuando la solidificación ocurre en un intervalo de 
temperaturas, como es el caso de muchas aleaciones, la porción parcialmente solidificada interfiere en el 
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flujo de la porción líquida, reduciendo así la fluidez. La composición del metal determina, además de los 
mecanismos de solidificación, el calor de fusión, la cantidad de calor requerida para que el metal pase del 
estado líquido al sólido. Un mayor calor de fusión tiende a incrementar la medida de la fluidez en la 
fundición. 
 
2.1.4 SOLIDIFICACIÓN Y ENFRIAMIENTO 
 
Después de vaciar el metal fundido en el molde, éste se enfría y solidifica. En esta sección 
examinaremos los mecanismos físicos de solidificación que ocurren durante la fundición. Los aspectos 
asociados con la solidificación incluyen el tiempo de enfriamiento del metal, la contracción, la 
solidificación direccional y el diseño de las mazarotas. 
 
2.1.3.6 SOLIDIFICACIÓN DE LOS METALES 
 
La solidificación involucra el regreso del metal fundido al estado sólido. El proceso de solidificación 
difiere, dependiendo de si el metal es un elemento puro o una aleación. 
 
FIGURA 2.3 Curva de enfriamiento para un metal puro durante la fundición. 
 
Metales puros. Un metal puro solidifica a una temperatura constante que constituye su punto de 
congelación o punto de fusión. Los puntos de fusión de los metales puros son bien conocidos. El proceso 
ocurre en un tiempo determinado como se muestra en la figura 2.3, conocida como curva de enfriamiento. 
La solidificación real toma un tiempo llamado, tiempo local de solidificación, durante el cual el calor 
latente de fusión del metal escapa fuera del molde. El tiempo total de solidificación va desde el momento 
de vaciar el metal hasta su completa solidificación. Después que la fundición se ha solidificado 
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completamente, el enfriamiento continúa a una velocidad indicada por la pendiente hacia debajo de la 
curva de enfriamiento. 
Debido a la acción refrigerante de la pared del molde, se forma una delgada película inicial de 
metal sólido en la pared inmediatamente después del vaciado. El espesor de esta película aumenta para 
formar una costra alrededor del metal fundido que va creciendo hacia el centro de la cavidad conforme 
progresa la solidificación. La velocidad del enfriamiento depende del calor quese transfiere en el molde y 
de las propiedades térmicas del metal. 
Es interesante examinar la formación del grano metálico y su crecimiento durante este proceso de 
solidificación. El metal que forma la película inicial se ha enfriado rápidamente por la extracción de calor a 
través de la pared del molde. Esta acción de enfriamiento causa que los granos de la película sean finos, 
equiaxiales y orientados aleatoriamente. Al continuar el enfriamiento se forman más granos y el 
crecimiento ocurre en direcciones alejadas de la transferencia de calor. Como el calor se transfiere a 
través de la costra y la pared del molde, los granos crecen hacia adentro como agujas o espinas de metal 
sólido. Al agrandarse estas espinas se forman ramas laterales que siguen creciendo y forman ramas 
adicionales en ángulos rectos con las primeras. Este tipo de crecimiento llamado crecimiento dendrítico 
del grano ocurre no solamente en la solidificación de los metales puros, sino también en la de las 
aleaciones. Estas estructuras tipo árbol se llevan a cabo en forma gradual durante el enfriamiento, al 
depositarse continuamente metal adicional en las dendritas hasta completar la solidificación. Los granos 
resultantes de este crecimiento dendrítico adoptan una orientación preferente y tienden a ser burdos y 
alinearse en forma de granos columnares hacia el centro de la fundición. La estructura granulada 
resultante se ilustra en la figura 2.4 
 
FIGURA 2.4 Estructura cristalina característica del un metal puro, mostrando los granos, 
pequeños orientados aleatoriamente cerca de las paredes del molde, y los granos 
columnares grandes orientados hacia el centro de la fundición 
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FIGURA 2.5 (a) Diagrama de fase para un sistema, de aleación cobre-níquel y (b) curva 
de enfriamiento asociada para una composición Ni-Cu 50-50% durante la fundición. 
 
Aleaciones en general. Las aleaciones solidifican generalmente en un intervalo de temperaturas 
en lugar de una temperatura única. El rango exacto depende del sistema de aleación y su composición 
particular. Se puede explicar la solidificación de una aleación con referencia a la figura 2.5, que muestra 
el diagrama de fase de un sistema particular de aleación y a la curva de enfriamiento para una 
composición dada. Conforme desciende la temperatura, empieza la solidificación en la temperatura que 
indica la línea liquidus y se completa cuando se alcanza la solidus. El inicio de la solidificación es similar a 
la del metal puro. Se forma una delgada película en la pared del molde debido a un alto gradiente de 
temperatura en esta superficie. La solidificación progresa entonces igual que antes, mediante la 
formación de dendritas alejadas de las paredes. Sin embargo, debido a la propagación de la temperatura 
entre liquidus y solidus, el crecimiento de las dendritas es tal que se forma una zona avanzada donde el 
metal sólido y el líquido coexisten. La porción sólida está constituida por estructuras dendríticas que se 
han formado lo suficiente y han atrapado en la matriz pequeñas islas de líquido. La región sólido-líquido 
tiene una consistencia suave que da lugar a su nombre de zona blanda. Dependiendo de las condiciones 
del enfriamiento, la zona blanda puede ser relativamente angosta o puede ocupar la mayor parte de la 
fundición. Los factores que promueven la última condición son una lenta transferencia de calor fuera del 
metal caliente y una amplia diferencia entre liquidus y solidus. Las islas de líquido en la matriz de dendrita 
se solidifican gradualmente al bajar la temperatura de la fundición hasta la temperatura solidus que 
corresponde a la composición de la aleación. 
Otro factor que complica la solidificación de las aleaciones es la composición de las dendritas que 
al iniciar su formación son favorecidas por el metal que tiene el punto de fusión mayor Al continuar la 
solidificación las dendritas crecen y se genera un desbalance entre la composición del metal solidificado y 
el metal fundido remanente. Este desbalance de composición se manifiesta finalmente como segregación 
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de elementos en las fundiciones terminadas. La segregación es de dos tipos, microscópica y 
macroscópica. A nivel microscópico, la composición química varía a través de cada grano individual. Esto 
se debe a que la espina inicial de cada dendrita tiene una proporción más alta de uno de los elementos 
de la aleación La dendrita crece a expensas del líquido remanente que ha sido parcialmente agotado de 
este primer elemento. Finalmente, el último metal que solidifica en cada grano es el que quedó atrapado 
en las ramas de las dendritas, cuya composición es aún más desbalanceada. El resultado es una 
variación en composición química dentro de cada grano de la fundición. 
A nivel macroscópico, la composición química varía a través de la fundición en sí. Como las 
regiones de la fundición que se solidifica primero (generalmente cerca de las paredes del molde) son más 
ricas en un componente que en otro, la composición de la aleación fundida remanente queda modificada 
cuando ocurre la solidificación en el interior. Se genera entonces, una segregación general a través de la 
sección transversal de la fundición, llamada algunas veces segregación de lingote como se muestra en la 
figura 2.6. 
 
FIGURA 2.6 Estructura cristalina característica de fundición para una aleación, 
mostrando la segregación de los componentes en el centro de la fundición. 
 
Aleaciones eutécticas. Las aleaciones eutécticas constituyen una excepción del proceso general 
de solidificación de las aleaciones. Una aleación eutéctica tiene una composición particular en la cual las 
temperaturas sólidus y líquidus son iguales. En consecuencia, la solidificación ocurre a una temperatura 
constante, y no en un rango de temperaturas como se describió anteriormente, el hierro fundido (4.3%C) 
son ejemplos de aleaciones eutécticas que se usan en fundición. 
 
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43
2.1.3.7 TIEMPO DE SOLIDIFICACIÓN 
 
Si la fundición es metal puro o aleación, de todos modos, su solidificación toma tiempo. El tiempo 
total de solidificación es el tiempo necesario para que la fundición solidifique después del vaciado. Este 
tiempo depende del tamaño y de la forma de la fundición expresada por una relación empírica conocida 
como regla de Chvorinov que establece 
n
m A
VCTST 




= 2.7 
Donde: 
=TST Tiempo de solidificación total, min; 
=V Volumen de fundición, (m3); 
=A Área superficial de la fundición, (m2); 
=n Exponente que toma usualmente un valor de 2; 
=mC Es la constante del molde. 
 
Dado que n = 2, las unidades de mC son (min/m
2), su valor depende de las condiciones 
particulares de la operación de fundición, entre las cuales se incluyen el material del molde (calor 
específico y conductividad térmica), propiedades térmicas del metal de fundición (calor de fusión, calor 
específico y conductividad térmica), y la temperatura relativa de vaciado con respecto al punto de fusión 
del metal. El valor de mC para una operación dada se puede basar en datos experimentales de 
operaciones previas con el mismo material de molde, metal y temperatura de vaciado, incluso cuando la 
forma de la parte haya sido bastante diferente. 
La regla de Chvorinov indica que una fundición con una relación de volumen a área superficial se 
enfriará y solidificará más lentamente que otra con una relación más baja. Este principio ayuda en el 
diseño de la mazarota del molde. Para cumplir su función de alimentar metal fundido a al cavidad 
principal, el metal en la mazarota debe permanecer en fase líquida más tiempo que el de la fundición. En 
otras palabras, la TST para la mazarotadebe exceder la TST de la fundición principal. Como la 
condición del molde para la mazarota y la fundición es la misma, las constantes del molde serán iguales. 
Si el diseño de la mazarota incluye una relación de volumen a área más grande, podemos estar más o 
menos seguros de que la fundición principal solidificará primero y se reducirán los efectos de la 
contracción. Antes de considerar el diseño de la mazarota mediante la regla de Chvorinov tomemos en 
cuenta el tema de la contracción, razón por la cual se necesitan las mazarotas. 
 
2.1.3.8 CONTRACCIÓN 
 
Nuestro análisis de la solidificación ha omitido el impacto de la contracción que ocurre durante el 
enfriamiento y la solidificación. La contracción ocurre en tres pasos: 1) contracción líquida durante el 
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44
enfriamiento anterior a la solidificación; 2) contracción durante el cambio de fase de líquido a sólido, 
llamada contracción de solidificación, y 3) contracción térmica de la fundición solidificada durante el 
enfriamiento hasta la temperatura ambiente. Los tres pasos pueden explicarse con referencia a una 
fundición cilíndrica hipotética hecha en un molde abierto, como se muestra en la figura 2.7. 
 
 
FIGURA 2.7 Contracción de una fundición cilíndrica durante la solidificación y 
enfriamiento: (0) niveles iniciales del metal fundido inmediatamente después del vaciado; 
(1) reducción del nivel causada por la contracción del líquido durante el enfriamiento; (2) 
reducción de la altura y formación de la bolsa de contracción causada por la contracción 
por solidificación; y (3) reducción posterior de la altura y diámetro debida a la contracción 
térmica durante el enfriado del metal sólido. Las reducciones están exageradas para 
mayor claridad. 
 
El metal fundido inmediatamente después de vaciado se muestra en la parte (0) de la serie. La 
contracción del metal líquido durante el enfriamiento, desde la temperatura de vaciado hasta la 
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45
temperatura de solidificación, causa que la altura del líquido se reduzca desde el nivel inicial como en (1) 
de la Fig. La cantidad de esta concentración líquida es generalmente alrededor del 0.5%. La contracción 
de solidificación que se observa en la parte (2) tiene dos efectos. Primero, la contracción causa una 
reducción posterior en la altura de la fundición. Segundo, la cantidad de metal líquido disponible para 
alimentar la porción superior del centro de la fundición se restringe. Ésta es usualmente la última región 
en solidificar; la ausencia de metal crea un vacío en este lugar de la fundición. Esta cavidad de 
encogimiento es llamada por los fundidores rechupe. Una vez solidificada, la fundición experimenta una 
contracción posterior en altura y diámetro mientras se enfría como en (3). Esta contracción se determina 
por el coeficiente de expansión térmica del metal sólido, que en este caso se aplica a la inversa para 
determinar la contracción. 
La Tabla 2.1, presenta algunos valores típicos de la contracción volumétrica para diferentes 
metales de fundición debidos a la contracción por solidificación y a la contracción sólida paso (2) y (3). La 
contracción por solidificación ocurre casi en todos los metales porque la fase sólida tiene una mayor 
densidad que la fase líquida. La transformación de fase que acompaña la solidificación causa una 
reducción en el volumen por unidad de peso del metal. La excepción en la tabla 2.1 es el hierro fundido 
con un contenido alto de carbono, cuya solidificación se complica por un período de grafitación durante 
las etapas finales de enfriamiento, que provoca una expansión tendiente a contrarrestar el crecimiento 
volumétrico asociado con el cambio de fase. 
 
TABLA 2.1 Contracción volumétrica para diferentes metales de fundición debida a la 
contracción por solidificación y contracción del sólido 
Contracción volumétrica debida a: 
Metal Contracción 
por solidificación %
Contracción 
térmica del sólido %
Aluminio 
Aleación de aluminio (típica) 
Fundición de hierro gris 
Fundición de hierro gris al alto carbono
Fundición de acero al bajo carbono. 
Cobre 
Bronce (CuSn) 
7.0 
7.0 
1.8 
0 
3.0 
4.5 
5.5 
5.6 
5.0 
3.0 
3.0 
7.2 
7.5 
6.0 
 
Los modelistas toman en cuenta la contracción por solidificación para sobredimensionar las 
cavidades de los moldes. La cantidad que hay que aumentar a las dimensiones del molde con respecto al 
tamaño de la pieza final se llama tolerancia de contracción del modelo. Aunque la contracción es 
volumétrica, las dimensiones de la fundición se expresan linealmente. Para hacer los modelos y los 
moldes más grandes que la pieza, se usan reglas especiales de contracción que consideran una ligera 
elongación en proporción adecuada. Estas reglas varían en elongación desde menos de 3 mm. a 16 mm. 
por cada 300 mm de longitud con respecto a una regla normal, dependiendo del metal a fundir. 
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46
2.1.3.9 SOLIDIFICACIÓN DIRECCIONAL 
 
Para minimizar los efectos dañinos de la contracción es conveniente que las regiones de la 
fundición más distantes de la fuente de metal líquido se solidifiquen primero y que la solidificación 
progrese de estas regiones hacia la mazarota. En esta forma, el metal fundido continuará disponible en 
las mazarotas para prevenir los vacíos de contracción durante la solidificación. Se usa el término -
solidificación direccional para describir este aspecto del proceso de solidificación y sus métodos de 
control La solidificación direccional deseada se logra aplicando la regla de Chvorinov al diseño de la 
fundición, a su orientación dentro del molde y al diseño del sistema de mazarotas. Por ejemplo, al 
localizar las secciones de la fundición con menores relaciones V/A lejos de las mazarotas la solidificación 
aparecerá primero en estas regiones y el suministro de metal líquido para el resto de la fundición 
permanecerá abierto hasta que solidifiquen las secciones más voluminosas. 
Otra forma de fomentar la solidificación direccional es usar enfriadores sumideros de calor internos 
o externos que causan un, enfriamiento rápido en ciertas regiones de la fundición, Los enfriadores 
internos son pequeñas partes de metal colocadas dentro de la cavidad antes del vaciado, cuyo objetivo 
es que el metal fundido solidifiqué primero alrededor de estas partes. El refrigerante interno debe tener 
una composición química igual a la del metal que se vacía. Esto se logra fabricando él, enfriador del 
mismo metal que la fundición. 
 
FIGURA 2.8 (a) Enfriadores externos para alentar la solidificación rápida del metal 
fundido en una zona delgada de la fundición y (b) resultado probable si no se usan los 
enfriadores. 
 
Los enfriadores externos son insertos metálicos en las paredes de la cavidad del molde que 
remueven el calor del metal fundido más rápidamente que la arena circundante, a fin de promover 
solidificación. Se usan a menudo en secciones de la fundición que son difíciles de alimentar con metal 
líquido, el cual encuentra así un enfriamiento rápido que lo hace solidificar en estas secciones mientras la 
conexión con el metal líquido está todavía abierta. La figura 2.8 ilustra una posible aplicación de 
refrigerantes externos y el resultado probable si no se usaran. 
Tan importante como iniciar la solidificación en las regiones apropiadas de la cavidad, es evitar la 
solidificación prematura en las secciones del molde cercanas a la mazarota. De particular interés es la vía 
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47
de paso entre la mazarota y la cavidad principal. Esta conexión debe diseñarse de manera que no se 
solidifique antes de la fundición, porque puedeaislar el metal fundido en la mazarota. Aunque 
generalmente es deseable minimizar el volumen en la conexión (para reducir el desperdicio), la sección 
transversal del área debe ser adecuada para retardar la solidificación prematura. Con este objeto se hace 
el pasaje de corta longitud para que reciba calor del metal fundido en la mazarota y en la fundición. 
 
2.1.3.10 DISEÑO DE LA MAZAROTA 
 
Tal como se describió antes, una mazarota figura 2.1(b) se usa en un molde de fundición para 
alimentar metal líquido al proceso durante el enfriamiento y compensar así la contracción por 
solidificación. La mazarota debe permanecer fundida hasta después de que la fundición solidifique. Para 
satisfacer este requerimiento se puede calcular el tamaño de la mazarota usando la regla de Chvorinov. 
El siguiente ejemplo ilustra los cálculos. 
 
Ejemplo 2.3: Diseño de la mazarota usando la regla de Chvorinov 
Debe diseñarse una mazarota cilíndrica para un molde de fundición en arena. La fundición es una placa 
rectangular de acero con dimensiones 0.0762 m x 0.127 X 0.0254 m. En observaciones previas se ha 
indicado que el tiempo de solidificación total (TST ) para esta fundición = 1.6 min. La mazarota cilíndrica 
tendrá una relación de diámetro a altura de 1.0. Determine la dimensión que la mazarota de manera que 
TST = 2.0 minutos. 
 
Solución: Determine primero la relación V/A para la placa. Su volumen V = 0.0762 x 0.127 x 0.0254 = 
0.0002458 m3, y la superficie del área A = 2(0.0762 x 0.127 + 0.0762 x 0.0254 + 0.127 x 0.0254) = 
0.032258 m2. Dado que TST = 1.6 min podemos determinar la constante del molde Cm mediante la 
ecuación (2.7) usando un valor de n = 2 en la ecuación. 
 
[ ]2
22 min36.27560)03226.0/0002458.0(
6.1
)/(
m
AV
TSTCm === 
 
Después debemos diseñar la mazarota de manera que su tiempo de solidificación total sea de 2.0 
min, usando el mismo valor de la constante del molde ya que tanto la fundición como la mazarota están 
en el mismo molde. El volumen de la mazarota esta dado por 
4
2hDV π= 
y el área de la superficie esta dada por 
4
2 2DDhA ππ += 
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48
Como estamos usando una relación D/h = 1.0, entonces D = h. Al sustituir D por h en las formulas del 
volumen y el área tenemos 
4
3DV π= 
y 
2
2
2 5.1
4
2 DDDA πππ =+= 
entonces la relación V/A = D/6. Usando esta relación en la ecuación de Chvorinov tenemos: 
2
2
4.4593
6
36.275600.2 DDTST =




== 
[ ]242 1035.4
4.4593
0.2 mD −×== 
[ ]mD 21009.2 −×= 
Como h = D, también h = 2.09x10-2[m] 
 
La mazarota representa el metal de desperdicio que se separa del proceso y se refunde para hacer 
fundiciones subsecuentes. Es deseable que este volumen de metal en la mazarota sea el mínimo. Como 
la forma geométrica de la mazarota se selecciona normalmente para maximizar V/A, esto tiende a reducir 
el volumen de la mazarota lo más posible. Nótese que el volumen de la mazarota en nuestro ejemplo es 
V = π(2.09X10-2)3 /4 = 7.14X10-6 m3, solamente 55% del volumen de la placa (fundición), incluso cuando 
el tiempo de solidificación total es más grande por un 25%. 
La mazarota se puede diseñar en diferentes formas. El diseño mostrado en la figura 2.1 (b) es una 
mazarota lateral. Está anexada a un lado de la fundición por medio de un pequeño canal. Una mazarota 
superior se conecta en la parte superior de la superficie de la fundición. Las mazarotas pueden ser 
abiertas o sumergidas. Una mazarota abierta está expuesta al exterior en la superficie superior de la tapa, 
pero tiene la desventaja de permitir que escape más calor, promoviendo una solidificación más rápida. 
Una mazarota sumergida está completamente encerrada dentro del molde como en la figura 2.1 (b). 
 
2.3 PROCESOS DE FUNDICIÓN DE METALES 
 
Los procesos de fundición del metal se dividen en dos categorías de acuerdo al tipo de moldes 1) 
moldes desechables y 2) moldes permanentes. En las operaciones de fundición con molde desechable, 
éste se destruye para remover la parte fundida. Como se requiere un nuevo molde por cada nueva 
fundición, las velocidades de producción en procesos de molde desechable son limitadas, más a causa 
del tiempo que se requiere para hacer el molde, que al tiempo para hacer la fundición. Sin embargo, para 
ciertas partes se pueden producir moldes y fundiciones a velocidades de 400 partes por hora o mayores. 
En los procesos de moldeo permanente, el molde se fabrica con metal (u otro material durable) que 
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49
permite usarlos en repetidas operaciones de fundición. En consecuencia, estos procesos tienen una 
ventaja natural para mayores velocidades de producción. 
 
2.3.1 FUNDICIÓN EN ARENA 
 
La fundición en arena es el proceso más utilizado, la producción por medio de este método 
representa la mayor parte del tonelaje total de fundición. Casi todas las aleaciones pueden fundirse en 
arena; de hecho, es uno de los pocos procesos que pueden usarse para metales con altas temperaturas 
de fusión, como son el acero, el níquel y el titanio. Su versatilidad permite fundir partes muy pequeñas o 
muy grandes (véase la figura 2.9) y en cantidades de producción que van de una pieza a millones de 
éstas. 
 
 
FIGURA 2.9 Fundición en arena para el cuerpo de un compresor con un peso de 680 Kg 
(Cortesía de Elkhart Foundry, Foto por Paragon Inc. , Elkhart, Indiana). 
 
La fundición en arena consiste en vaciar un metal fundido en un molde de arena, dejarlo solidificar 
y romper después el molde para remover la fundición. Posteriormente la fundición pasa por un proceso 
de limpieza e inspección, pero en ocasiones requiere un tratamiento térmico para mejorar sus 
propiedades metalúrgicas. Se da forma a la cavidad del molde de arena recubriendo con arena un 
modelo o patrón (un duplicado aproximado de la parte que se va a fundir), después se remueve el modelo 
para separar el molde en dos mitades. 
Capítulo II 
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50
El molde contiene el sistema de vaciado y la mazarota, pero si la fundición tiene superficies 
internas (por ejemplo partes huecas o agujeros) debe incluirse también un corazón. Como el molde se 
sacrifica para remover la fundición, se tiene que hacer un nuevo molde de arena por cada parte a 
producir. En esta breve descripción se puede observar que la fundición en arena no solamente incluye 
operaciones de fundición, sino también la fabricación de modelos y manufactura de moldes. La secuencia 
se muestra en la figura 2.10. 
 
 
FIGURA 2.10 Pasos en la secuencia de producción de la fundición en arena. Los pasos 
incluyen no solamente las operaciones de fundición si no también la manufactura del 
modelo y del molde. 
 
2.3.1.1 MODELOS Y CORAZONES 
 
La fundición en arena requiere un patrón o modelo al tamaño natural de la parte, ligeramente 
agrandado, tomando en consideración la contracción y las tolerancias para el maquinado de la pieza final. 
Los materiales que se usan para hacer estos modelos incluyen la madera, los plásticos y los metales. La 
madera es un material común para modelos, por la facilidad de trabajarla y darle forma. Sus desventajas 
son la tendencia a la torsión y al desgaste por la abrasión de la arena que se compacta a su alrededor, lo 
cual limita el número de veces que puede usarse. Los modelos de metal son más costosos pero duran 
más. Los plásticos representan un término medio entre la madera y los metales. La selección del material 
apropiado para patrones o modelos depende en gran parte de la cantidad total de piezas a producir. 
Hay varios tipos de modelos, como se ilustra en la figura 2.11. El más simple está hecho de una 
pieza, llamado modelo sólido, que tiene la misma forma de la fundición y los ajustes en tamaño por 
contracción y maquinado. Sumanufactura es fácil, pero la complicación surge cuando se utiliza para 
hacer el molde de arena. Determinar la localización del plano de separación entre las dos mitades del 
molde e incorporar el sistema de vaciado y el vertedero de colada para un modelo sólido, puede ser un 
problema que se dejará al juicio y habilidad del operario del taller de fundición. Por tanto, los modelos 
sólidos se usan solamente en producciones de muy baja cantidad. 
Los modelos divididos constan de dos piezas que separan la pieza a lo largo de un plano, éste 
coincide con el plano de separación del molde. Los modelos divididos son apropiados para partes de 
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51
forma compleja y cantidades moderadas de producción. El plano de separación del molde queda 
predeterminado por las dos mitades del molde, más que por el juicio del operador. 
Para altos volúmenes de producción se emplean los modelos con placa de acoplamiento o los 
modelos dé doble placa (superior e inferior). En un modelo con placa de acoplamiento, las dos piezas del 
modelo dividido se adhieren a los lados opuestos de una placa de madera o metal. Los agujeros de la 
placa permiten una alineación precisa entre la parte superior y el fondo (cope y drag) del molde. Los 
modelos con doble placa de acoplamiento son similares a los patrones con una placa, excepto que las 
mitades del patrón dividido se pegan a placas separadas, de manera que las secciones de la parte 
superior e inferior del molde se puedan fabricar independientemente, en lugar de usar la misma 
herramienta para ambas. La parte (d) de la figura 2.11 incluye el sistema de vaciado y de mazarota en los 
modelos con placa de acoplamiento doble. 
 
FIGURA 2.11 Tipos de patrones utilizados en la fundición en arena: a) modelo sólido, 
b)modelo dividido, c) modelo con placa de acoplamiento d) modelo de doble placa 
superior e inferior 
 
Los patrones definen la forma externa de la fundición. Si posee superficies internas, se necesita un 
corazón para definirlas. Un corazón es un modelo de tamaño natural de las superficies interiores de la 
parte. El corazón se inserta en la cavidad del molde antes del vaciado, para que al fluir el metal fundido, 
solidifique entre la cavidad del molde y el corazón, formando así las superficies externas e internas de la 
fundición. El corazón se hace generalmente de arena compactada. El tamaño real del corazón debe 
incluir las tolerancias para contracción y maquinado lo mismo que el patrón. El corazón, dependiendo de 
la forma, puede o no requerir soportes que lo mantengan en posición en la cavidad del molde durante el 
vaciado. Estos soportes, llamados sujetadores, se hacen de un metal cuya temperatura de fusión sea 
mayor que la de la pieza a fundir. Por ejemplo, para fundiciones de hierro colado se usan sujetadores de 
acero. Los sujetadores quedan atrapados en la fundición durante el vaciado y la solidificación. En la figura 
2.12 se muestra un posible arreglo del corazón usando sujetadores. La porción de los sujetadores que 
sobresalen de la fundición se recortan después. 
Capítulo II 
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52
 
 
FIGURA 2.12 (a) corazón mantenido en su lugar dentro de la cavidad del molde por los 
sujetadores (b) Diseño posible del sujetador (c) Fundición con cavidad interna. 
 
2.3.1.2 MOLDES Y FABRICACIÓN DE MOLDES 
 
El molde es una cavidad que tiene la forma geométrica de la pieza que se va fundir. La arena de 
fundición es sílice (Si02) o sílice mezclada con otros minerales. Esta arena debe tener buenas 
propiedades refractarias, expresadas como la capacidad de resistir altas temperaturas sin fundirse o 
degradarse. Otras características importantes son: el tamaño del grano, la distribución de tamaños del 
grano en la mezcla y la forma de los granos. Los granos pequeños proporcionan mejor acabado 
superficial en la fundición, pero los granos grandes son más permeables, para que los gases escapen 
durante el vaciado. Los moldes hechos de granos irregulares tienden a ser más fuertes que los moldes de 
granos redondos debido al entrelazado de los granos, pero esto tiende a restringir la permeabilidad. 
En la fabricación del molde, los granos de arena se aglutinan por medio de una mezcla de agua y 
arcilla. La proporción típica (en volumen) es 90% de arena, 3% de agua y 7% de arcilla. Se pueden usar 
otros agentes aglutinantes en lugar de la arcilla, como resinas orgánicas (por ejemplo resinas fenólicas) y 
aglutinantes inorgánicos (por ejemplo, silicato y fosfato de sodio). Algunas veces se añaden a la mezcla 
de arena y aglutinante ciertos aditivos para mejorar las propiedades del molde como la resistencia y 
permeabilidad. 
En el método tradicional para formar la cavidad del molde se compacta la arena alrededor del 
modelo en la parte superior e inferior de un recipiente llamado caja de moldeo. El proceso de empaque se 
realiza por varios métodos. El más simple es el apisonado a mano realizado manualmente por un 
operario. Además, se han desarrollado varias máquinas para mecanizar el procedimiento de empacado, 
las cuales operan por medio de los siguientes mecanismos: 1) compactación de la arena alrededor del 
patrón o modelo mediante presión neumática; 2) acción de sacudimiento, dejando caer repetidamente la 
arena contenida en la caja junto al modelo, a fin de compactarla en su lugar; y 3) lanzamiento, haciendo 
que los granos de arena se impacten contra el patrón a alta velocidad. 
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53
Una alternativa a las cajas tradicionales para moldes de arena es el moldeo sin caja, que consiste 
en el uso de una caja maestra en un sistema mecanizado de producción de moldes. Cada molde de 
arena se produce usando la misma caja maestra. Se estima que la producción por este método 
automatizado puede ascender hasta seiscientos moldes por hora. 
Se usan varios indicadores para determinar la calidad de la arena para el molde: 1) resistencia, 
capacidad del molde para mantener su forma y soportar la erosión causada por el flujo del metal líquido, 
depende del tamaño del grano, las cualidades adhesivas del aglutinante y otros factores; 2) 
permeabilidad, capacidad del molde para permitir que el aire caliente y los gases de fundición pasen a 
través de los poros de la arena; 3) estabilidad térmica, capacidad de la arena en la superficie de la 
cavidad del molde para resistir el agrietamiento y encorvamiento en contacto con el metal fundido; 4) 
retractibilidad, capacidad del molde para dejar que la fundición se contraiga sin agrietarse; también se 
refiere a la capacidad de remover la arena de la fundición durante su limpieza; y 5) reutilización, ¿puede 
reciclarse la arena del molde roto para hacer otros moldes?. Estas medidas son algunas veces 
incompatibles, por ejemplo, un molde con una gran resistencia tiene menos capacidad de contracción. 
Los moldes de arena se clasifican frecuentemente como arena verde, arena seca o de capa seca. 
Los moldes de arena verde se hacen de una mezcla de arena, arcilla y agua, el término "verde" 
se refiere al hecho de que el molde contiene humedad al momento del vaciado. Los moldes de arena 
verde tienen suficiente resistencia en la mayoría de sus aplicaciones, así como buena retractibilidad, 
permeabilidad y reutilización, también son los menos costosos. Por consiguiente, son los mas 
ampliamente usados, aunque también tienen sus desventajas. La humedad en la arena puede causar 
defectos en algunas fundiciones, dependiendo del metal y de la forma geométrica de la pieza. 
Un molde de arena seca se fabrica con aglomerantes orgánicos en lugar de arcilla. El molde se 
cuece en una estufa grande a temperaturas que fluctúan entre 204 ºC y 316 ºC. El cocido en estufa 
refuerza el molde y endurece la superficiede la cavidad. El molde de arena seca proporciona un mejor 
control dimensional en la fundición que los moldes de arena verde. Sin embargo, el molde de arena seca 
es más costoso y la velocidad de producción es reducida debido al tiempo de secado. Sus aplicaciones 
se limitan generalmente a fundiciones de tamaño medio y grande y en velocidades de producción bajas. 
En los moldes de capa seca, la superficie de la cavidad de un molde de arena verde se seca a una 
profundidad entre 10 mm y 25 mm, usando sopletes, lámparas de calentamiento u otros medios, 
aprovechando parcialmente las ventajas del molde de arena seca. Se pueden añadir materiales 
adhesivos especiales a la mezcla de arena para reforzar la superficie de la cavidad. 
La clasificación precedente de moldes se refiere al uso de aglutinantes convencionales, ya sea 
agua, arcilla u otros que requieren del calentamiento para curar. Se han desarrollado también moldes 
aglutinados, químicamente diferentes de cualquiera de los aglutinantes tradicionales. Algunos de estos 
materiales aglutinantes, utilizados en sistemas que no requieren cocimiento, incluyen las resinas 
furánicas (que consisten en alcohol furfural, urea y formaldehído), las fenólicas y los aceites alquídicos. 
La popularidad de los moldes que no requieren cocimiento está creciendo debido a su buen control 
dimensional en aplicaciones de alta producción. 
Capítulo II 
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54
A continuación se muestra una serie de fotografías que describen el proceso de fundición en molde 
de arena 
Se fabrica una amplia variedad de tipos de vaciado. Abajo se muestra una fábrica que produce vaciados en 
molde de arena maquinados hechos de fierro dúctil. 
 
Lingotes de hierro dúctil Llenando un molde con arena 
 
Cerniendo y Comprimiendo Arena 
 
Medio molde de arena Corazón de arena en medio molde
 
Medio molde con corazón en su lugar 
 
Ensamblando las mitades del molde Vaciando acero fundido Vaciado laminar 
 
Llenando un molde Seis moldes a la vez 
 
Laboratorio con reactivos 
Inspección con Microscopio 
 
Vaciado con tratamiento de arena 
 
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55
2.3.2 FUNDICIÓN CENTRÍFUGA 
 
La fundición centrífuga se refiere a varios métodos de fundición caracterizados por utilizar un, 
molde que gira a alta velocidad para que la fuerza centrífuga distribuya el metal fundido en las regiones 
exteriores de la cavidad del dado. El grupo incluye: 1) fundición centrífuga real, 2) fundición 
semicentrífuga y 3) fundición centrifugada o centrifugado. 
 
Fundición centrífuga real En la fundición centrífuga real, el metal fundido se vacía en un molde 
que está girando para producir una parte tubular. Ejemplos de partes hechas por este proceso incluyen 
tubos, caños, manguitos y anillos. Este método se ilustra en la figura 2.13. El metal fundido se vacía en el 
extremo de un molde rotatorio horizontal. 
 
 
 
 
FIGURA 2.13 Disposición de la centrífuga real 
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56
La rotación del molde empieza en algunos casos después del vaciado. La alta velocidad genera 
fuerzas centrífugas que impulsan al metal a tomar la forma de la cavidad del molde. Por tanto, la forma 
exterior de la fundición puede ser redonda, octagonal, hexagonal o cualquier otra. Sin embargo, la forma 
interior de la fundición es perfectamente redonda (al menos teóricamente), debido a la simetría radial de 
las fuerzas en juego. 
La orientación del eje de rotación del molde puede ser horizontal o vertical, pero esta última es la 
más común. Para que el proceso trabaje satisfactoriamente se calcula la velocidad de rotación del molde 
en la fundición centrifuga horizontal. La fuerza centrífuga está definida por la ecuación: 
R
mvF
2
= 2.8 
Rg
v
Rmg
mv
W
FGF
22
=== 2.9 
Donde: 
F = fuerza (N) 
m = masa (Kg) 
v = velocidad (m/s) 
R = radio interior del molde (m) 
W = mg es su peso (N) 
g = aceleración de la gravedad (m/s2) 
El factor-G GF es la relación de fuerza centrífuga dividida por el peso 
 
La velocidad v puede expresarse como 2πRN / 60 = πRN / 30, donde N velocidad rotacional 
rev/min. Al sustituir esta expresión en la ecuación (2.9) obtenemos 
 
( )
g
R
GF
N 2
30
π
= 2.10 
Con un arreglo matemático para despejar la velocidad rotacional N y usando el diámetro D en lugar 
del radio, tenemos 
D
gGFN 230
π
= 2.11 
Donde: 
D = diámetro interior del molde (m) 
N= velocidad de rotación (rev/min) 
 
Si el factor-G es demasiado bajo en la fundición centrífuga, el metal líquido no quedará pegado a la 
pared del molde durante la mitad superior de la ruta circular sino que “lloverá” dentro de la cavidad. 
Ocurren deslizamientos entre el metal fundido y la pared del molde, lo cual significa que la velocidad 
rotacional del metal es menor que la del molde. Empíricamente, los valores de GF = 60 a 80 son 
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apropiados para la fundición centrífuga horizontal, aunque esto depende hasta cierto punto del metal que 
se funde 
 
Ejemplo 2.4 Velocidad de rotación en la fundición centrífuga real 
Se realizará una operación de fundición centrífuga real horizontal para hacer secciones de tubo de cobre 
de 0.3 m de longitud con un diámetro externo = 0.25 m y diámetro interno = 0.22 m ¿Qué velocidad de 
rotación se requiere, si se usa un factor-G de 65 para fundir la tubería? 
Solución: El diámetro interno del molde D = diámetro externo de la fundición = 0.25 m. Podemos calcular 
la velocidad rotacional requerida por medio de la ecuación (2.11) como sigue: 
[ ]min/69.681
25.0
6581.9230 revN =⋅⋅=
π
 
 
En la fundición centrifuga vertical el efecto de la gravedad que actúa en el metal líquido causa 
que la pared de la fundición sea más gruesa en la base que en la parte superior. El perfil interior de la 
fundición tomará una forma parabólica. La diferencia entre el radio de la parte superior y del fondo se 
relaciona con la velocidad de rotación como sigue: 
22
230
bi RR
glN
−
=
π
 2.12 
Donde: 
L = longitud vertical de la fundición (m) 
Rt = radio interno de la parte superior de la fundición (m) 
Rb = radio interior en el fondo de la fundición (m). 
 
Se puede usar la ecuación (2.12) para determinar la velocidad rotacional requerida para la 
fundición centrífuga vertical, dadas las especificaciones de los radios internos en la parte superior y en el 
fondo. De la fórmula se desprende que para igualar a Rt, y a Rb, la velocidad de rotación N tendría que 
ser infinita, lo cual desde luego es imposible. En la práctica es conveniente que la longitud de las partes 
hechas por fundición centrífuga vertical no exceda de dos veces su diámetro. Esto es satisfactorio para 
bujes y otras partes que tengan diámetros grandes en relación con sus longitudes, especialmente si se va 
a usar el maquinado para dimensionar con precisión el diámetro interior. 
Las fundiciones hechas por fundición centrífuga real se caracterizan por su alta densidad, 
especialmente en las regiones externas de la pieza, donde F es más grande. La contracción por 
solidificación en el exterior del tubo fundido no es de consideración, debido a que la fuerza centrífuga 
relocaliza continuamente el metal fundido hacia la pared del molde durante la congelación. Cualquier 
impureza en la fundición tiende a ubicarse en la pared interna y puede eliminarse mediante maquinado si 
es necesario, 
 
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Fundición semicentrífuga En este método se usa la fuerza centrífuga para producir fundiciones 
sólidas en lugar de partes tubulares, como se muestra en la figura 2.14. La velocidad de rotación se 
ajusta generalmentepara un factor-G alrededor de 15, y los moldes se diseñan con mazarotas que 
alimenten metal fundido desde el centro. La densidad del metal en la fundición final es más grande en la 
sección externa que en el centro de rotación. El centro tiene poco material o es de poca densidad. Por lo 
regular el centro en este tipo de sistemas de fundición es maquinado posteriormente, excluyendo así la 
porción de más baja calidad. Los volantes y las poleas son ejemplos de fundiciones que pueden hacerse 
por este proceso. Se usan frecuentemente moldes consumibles o desechables en la fundición 
semicentrífuga, como sugiere nuestra ilustración del proceso. 
 
FIGURA 2.14 Fundición semicentrífuga 
 
 
 
FIGURA 2.15 (a) Fundición centrifugada: la fuerza centrífuga hace que el metal fluya a 
las cavidades del molde lejos del eje de rotación y (b) la fundición. 
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Fundición centrifugada Es un sistema donde por medio de un tallo se hace llegar metal fundido a 
racimos de cavidades colocadas simétricamente en la periferia (figura 2.15), de manera que la fuerza 
centrífuga distribuya la colada del metal entre estas cavidades. El proceso se usa para partes pequeñas, 
la simetría radial de la parte no es un requerimiento como en los otros dos métodos de fundición 
centrífuga. 
 
2.3.3 FUNDICIÓN EN MOLDE DE YESO 
 
La fundición con moldes de yeso es similar a la fundición en arena, excepto que el molde está 
hecho de yeso (2CaSO4 – H20) en lugar de arena. Se mezclan aditivos como el talco y la arena de sílice 
con el yeso para controlar la contracción y el tiempo de fraguado, reducir los agrietamientos e 
incrementar la resistencia. Para fabricar el molde, se hace una mezcla de yeso y agua, se vacía en un 
modelo de plástico o metal en una caja de moldeo y se deja fraguar. En este método, los modelos de 
madera son generalmente insatisfactorios, debido al extenso contacto con el agua del yeso. La 
consistencia permite a la mezcla de yeso fluir fácilmente alrededor del patrón, capturando los detalles y el 
acabado de la superficie. Ésta es la causa de que las fundiciones hechas en moldes de yeso sean 
notables por su fidelidad al patrón. 
El curado del molde de yeso es una de las desventajas de este proceso, al menos para altos 
volúmenes de producción. El molde debe dejarse fraguar cerca de 20 minutos antes de sacar el molde y, 
posteriormente, debe cocerse por varias horas para remover la humedad. Aun cocido, el yeso no se 
desprende de todo el contenido de humedad. El problema que enfrentan los fundidores es que la 
resistencia del molde se pierde cuando el yeso se deshidrata y, en el caso contrario, la humedad 
remanente puede causar defectos en el producto de fundición, por tanto es necesario encontrar un 
equilibrio entre estas alternativas indeseables. Otra desventaja del molde de yeso es que no es 
permeable limitando el escape de los gases de la cavidad del molde. Este problema puede resolverse de 
varias maneras: 1) evacuar el aire de la cavidad del molde antes de vaciar; 2) batir la pasta de yeso antes 
de hacer el molde, de manera que el yeso fraguado contenga pequeños poros dispersados; y 3) usar 
composiciones especiales del molde y un tratamiento conocido como proceso Antioch. Este proceso 
consiste en utilizar cerca de un 50% de arena mezclada con el yeso, calentar el molde en una autoclave 
(estufa que usa vapor sobrecalentado a presión), y después secar. El molde resultante tiene una 
permeabilidad considerablemente más grande que el molde de yeso convencional. 
Los moldes de yeso no pueden soportar temperaturas tan elevadas como los moldes de arena. Por tanto, 
están limitados a fundiciones de bajo punto de fusión como aluminio, magnesio y algunas aleaciones de 
cobre. Su campo de aplicación incluye moldes de metal para plásticos y hule, impulsores para bombas y 
turbinas, y otras partes cuyas formas son relativamente intrincadas. Los tamaños de las fundiciones 
varían desde menos de una onza hasta varios cientos de libras; las partes que pesan menos de 20 lb. 
son las más comunes. Las ventajas de los moldes de yeso para estas aplicaciones son su buen acabado 
superficial, su precisión dimensional y su capacidad para hacer fundiciones de sección transversal 
delgada. 
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60
2.3.4 FUNDICIÓN EN MOLDE DE CERÁMICA 
 
Las fundiciones con moldes cerámicos son similares a las fundiciones con molde de yeso, el 
modelo se introduce varias veces en una lechada refractaria (yeso con polvo de mármol) la que cada vez 
que el modelo se introduce este se recubre de una capa de la mezcla, generando una cubierta en el 
modelo. Posteriormente el modelo se extrae y luego el molde se introduce en un horno con lo que el 
material refractario se endurece. Así, los moldes cerámicos pueden usarse para fundiciones de acero, 
hierro y otras aleaciones de alta temperatura. Sus aplicaciones (moldes y piezas relativamente 
intrincadas) son similares a las de los moldes de yeso excepto por los metales que se funden. Sus 
ventajas (buena precisión y acabado) son también similares. 
 
2.2.9 FUNDICIÓN EN MOLDE CON REVESTIMIENTO (MODELO PERDIDO) 
 
Es un proceso muy antiguo para la fabricación de piezas artísticas. Consiste en la creación de un 
modelo en cera de la pieza que se requiere, este modelo debe tener exactamente las características 
deseadas en la pieza a fabricar. El modelo de cera es revestido (se cubre completamente) con yeso o un 
material cerámico que soporte el metal fundido. Luego el conjunto se introduce a un horno, con ello el 
material cerámico se endurece y el modelo de cera se derrite, obteniendo así el molde. En el molde 
fabricado se vacía el metal fundido y se obtiene la pieza deseada. Es un proceso de fundición capaz de 
hacer piezas de alta precisión e intrincados detalles y se conoce también como fundición a la cera 
perdida, debido a que el modelo de cera se pierde en el molde antes de fundirse. 
Los pasos en la fundición por revestimiento se describen en la figura 2.16. Como los modelos de 
cera se funden después que se hace el molde refractario, se debe fabricar un modelo para cada 
fundición. La producción de modelos se realiza mediante una operación de moldeo, que consiste en 
vaciar o inyectar cera caliente en un dado maestro, diseñado con las tolerancias apropiadas para la 
contracción de la cera y del metal de fundición. En los casos donde la forma de la pieza es complicada, 
se juntan varias piezas de cera para hacer el patrón. En operaciones de alta producción se pegan varios 
patrones a un bebedero de colada, hecho también de cera, para formar un modelo de árbol, ésta es la 
forma que tomará el metal fundido. 
El recubrimiento con refractario (paso 3) se hace generalmente por inmersión del árbol patrón en 
un lodo de sílice u otro refractario de grano muy, fino (casi en forma de polvo) mezclado con yeso que 
sirve para unir el molde. El grano fino del material refractario provee una superficie lisa que captura los 
intrincados detalles del modelo de cera. El molde final (paso 4) se forma por inmersiones repetidas del 
árbol en el lodo refractario o por una compactación cuidadosa del refractario alrededor del árbol en un 
recipiente. El molde se deja secar al aire, aproximadamente ocho horas, para que endurezca el 
aglutinante. 
 
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FIGURA 2.16 Pasos en la fundición por revestimiento. (1) se producen los patrones o 
modelos de cera; (2) se adhieren varios modelos a un bebedero para formar el modelo 
de árbol; (3) el modelo de árbol se recubre con una capa delgada de material refractario; 
(4) se forma el molde entero, cubriendo el árbol revestido con suficiente material para 
hacerlo rígido; (5) el molde se sostiene enposición invertida y se calienta para fundir la 
cera y dejar que escurra fuera de la cavidad; (6) el molde se precalienta a una alta 
temperatura para asegurar la eliminación de todos los contaminantes del molde, esto 
también facilita que el metal fluya dentro de la cavidad y sus detalles, el metal se vacía y 
solidifica; (7) el molde se rompe y se separa de la fundición terminada. Las partes se 
separan del bebedero de colada. 
 
Las ventajas de la fundición por revestimiento son: 1) capacidad para fundir piezas complejas e 
intrincadas; 2) estrecho control dimensional con posibles tolerancias de ±0.076 mm; 3) buen acabado de 
la superficie; 4) recuperación de la cera para reutilizarla y 5) por lo general no se requiere maquinado 
adicional. Éste es un proceso de forma neta, aunque relativamente costoso por la cantidad de pasos que 
involucra su operación. Las partes hechas por este método son normalmente de tamaño pequeño, 
aunque se han fundido satisfactoriamente partes de formas complejas de hasta 34 Kg. Pueden fundirse 
todos los tipos metales, incluyendo aceros, aceros inoxidables y otras aleaciones de alta temperatura. 
Algunos ejemplos de partes fundidas por este proceso son: partes complejas de maquinaria paletas y 
otros componentes para motores de turbina, así como joyería y accesorios dentales. En la figura 2,17 se 
Capítulo II 
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62
muestra una pieza que ilustra las características intrincadas que son posibles con la fundición por 
revestimiento. 
 
 
 
FIGURA 2.17 Estator de una sola pieza para compresor hecho mediante fundición por 
con 108 aletas aerodinámicas separadas (cortesía de Howmet Corp.). 
 
2.2.10 FUNDICIÓN EN MOLDE PERMANENTE 
 
La desventaja económica de cualquiera de los procesos con molde desechable es la necesidad de 
un nuevo molde para cada fundición. En la fundición con molde permanente, el molde se reutiliza muchas 
veces. En esta sección analizaremos la fundición en molde permanente, tratándola como un proceso 
básico del grupo de procesos que utilizan moldes reutilizables. 
 
La fundición en molde permanente usa un molde metálico construido en dos secciones que 
están diseñadas para cerrar y abrir con precisión y facilidad. Los moldes se hacen comúnmente de acero 
o hierro fundido. La cavidad junto con el sistema de vaciado se forma por maquinado en las dos mitades 
del molde a fin de lograr una alta precisión dimensional y un buen acabado superficial. Los metales que 
se funden comúnmente en molde permanente son: aluminio, magnesio, aleaciones de cobre y hierro 
fundido, Sin embargo, el hierro fundido requiere una alta temperatura de vaciado, 1250 ºC a 1500 ºC, lo 
cual acorta significativamente la vida del molde. Las temperaturas más altas de vaciado para el acero, 
hacen inapropiado el uso de moldes permanentes para este metal, a menos que se hagan en moldes de 
material refractario. 
En este proceso es posible usar corazones para formar las superficies interiores del producto de 
fundición. Los corazones pueden ser metálicos, pero su forma debe permitir la remoción de la fundición, o 
deben ser mecánicamente desmontables para permitir esta operación. Si la remoción del corazón 
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63
metálico es difícil o imposible se pueden usar corazones de arena, en este caso el proceso de fundición 
es frecuentemente llamado fundición en molde semipermanente. 
Los pasos en el proceso de fundición con molde permanente se describen en la figura 2.18. Los 
moldes se precalientan primero para prepararlos, y se rocía la cavidad con uno o más recubrimientos. El 
precalentamiento facilita el flujo del metal a través del sistema de vaciado y de la cavidad. Los 
recubrimientos ayudan a disipar el calor y a lubricar la superficie del molde para separar fácilmente la 
fundición. Tan pronto como solidifica el metal, el molde se abre y se remueve la fundición. A diferencia 
de, los moldes desechables, los moldes permanentes no se retraen, así que deben abrirse antes de que 
ocurra la contracción por enfriamiento a fin de prevenir el desarrollo de grietas en la fundición. 
 
FIGURA 2.18 Pasos en la fundición en molde permanente: (1) el molde se precalienta y 
se recubre; (2) se insertan los corazones (en su caso) y se cierra el molde; (3) el metal 
fundido se vacía en el molde y (4) el molde se abre. La parte terminada se muestra en 
(5). 
 
Las ventajas de la fundición en molde permanente incluyen buen acabado de la superficie y control 
dimensional estrecho, como ya se mencionó. Además, la solidificación más rápida causada por el molde 
metálico genera una estructura de grano más fino, de esta forma pueden producirse fundiciones más 
resistentes. El proceso está limitado generalmente a metales de bajo punto de fusión. La manufactura de 
formas geométricas más simples que las fundidas en molde de arena (debido a la necesidad de abrir el 
Capítulo II 
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molde) constituye otra limitación, además del costo. Debido al costo sustancial del molde, el proceso se 
adapta mejor a producciones de alto volumen que pueden automatizarse. Las partes típicas que se 
producen con proceso de molde permanente incluyen pistones automotrices, cuerpos de bombas y 
ciertas fundiciones para aviones y proyectiles. 
 
Fundición hueca La fundición hueca es un proceso de molde permanente en el cual se forma un 
hueco al invertir el molde, después que el metal ha solidificado Parcialmente en la superficie del molde, 
drenando así el metal líquido del centro. La solidificación empieza en las paredes relativamente frías del 
molde y progresa con el tiempo hacia la parte media de la fundición (sección 2.1.3). El espesor del casco 
se controla por el tiempo que transcurre antes de drenar. La fundición hueca se usa para hacer estatuas, 
pedestales de lámparas y juguetes a partir de metales de bajo punto de fusión como plomo, zinc y 
estaño. En estos artículos lo importante es la apariencia exterior, pero la resistencia y la geometría 
interior de la fundición no son relevantes. 
 
2.2.11 FUNDICIÓN A PRESIÓN 
 
La fundición a presión es un proceso que necesariamente utiliza moldes permanentes y se puede 
clasificar en: fundición a baja presión, fundición con molde permanente al vació y fundición en dados. 
 
FIGURA 2.19 Fundición a baja presión. El diagrama muestra cómo se usa la presión del 
aire para forzar el metal fundido, dentro de la cuchara de colada, hacia la cavidad molde. 
La presión se mantiene hasta que solidifica la fundición. 
 
Fundición a baja presión En el proceso de fundición con molde permanente básico y en la 
fundición hueca, el flujo de metal en la cavidad del molde es causado por la gravedad. En la fundición a 
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baja presión, el metal líquido se introduce dentro de la cavidad a una presión aproximada de 0.1 MPa, 
aplicada desde abajo, de manera que el metal fluye hacia arriba como sé, ilustra en la figura 2.19. La 
ventaja de este método sobre el vaciado tradicional es que se introduce en el molde un metal limpio 
desde el centro del crisol, en lugar de un metal que ha sido expuesto al aire. Lo anterior reduce la 
porosidad producida por el gas y los defectos generados por la oxidación, y se mejoran las propiedades 
mecánicas. 
 
Fundición con molde permanente al vacío La fundición con molde permanente al vació es una 
variante de la fundición a baja presión en la cual se usa vacío para introducir el metal fundido en la 
cavidad del molde. La configuración general del proceso es similar a la operación de fundición a baja 
presión. La diferencia es que se usa la presión reducida del vacío en el molde para atraer el metal líquido 
a la cavidad,