Fumbarri;Proceso productivo con

modelo perdido

Breve introducción al proceso de fundición con modelo perdido para la fabricación de troqueles

de hierro y dificultades en el proceso

20 de Abril de 2017

Índice1. Fumbarri2. Proceso Productivo

1. Modelo 2. Moldeo3. Fusión y Metalurgia4. Desmoldeo y Granallado5. Rebabado 6. Control Final7. Pintado

3. Control de Proceso1. Análisis de Composición2. Análisis Térmico3. Análisis Metalográficos y

Características Mecánicas4. Certificados de Calidad

Introducción; Fumbarri

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Proceso productivo1. Modelo

1. Recepción y planificación 2. Pintado de modelos3. Secado

2. Moldeo1. Cajas de moldeo; Moldes2. Moldeo3. Cerrado de Moldes

3. Fusión y Metalurgia4. Desmoldeo y Granallado5. Rebabado 6. Control Final7. Pintado

Proceso temporal

t

Entrada del modelo

Verificación

Planificación

Fragua

Moldeo

Fusión

Desmoldeo

Granallado

Rebabado

Estufado

PintadoControl

Final

Expedición

Entrega en cliente

Enfriamiento

2Tm= 1 día• <2Tm = 2-3 días• 2Tm> x < 7Tm = 3-4 días• >7Tm = 4-6 días

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El proceso productivo principal para la obtención de piezas de fundiciónunitaria es mediante la técnica de modelo perdido de poliestireno.

Modelo

Los modelos son verificados y pesados en una báscula. Con este peso y larelación de densidades entre el poliestireno y el hierro, se conoce lacantidad de hierro que debe verterse en el molde.En esta etapa se planifica las dimensiones del molde necesarias para lafusión.

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Recepción y Planificacion de Modelos

Importantes la colocación de los casquillos, las encoladuras y losencintados.

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Los modelos se pintan con un recubrimiento refractario (base agua), queevita que el hierro líquido se agarre en la arena del molde, lo queprovocaría calcinaciones.

Pintado de Modelos

Importante conseguir un espesor homogeneo

Los modelos pintados se introducen en cámaras donde se procede alestufado, para que seque el recubrimiento refractario.

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Secado

16h a 60ºC

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Los modelos son introducidos en cajas de moldeo metálicas.Las cajas son modulares, compuestas de tapa inferior y superior y aros paraalcanzar la altura deseada.

Cajas de Moldeo; Molde

Una vez que los modelos están en las cajas metálicas, se procede al “atacado” delos mismos, durante el que se recubren de arena autofraguante (con resinas ycatalizadores).Tras prensar la arena, ésta fragua y adquiere la consistencia suficiente paraaguantar la presión ferrostática.

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Moldeo

Condiciones de la arena;• Calidad de la arena• R= f(resina y catalizador, temperatura ambiente).

Control diario

Compactado de la arena, “atacado”;• Asegurar compactación• Armar la arena• Vida de banco; 20 minutos.

Sistema de alimentación; Como y por donde llenarla pieza• Sistema=f(N.º piezas, geometría, altura, calidad

metalográfica)

Contramedidas evitar rechupes;• Arenas especiales• Enfriadores

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Moldeo (II)

Una vez realizado el atacado, las cajas de moldeo se cierran y se colocan lasentradas de caldo o “bañeras”. Se colocan contrapesos sobre la caja, ya que lafuerza hidrodinámica del hierro al entrar en el molde es muy elevada, y podríaabrir la caja, provocando una fuga de caldo.

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Cerrado de Moldes

Contrapeso

Bañera; Entrada del sistema de llenado

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Las diferentes calidades metalúrgicas que se elaboran en Fumbarri son:

Fusión y Metalurgia

Blog en www.fumbarri.com;• Materiales para troqueles (hierro)• Características Mecánicas de materiales para troqueles• Elementos de aleación y su impacto

El hierro es preparado en horno rotativo de oxi-gas. En estos hornos se realiza la fusión,pasando la carga metálica (lingote de hierro +acero + retorno + ferro-aleaciones) de estadosólido a estado líquido, llegando el metal a latemperatura de 1.450 – 1.500ºC, en elmomento que se extrae del horno a la cuchara.

Se extrae una muestra o medalla del horno, secontrola y se ajusta la composición

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Para la elaboración de fundicionesesferoidales (GGG), el metal extraído delhorno rotativo se le aplica un tratamiento deesferoidización mediante la adición deMagnesio.

Fusión (II)

Terminado el tratamiento de esferoidización, se procede al desescoriado (eliminación de losóxidos producidos en este tratamiento).

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Eliminadas las escorias se procede al vertido del metal al molde o colada. El modelo depoliestireno que está dentro del molde, se volatiliza al entrar en contacto con el hierro líquido,que ocupa su lugar. La pieza resultante tendrá la misma forma que el modelo, menos lacontracción del hierro al solidificar.

Fusión (III)

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Temperatura de trabajo;• Alta; el hierro es mas liquido y puede generar mas rechupes por mayor contracción• Baja; El hierro es demasiado denso y no fluye, no llenando la pieza. Uniones de

caldo frio

Velocidad de llenado;• Alta; Turbulencia; forma de escoria por oxidación del magnesio• Lento; El caldo se enfría y no llena bien

Geometría de la pieza; espesores no homogeneos• Poco espesor; estrangulamiento del flujo de caldo y enfriamiento• Mucho espesor; Masividad, que resultara en rechupe

Fusión (IV)

Una vez fundidas las piezas, las cajas se dejan enfriar hasta que las piezas están a una temperaturainferior a 400ºC, Este tiempo se calcula en función del tipo de pieza y peso de la misma.Transcurrido este tiempo se procede a abrir las cajas y desmoldear. El valor orientativo son 1 díapor cada 2Tm de peso.

Una vez desmoldeadas las piezas, se procede a limpiar el exterior de la pieza mediante chorreadocon perdigones de acero (granalla), eliminando restos de pintura refractaria, arena, etc.

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Desmoldeo y Granallado

Tras el primer granallado, se procede a rebabar mediante herramientas manuales (esmeril,martillo neumático, etc.) eliminando las entradas de metal, mazarotas, cascarillas, restos depintura y arena. Una vez rebabadas, se vuelven a granallar para eliminar los últimos restos dearenas.

FUM

BA

RR

I –P

RO

CES

O P

RO

DU

CTI

O

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Rebarbado

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Control geométrico;• Colocación sobre el mármol para medir torcedura• Pasa o no pasa de las orejetas

Control de dureza• Durometro

END; A petición de cliente

Control Final

Inspeccionadas las piezas se procede al pintado mediante pinturas antioxidantes.

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Pintado

Proceso temporal

t

Entrada del modelo

Verificación

Planificación

Fragua

Moldeo

Fusión

Desmoldeo

Granallado

Rebabado

Estufado

PintadoControl

Final

Expedición

Entrega en cliente

Enfriamiento

2Tm= 1 día• <2Tm = 2-3 días• 2Tm> x < 7Tm = 3-4 días• >7Tm = 4-6 días

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Control de Proceso

1. Análisis de Composición2. Análisis Térmico3. Análisis Metalográficos y Características Mecánicas4. Certificados de Calidad

Durante el proceso, se realizan inspecciones que aseguran la calidad final del producto, los controles del proceso son los siguientes:

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Las características mecánicas de las diferentes calidades metalúrgicas, se garantizan mediante elaseguramiento de la composiciones química.

Análisis de la composición

Todas las coladas, son analizadas mediante espectrómetro de masas,que sirve para ajustar las composiciones y con esta información serealizan los certificados de calidad.

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Fumbarri realiza un análisis térmico mediante software ITACA, el cual registra los resultados de la curva de solidificación del metal así mismo predice las características mecánicas que va a tener el material.

Análisis térmico

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Fumbarri procede al envío de una muestra aleatoria a laboratorio externo para realizar análisis metalográficos y determinar características mecánicas. Para ello aplicando la normativa EN 1561:2001 o EN1563:2001, incluirá en la pieza una muestra.

Análisis Metalográfico y Características Mecánicas

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En todas las entregas, junto con los albaranes se adjunta certificado de calidad según EN 10204 3.1.B, en el quese registran los valores de composición química de las coladas y dureza de las piezas. Ejemplo de certificado:

Así mismo, también se elaboran informes aplicando el registro 3.2 según la norma EN 10 204, certificando losensayos requeridos por el Cliente.

Certificado de Calidad

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Mas información

www.fumbarri.com