Defectos de la fundición en arena: Tipos comunes, causas y soluciones prácticas

La fundición en arena es una técnica de conformado de metales antigua y muy utilizada, pero incluso los fundidores experimentados se enfrentan a diversos retos. Los defectos de fundición se encuentran entre los problemas más frustrantes, ya que pueden comprometer el atractivo estético, la integridad estructural y la funcionalidad de un producto. Esta guía presenta sistemáticamente los tipos más comunes de defectos de fundición en arena, analiza sus causas fundamentales y proporciona estrategias prácticas de prevención y solución para ayudarle a producir piezas fundidas de alta calidad.

Tipos comunes de defectos en la fundición en arena

Porosidad del gas (pozos y orificios)

• Descripción: Cavidades redondas u ovaladas que se encuentran en el interior o en la superficie de la pieza fundida.
• Causas: Los gases atrapados en el metal fundido (por ejemplo, hidrógeno, nitrógeno) o los gases generados por el molde (por ejemplo, por la humedad) no consiguen escapar sin problemas durante la solidificación.
• Soluciones: Asegúrese de que la arena tiene buena permeabilidad; hornee bien los testigos; utilice herramientas y equipos secos; y desgasifique el metal antes de verterlo.

Defectos de contracción

• Descripción: Depresiones o huecos de forma irregular con bordes afilados y dentados, que se encuentran en el interior o en la superficie.
• Causas: Al solidificarse, el metal reduce su volumen. Si no hay suficiente metal líquido para alimentar la contracción, se crea un vacío.
• Soluciones: Optimizar el diseño del sistema de compuertas y tubos ascendentes; colocar tubos ascendentes en secciones más gruesas; utilizar enfriadores para promover la solidificación direccional.

Inclusión de arena y escoria

• Descripción: Impurezas no metálicas, como granos de arena o escoria, incrustadas en la fundición.
• Causas: El molde o núcleo es erosionado por el flujo de metal fundido, o la escoria del proceso de fusión no se elimina correctamente y entra en la cavidad del molde.
• Soluciones: Aumentar la resistencia y la compactación de la arena; utilizar un sistema de compuertas adecuado con trampas o filtros de escoria; y garantizar la eliminación completa de la escoria durante la fusión.

Apagado en frío / Averías

• Descripción: Una línea o grieta bien definida con bordes redondeados en la superficie de la pieza fundida, donde dos corrientes de metal no se fusionaron correctamente; o una pieza fundida incompleta.
• Causas: La temperatura de vertido es demasiado baja, lo que provoca una alta viscosidad del metal; la velocidad de vertido es demasiado lenta; o el diseño del sistema de inyección es deficiente.
• Soluciones: Aumente la temperatura de colada, vierta el metal más rápido y optimice el diseño de la compuerta para conseguir un flujo suave.

Lágrimas calientes / Grietas frías

• Descripción: Grietas lineales que aparecen en la superficie de la colada, que pueden formarse durante la solidificación o cuando la colada se enfría a temperatura ambiente.
• Causas: El molde o núcleo ofrece una resistencia excesiva a la contracción natural del metal, provocando tensiones internas que conducen al agrietamiento.
• Soluciones: Optimizar el diseño estructural de la fundición para evitar la concentración de tensiones; mejorar la colapsabilidad del molde y los núcleos; y utilizar medidas de alivio de tensiones en las zonas críticas.

Estrategias generales de prevención y buenas prácticas

De la fuente: Diseño de moldes

• Evitar cambios bruscos en el grosor de las paredes para garantizar una solidificación uniforme.

Preparación y control de materiales

• Mezclar y preparar correctamente la arena para garantizar una permeabilidad, resistencia y contenido de humedad óptimos.
• Pretratar el metal antes de fundirlo (por ejemplo, la desgasificación).

Control preciso del proceso de vertido

• Mantener la temperatura y la velocidad de vertido correctas.
• Operar con seguridad para evitar turbulencias que pueden atrapar gases.

Práctica y aprendizaje

• Adquirir experiencia práctica a través de la práctica a pequeña escala.
• Analizar los defectos para encontrar la causa raíz.

Conclusión

Los defectos de fundición son un reto inevitable en la fundición en arena, pero si conoce sus tipos, causas y métodos de prevención, podrá reducir significativamente su aparición. Dominar estos conocimientos no solo mejorará sus habilidades de fundición, sino que también le permitirá disfrutar del gratificante proceso de crear una pieza perfecta y de alta calidad.