Análisis de tecnologías de fundición de alta precisión para la fundición de moldes para fabricar productos de vidrio

Abstract

A base de los estudios realizados, se concluye una necesidad de los cambios en las tecnologías de fundición. Las tecnologías tradicionales, es decir, la fundición en moldes de arena verde ya no cumplen con los requisitos de calidad y exactitud dimensional. Las tecnologías de fundición propuestas son: Método de fundición a través del moldeo cerámico Shaw, Método de fundición a través de moldes cerámicos endurecidos químicamente o térmicamente. Con los cambios sugeridos en los procesos de fundición se logra de forma satisfactoria un buen acabado superficial y exactitud dimensional en las piezas, y por lo tanto un gran ahorro en los tiempos de maquillado para las molduras. Se propone la fundición con grafito vermicular, como material óptimo para la fabricación de las molduras para la producción de productos del vidrio. La producción de la fundición con grafito vermicular es económica. Además, desde un punto de vista de durabilidad, el uso de la fundición con grafito vermicular en una matriz preferentemente ferrítica presenta excelentes propiedades a la fatiga térmica. Para finalizar nuestro estudio, desarrollamos un análisis de las molduras actualmente usadas por VITROCRISA, para la fabricación de dos distintos productos del vidrio. Los materiales estudiados y sus respectivas observaciones se describen a continuación: Hierro fundido, correspondiente a la moldura del plato. Fue sorprendente encontrar fundición con grafito vermicular, éste tipo de fundición no es producida actualmente por FAMA. Dentro de las observaciones obtenidas a través del análisis metalográfico, se observaron hojuelas de grafito vermicular con distribución preferente, razón por la cual las hojuelas de grafito se presentan en forma de colonias de grafito. El mecanismo del desarrollo de grietas es un fenómeno de gran interés en la fundición con grafito vermicular. Las grietas se desarrollan por los límites de grano y a través de las colonias de grafito vermicular. Se observó una matriz perlítica- ferrítica en la fundición con grafito vermicular de tendencia perlítica mayor. En términos generales, se deseará un mayor contenido de perlita ( arriba del 85%) en la matriz cuando se busque improvisar las propiedades mecánicas del material. Para aplicaciones en las que se requiera de una mayor resistencia a la fatiga térmica, se deseará una matriz ferrítica cercana al 80%. Una relación media perlítica- ferrítica podrá ser obtenida con porcentajes de 20 a 85% de perlita. Por último se recomienda que la decisión en relación al porcentaje de ferrita y perlita dependa de la forma, tamaño y complejidad de la moldura. Hablando acerca de la modificación con magnesio y tierras raras, los mejores resultados pueden ser obtenidos usando combinaciones de Mg-Ce o Mg-MM, en forma de mezcla. Si el grafito permanece en forma de hojuela a 1% de FeSiCaMg, entonces la relación 1% FeSiCaMg + 0.05% de Ce, asegura la obtención del grafito vermicular con alto grado de compactabilidad.