PROCESOS Y EQUIPOS PARA LA FUNDICIÓN DE METALES

Cesar Luís Cardozo

1. INTRODUCCIÓN

La fundición es un método para dar forma a los metales y convertirlos en productos útiles me-diante el vaciado de metal fundido en la cavidad de un molde donde adquiere la forma predeter-minada al solidificarse dentro de la misma.

Los procesos de fundición son capaces de pro-ducir piezas de formas complejas y gran tama-ño. Además, permiten utilizar mayor variedad de materiales en forma competitiva en comparación con otros procesos.

2. FUNDAMENTO DE LA FUNDICIÓN DE METALES

El proceso de fundición consiste en el vaciado de metal fundido en un molde construido si-guiendo la forma de la pieza a manufacturarse y la posterior extracción una vez que el mismo solidifica.

Los factores involucrados de mayor interés son el flujo del metal fundido en la cavidad del mol-de, la solidificación y enfriamiento del metal en el molde y la influencia del tipo de material del molde.

2.1. SOLIDIFICACIÓN DE LOS METALES

Los eventos que se producen durante la solidifi-cación y posterior enfriamiento determinan las propiedades generales de la fundición a través de las propiedades térmicas tanto del metal co-mo del molde, la relación geométrica entre el volumen y área superficial y la forma del molde.

2.1.1. Metales Puros

La solidificación de un metal puro (figura 1) se produce a una temperatura constante definida mientras el calor latente de fusión se disipa. El frente de solidificación se mueve a través del metal fundido a partir de las paredes del molde (mayor gradiente de temperatura) hacia el cen-tro. La rapidez de enfriamiento produce una cáscara de granos finos equidimensionados los cuales crecen en dirección opuesta a la de transferencia de calor.

2.1.2. Aleaciones

La solidificación de aleaciones se produce entre las temperaturas de liquidus y solidus presen-tando un estado blando (presencia de fase lí-quida y sólida) con dentritas columnares las cuales contribuyen a factores negativos como variaciones en la composición, segregación y microporosidad.

El tipo de estructura de solidificación depende de la composición del eutéctico (simetría del diagrama de fases). Las estructuras desarrolla-das y el tamaño de grano resultante influencias las propiedades de la fundición. Conforme se reduce el tamaño del grano se incrementan la resistencia y la ductilidad de la aleación fundida, se reduce la microporosidad y disminuye la ten-dencia al desgarramiento en caliente durante la solidificación.

Figura 1: Solidificación de metales;

2.1.3. Estructura

La composición de las dentritas y del metal lí-quido está dada por el diagrama de fase de la aleación particular. Con enfriamiento lento cada dentrita desarrolla una composición uniforme, mientras que a velocidades mayores se forman

dentritas nucleadas (superficie con concentra-ción más alta de elementos de aleación que el núcleo de la dentrita por microsegregación).

Los brazos dendríticos no son particularmente fuertes y en las primeras etapas de la solidifica-ción se pueden romper por agitación o por vi-bración mecánica dando como resultado un tamaño de grano más fino (figura 2), granos no dendríticos equiaxiales distribuidos más unifor-memente en toda la fundición.

Figura 2: Tipo de estructura;

2.2. FLUJO DEL FLUIDO

El metal fundido es vaciado a través de un de-pósito para fluir por el sistema de alimentación hacia la cavidad del molde.

Los canales de alimentación son los canales del molde que conectan el bebedero con los ata-ques, mientras que las mazarotas actúan como depósitos para suministrar el metal fundido para evitar la contracción durante la solidificación. Además tienen la función de atrapar contami-nantes (óxidos y otras inclusiones).

El diseño de canales de alimentación se basa en los principios básicos de mecánica de los fluidos tales como el teorema de Bernoulli (pér-didas), la ley de continuidad de la masa y la presencia de turbulencia (problemas con aire atrapado).

2.3. FLUIDEZ DEL METAL FUNDIDO

La fluidez es la capacidad del metal fundido de llenar las cavidades del molde y depende de las características del metal fundido (viscosidad, tensión superficial, inclusiones, patrón de solidi-ficación de la aleación) y los parámetros del vaciado (diseño, material y superficie del molde, grado de supercalentamiento, velocidad de va-ciado, transferencia de calor).

2.4. TRANSFERENCIA DE CALOR

La transferencia de calor es de suma importan-cia durante el ciclo completo desde el vaciado hasta la solidificación y el enfriamiento hasta la temperatura ambiente y depende de factores relacionados con el material de fundición y los parámetros del molde y del proceso.

2.4.1. Tiempo De Solidificación

El tiempo de solidificación es función del volu-men de la fundición y de su área superficial se-gún la regla de Chvorinov.

2.4.2. Contracción

La contracción es producida por las característi-cas de dilatación térmica durante la solidifica-ción y enfriamiento (mayor contracción) produ-ciendo cambios dimensionales y agrietamiento.

2.5. DEFECTOS

En las fundiciones se pueden generar varios defectos. Estos se identifican según el Interna-cional Commite of Foundry como:

A- Proyecciones metálicas; B- Cavidades; C- Discontinuidades; D- Superficie defectuosa; E- Fundición incompleta; F- Dimensiones o formas incorrectas; G- Inclusiones.

2.5.1. Porosidad

La porosidad puede ser causada por contrac-ción y/o presencia de gases perjudicando la ductilidad y su acabado superficial (más per-meable).

La porosidad causada por contracción puede reducirse con el uso de enfriadores metálicos internos o externos, aumentando el gradiente de temperaturas. En el caso de gases, éstos pue-den ser sacados del metal fundido mediante lavados con un gas inerte o fundiendo y vacian-do en vacío.

3. PROCESOS DE FUNDICIÓN DE METALES

Mediante el colado se manufacturan muchas piezas y componentes presentando una tenden-cia importante hacia la automatización del pro-ceso de fundición (maquinarias y sistemas de control) y la creciente demanda de piezas fundi-das de alta calidad (ver tabla…).

3.1. FUNDICION EN ARENA

La fundición en arena (figura 3) consiste en co-locar un modelo con la forma de la pieza desea-da en arena para crear una impresión, incorpo-rar un sistema de alimentación, llenar la cavidad resultante de metal fundido, dejar que el metal

se enfríe hasta que se solidifique, romper el molde de arena y retirar la fundición.

Figura 3: Fundición en arena;

3.1.1. Arena

Se utiliza mayormente arena de sílice. Es eco-nómica y de gran resistencia a altas temperatu-ras, utilizándose preferentemente la arena de lago (sintética), Comúnmente se la acondiciona antes de su uso mediante aditivos tales como arcilla (aglutinante), arenas de zirconio (ZrSiO4), olivino (Mg2Si04), silicato de hierro (Fe2Si04) y cromita (FeCr204).

3.1.2. Tipos De Moldes De Arena

� Arena de moldeo verde: consiste en una mezcla de arena, arcilla y agua. Es el mate-rial de moldeo más conocido y se utilizan en fundiciones grandes (gran resistencia).

� Molde de caja fría: se agregan aglutinantes orgánicos e inorgánicos en la arena para lo-grar mayor resistencia. Son dimensional-mente más precisos y costosos.

� Molde no cocido: se mezcla una resina sin-tética líquida con la arena dejando endure-cer a temperatura ambiente (curado en frío).

Los componentes principales de los moldes de arena son: el molde mismo, la copa de vaciado, el bebedero, el sistema de alimentación, las mazarotas, los corazones y los respiradores.

3.1.3. Modelos

Los modelos se utilizan para moldear la mezcla de arena a la forma de la fundición. Pueden ser fabricados de una combinación de materiales para reducir el desgaste. Son de diseño diverso según la aplicación y requerimiento económico. Estos deben prever la contracción del metal, la facilidad de extracción del molde de arena y un flujo adecuado del metal en la cavidad del mol-de.

3.1.4. Corazones

Los corazones se utilizan para fundiciones con cavidades o pasajes internos. Se colocan en la cavidad del molde antes de la colada y son ex-traídos de la pieza terminada durante la limpieza y el procesamiento posterior. Por lo general se fabrican de manera similar a los moldes.

3.1.5. Maquinas Para El Moldeo De La Arena

Se utilizan para compactar la mezcla de arena alrededor del modelo logrando alta calidad y velocidad de producción. Estas pueden ser de moldeo vertical sin caja, por lanzadores de are-na, moldeo por impacto y moldeo por vacío.

3.1.6. Práctica De Fundición En Arena

Antes del vaciado del metal fundido en la cavi-dad del molde, éste debe estar sujetado para impedir la separación de las secciones. Se debe minimizar la turbulencia, permitir el escape de aire y de gases, mantener los gradientes de temperatura apropiado y suministro de metal durante la solidificación (ver figuras…)

Una vez desmoldada, se eliminan las capas de arena y óxido adheridas a la fundición, así como también las mazarotas y sistemas de alimenta-ción. Debido a que el acabado superficial de-pende del molde utilizado, son generalmente ásperas y granuladas.

3.2. MOLDEO EN CASCARA

La fundición en molde consiste en calentar el modelo sobre un metal ferroso o de aluminio (175-370°C) recubierto con un agente separa-dor (silicón) y sujeto a una cámara que contiene arena fina con 2,4 a 4 % de aglutinante de resi-na termoestable la cual recubre el modelo (por volteo o soplado). Este conjunto se coloca de-ntro de un horno para completar el curado de la resina.

Este proceso puede producir muchos tipos de fundición con estrecha tolerancias dimensiona-les y un buen acabado superficial. En este pro-ceso,

3.3. FUNDICION EN MODELO CONSUMIBLE

El proceso de fundición de modelo consumible (figura 4) utiliza en modelo de poliestireno, el cual se evapora en contacto con el metal fundi-do para forma una cavidad para la fundición. Para ello se colocan perlas de poliestireno crudo desechable con 5 a 8 % de pentano en un dado precalentado (de aluminio) dejando que se ex-

panda y tome la forma de la cavidad del dado y se aplica más calor a fin de fundir y unir las per-las entre sí. El modelo así obtenido se coloca en una caja de moldeo junto con arena compacta-da y sin retirarlo se vacía el metal fundido en el molde la cual vaporiza el modelo.

Figura 4: Fundición en molde consumible;

Aplicaciones típicas para este proceso son las cabezas de cilindro, los cigüeñales, los compo-nentes de frenos y los múltiples para automóvil.

3.4. FUNDICION EN MOLDE DE YESO

La fundición en molde de yeso emplea sulfato de calcio con la adición de talco y harina de síli-ce par mejorar la resistencia del molde y contro-lar el tiempo requerido para el curado del yeso. Estos componentes se mezclan con agua y el barro resultante en vaciado sobre el modelo.

Las piezas obtenidas tienen detalles finos con un buen acabado superficial, presenta una es-tructura de grano más uniforme y con menos deformación por lo que se conoce como fundi-ción de precisión y se utiliza únicamente para aluminio, magnesio, zinc y algunas aleaciones en base a cobre.

3.5. FUNDICION EN MOLDE CERAMICO

El proceso de fundición en molde cerámico es similar al proceso de molde de yeso, con la ex-cepción que utiliza materiales refractarios para el molde haciéndolo adecuado para aplicacio-nes de altas temperaturas.

Las piezas que típicamente se fabrican son im-pulsores, cortadores para operaciones de ma-quinado, dados para trabajo en metal y moldes para la fabricación de componentes de plástico o de hule.

3.6. FUNDICION POR REVESTIMIENTO

En el proceso de fundición por revestimiento, el modelo es revestido con un material refractario (sílice fina) y presenta la ventaja de ser reutili-zables. Este proceso resulta adecuado para la fundición de aleaciones de alto punto de fusión con un buen acabado superficial y tolerancias dimensionales.

Las piezas típicas que se fabrican son compo-nente para equipo de oficina así como compo-nentes mecánicos como engranes, levas, válvu-las y trinquetes.

3.7. FUNDICION AL VACIO

En la fundición al vacío se reduce la presión del aire en el interior del molde a aproximadamente dos terceras partes de la presión atmosférica, lo que permite la succión del metal fundido en las cavidades del molde que es sujeto con un brazo robótico y es sumergido parcialmente en el me-tal fundido que se encuentra en un horno de inducción.

Este proceso es adecuado para formas comple-jas de pared delgada con propiedades unifor-mes. Usualmente involucran metales reactivos tales como aluminio, titanio, zirconio y hafnio.

3.8. FUNDICION EN MOLDE PERMANENTE

En la fundición en molde permanente los mol-des se fabrican de hierro colado, acero, bronce, grafito o aleaciones de metal refractario recu-biertos por un barro refractario o grafito a fin de incrementar la vida útil. Estos son calentados antes del vaciado del metal fundido para facilitar le flujo y reducir el daño por gradiente térmico.

Las piezas típicas fabricadas son pistones au-tomotrices, cabezas de cilindro, las bielas, los discos para engranes y utensilios de cocina.

3.9. FUNDICION A PRESION

En el proceso por fundición a presión (figura 5), el metal fundido es obligado a fluir hacia arriba por presión de gas en un molde de grafito o de metal y es mantenida hasta que el metal se haya solidificado totalmente dentro del molde.

Figura 5: Fundición a presión;

Este procedimiento es utilizado para fundiciones de alta calidad.

3.10. FUNDICION CENTRIFUGA

La fundición centrifuga (figura 6) utiliza la fuerza de inercia causada por la rotación para distribuir el metal fundido en las cavidades del molde la cual puede clasificarse como:

� Fundición centrífuga verdadera: se producen piezas cilíndricas de buena calidad, preci-sión dimensional y detalle superficial tales como bujes, camisas de cilindro de motos y anillos de cojinete.

� Fundición semicentrífuga: se utiliza para colar piezas con simetría rotacional.

� Centrifugados: el metal fundido se vacía sobre el eje de rotación y es obligado a pa-sar por el molde debido a la fuerza centrífu-ga.

Figura 6: Fundición centrífuga;

3.11. TECNICAS DE COLADO PARA COMPONENTES MONOCRISTALINOS

� Fundición convencional de álabes de turbi-na: el metal fundido es vaciado en un molde de cerámica y empieza a solidificar a partir de las paredes con una estructura de grano policristalina. La presencia de fronteras de grano la hace susceptible frente a las exi-gencias de operación de una turbina.

� Alabes solidificados direccionalmente: el molde de cerámica, precalentado utilizando calor radiante, es soportado por una placa de enfriamiento enfriada por agua. Una vez vaciado el metal fundido, el conjunto es ba-jado lentamente. Los cristales empiezan a crecer en la superficie de la placa de en-friamiento dando granos columnares y soli-dificando direccionalmente favoreciendo a la aplicación en turbinas.

� Alabes monocristalinos: el molde tiene un estrangulamiento en forma de hélice permi-tiendo el paso de un solo cristal (orientación más favorable) el cual crece en el molde mientras el ensamble es bajado lentamente. La carencia de fronteras de grano los hace más resistentes a la termofluencia y al cho-que térmico.

� Crecimiento de monocristales: existen 2 mé-todos en los cuales el primero (proceso Czocfralski) introduce un cristal semilla en el metal fundido y extraído lentamente (10um/s) mientras se lo hace girar. En el segundo (zona flotante), partiendo de una barra de silicio policristalino descansando sobre un cristal individual, una bobina de in-ducción calienta estas piezas mientras se mueve lentamente hacia arriba permitiendo el crecimiento del monocristal conservando su orientación cristalográfica.

3.12. SOLIDIFICACIÓN RAPIDA

La solidificación rápida provoca una ampliación significativa de la solubilidad sólida así como la refinación del grano y una reducida microsegra-gación debido a la falta de tiempo para solidifi-car (106 K/s).

3.13. INSPECCIONES DE LAS FUNDICIONES

Las fundiciones se pueden inspeccionar visual u óptimamente en busca de defectos superficiales utilizando técnicas no destructivas. Para las pruebas destructivas (resistencia, ductilidad) se extraen especimenes de varias secciones de la pieza fundida.

3.14. HORNOS DE FUSIÓN

Los hornos se cargan con materiales de fusión consistentes de metal, elementos de aleación y otros materiales como el fundente y formadores de escorias o escorificantes.

La selección del horno depende de: considera-ciones económicas, composición y punto de fusión de la aleación a fundir, control de la at-mósfera del horno, capacidad y rapidez de fu-sión, consideraciones ecológicas, suministro de energía y disponibilidad

Los hornos de fusión comúnmente utilizados son:

� Hornos de arco eléctrico: se utilizan amplia-mente y presentan ventajas como rapidez de fusión, menor contaminación y capaci-dad de conservar el metal fundido para efectos de aleación.

� Hornos de inducción: útiles en fundidores pequeñas de composición controlada. Estos pueden ser de inducción sin núcleo (corrien-te de alta frecuencia para mezclado) ó de núcleo (corriente de baja frecuencia para sobrecalentar)

� Hornos de crisol: son calentados por medio de diversos combustibles (gas, petróleo combustible, electricidad) y permiten la fun-dición de muchos metales ferrosos y no fe-rrosos.

� Cubilotes: son recipientes de acero vertica-les recubiertos de refractario cargados con capas alternadas de metal, coque y funden-te. Permiten elevadas velocidades de fusión y cantidad de metal fundido.

� Fusión por levitación: el metal a fundir es suspendido magnéticamente y mediante una bobina de inducción se funde y fluye hacia un molde colocado debajo de la bobi-na. Estas fundiciones están libres de inclu-siones y tienen una estructura de grano fino uniforme.

4. FUNDICIÓN DE METALES: DISEÑO, MATERIALES Y CONSIDERACIONES ECONÓMICAS

4.1. CONSIDERACIONES DE DISEÑO

Los principios de diseño fueron establecidos principalmente debido a la experiencia práctica. Actualmente se está adoptando el uso de méto-dos analíticos, modelado de procesos y técnicas de diseño y manufactura asistida por computa-dora con la finalidad de mayor productividad, calidad y menor costo de las piezas fundidas.

4.1.1 Diseño Para La Fundición En Molde De-sechable

� Esquinas, ángulos y espesor de la sección: se deben evitar concentradores de tensio-nes que puedan causar agrietamiento du-rante la solidificación y los cambios de sec-ción deben ser suaves.

� Areas planas: se debe evitar áreas grandes que puedan torcerse por gradiente de tem-peratura o formar un mal acabado superfi-cial por flujo no uniforme.

� Contracciones: deberán existir tolerancias en las dimensiones del modelo durante la solidificación y enfriamiento.

� Línea de partición: es deseable que quede a lo largo de un plano único

� Angulo de salida: permite la extracción del modelo sin dañar el molde

� Tolerancias dimensionales: deben ser tan amplias como sea posible y dependen del proceso de fundición, tamaño y tipo de mo-delo usado.

� Holgura de maquinado: previstas debido a operaciones adicionales sobre el diseño.

� Esfuerzos residuales: se deben a diferentes velocidades de enfriamiento y su relajación evita distorsiones en aplicaciones críticas.

4.1.2. Diseño Para La Fundición En Molde Permanente

Son similares a los correspondientes a la fundi-ción en molde consumible. Involucran conside-raciones especiales para su diseño y herramen-tal y presentan mayor precisión dimensional.

4.2. ALEACIONES PARA LAS FUNDICIONES

Las propiedades y aplicaciones de los metales y aleaciones para fundición pueden observarse en las siguientes figuras.

4.2.1. Aleaciones Para Fundición No Ferrosa

� Aleaciones base aluminio: presentan amplia gama de propiedades mecánicas debido a los diversos mecanismos de endurecimiento y de tratamientos térmicos. Su fluidez de-pende de los elementos aleantes y de los óxidos en el metal. Tienen una elevada conductividad eléctrica y buena resistencia a la corrosión atmosférica. No son tóxicos, son ligeros y tiene buena maquinabilidad.

� Aleaciones base magnesio: presentan la menor densidad para fundiciones comercia-les. Presentan buena resistencia a la corro-sión y resistencia moderada (dependiendo del tratamiento térmico)

� Aleaciones base cobre: tienen buena con-ductividad eléctrica y térmica, poseen buena resistencia a la corrosión y no son tóxicas. Las propiedades mecánicas y la fluidez se ven influenciadas por los elementos de aleación (costosas).

� Aleaciones base zinc: tienen buena fluidez y suficiente resistencia para aplicaciones es-tructurales.

� Aleaciones de alta temperatura: tienen una amplia gama de propiedades.

4.2.2. Aleaciones Para Fundición Ferrosa

� Hierros colados: representan el volumen más grande de todos los metales fundidos y permite la obtención de formas complejas.

1. Hierro colado gris: se utilizan en moto-res, bases y superficie de desgaste de má-quinas y carcazas de motores eléctricos. Se especifican mediante la designación ASTM.

2. Hierro dúctil (nodular): utilizado para pie-zas de maquinaria, tubería y cigüeñales.

3. Hierro colado blanco: utilizado en parte de maquinaria para el proceso de materiales abrasivos, rodillos para trenes de laminación y zapatas de frenos de carros de ferrocarril.

4. Hierro maleable: es utilizado en equipo de ferrocarril y en varios tipos de herrajes.

5. Hierro al grafito compactado: tiene pro-piedades de amortiguamiento y térmicas si-

milares a las del hierro gris y una resistencia y rigidez comparables a las del hierro dúctil. Debido a su resistencia, las piezas pueden ser más ligeras. Es fácil de colar y su ma-quinabilidad es mejor que la del hierro dúctil lo que permite su utilización en motores au-tomotrices y cabezas de cilindro.

� Aceros colados: requiere altas temperaturas para su fundición (1650 °C). Se presentan problemas con la selección del material del molde y la reactividad del acero con el oxí-geno en la fusión y vaciado del metal. Po-seen propiedades más uniformes y permiten la soldadura. Debe realizarse un tratamiento térmico para reestablecer las propiedades mecánicas del colado.

� Aceros inoxidables colados: tienen largos rangos de solidificación y elevadas tempera-turas de fusión. Están disponibles en varias composiciones, pueden ser tratados térmi-camente y ser soldados. Presentan elevada resistencia al calor y a la corrosión.

4.3. CONSIDERACIONES ECONÓMICAS DE LA FUNDICIÓN

El costo de un producto incluye los costos de materiales, mano de obra, herramental y equipo. Las preparaciones para la fundición de un pro-ducto incluye la producción de los moldes y ma-trices que requieren materias primas, tiempo y esfuerzo (ver figura). Además se requieren ins-talaciones para la fusión y el vaciado del metal fundido en moldes o en matrices (hornos, ma-quinaria).

Existen costos involucrados en el tratamiento térmico, la limpieza y la inspección de las fundi-ciones.

La cantidad de mano de obra y las habilidades requeridas para estas operaciones dependen de cada proceso y nivel de automatización en par-ticular (fundición por revestimiento, inyecciones en matriz).

El costo de equipo por pieza fundida se reduce a medida que se incrementa la cantidad produ-cida (o altas velocidades de producción).

5. PROCESO DE COLADA CONTINUA

La fabricación de chapas de aluminio mediante colada continua de banda gruesa aporta impor-tantes ventajas sobre los procesos de fabrica-ción convencionales, tales como un menor con-sumo de energía, mayor productividad y reduc-ción de costes operacionales. No obstante, la elevada velocidad de solidificación del proceso genera problemas metalúrgicos, como la reten-ción de elementos en solución sólida sobresatu-rada, lo que más tarde impedirá la normal recris-talización del material, dificultando los procesos de conformado de las chapas obtenidas.

5.1. LA COLADA CONTÍNUA

Finalizado el afino, la cuchara de colada se lleva hasta la artesa receptora de la colada continua donde vacía su contenido en una artesa recep-tora dispuesta al efecto (figura 7).

Figura 7: Proceso de colada continua;

La colada continua es un procedimiento siderúr-gico en el que el acero se vierte directamente en un molde de fondo desplazable, cuya sección transversal tiene la forma geométrica del semi-producto que se desea fabricar; en este caso la palanquilla.

La artesa receptora tiene un orificio de fondo, o buza, por el que distribuye el acero líquido en varias líneas de colada, cada una de las cuales dispone de su lingotera o molde, generalmente de cobre y paredes huecas para permitir su re-frigeración con agua, que sirve para dar forma al producto. Durante el proceso la lingotera se mueve alternativamente hacia arriba y hacia abajo, con el fin de despegar la costra sólida que se va formando durante el enfriamiento.

Posteriormente se aplica un sistema de enfria-miento controlado por medio de duchas de agua fría primero, y al aire después, cortándose el semiproducto en las longitudes deseadas me-diante sopletes que se desplazan durante el corte.

En todo momento el semiproducto se encuentra en movimiento continuo gracias a los rodillos de arrastre dispuestos a los largo de todo el siste-ma.

Finalmente, se identifican todas las palanquillas con el número de referencia de la colada a la que pertenecen, como parte del sistema implan-tado para determinar la trazabilidad del produc-to, vigilándose la cuadratura de su sección, la sanidad interna, la ausencia de defectos exter-nos y la longitud obtenida.

5.2. PRINCIPIO BÁSICO DEL PROCESO DE FUNDICIÓN EN COLADA CONTINUA.

En la instalación de Colada Continua, el hecho de que la coquilla se encuentre directamente fijada al horno, hace que el metal líquido no en-tre en contacto con la atmósfera y dado que se trata de máquinas horizontales, la barra soporta una mayor presión ferrostática que en la fundi-ción clásica de arena. Este hecho, unido al rápi-do enfriamiento, proporciona unas excelentes características entre las que destacan: buen acabado superficial; estructura homogénea; excelente cohesión estructural; ausencia de porosidad, rechupes e inclusiones y mayor re-sistencia a la fatiga.

5.3. GRADOS Y ESTRUCTURAS

5.3.1. Fundición Laminar

� Fundición laminar ferrítica (recocida) DIN 1691 GG-20: Calidad de menor dureza (120-180 HB) recomendable para requeri-mientos de gran facilidad de mecanizado sin exigencias respecto a la resistencia a la tracción y al desgaste. Alta conductibilidad térmica por su estructura ferrítica. Se obtie-ne por recocido del GG-25.

� Fundición laminar Perlítica-ferrítica DIN 1691 GG-25: Calidad de dureza media (180-220 HB) aconsejable para usos donde se re-quiera un equilibrio entre las características mecánicas y la facilidad de mecanizado. Disponible en Stock en una amplia gama de medidas.

� Fundición laminar Perlítica DIN 1691 GG-30: Calidad de mayor dureza (200-250 HB) utili-zada cuando los requerimientos de resis-tencia son mayores. Su acabado es supe-rior a otras calidades debido a su mayor co-hesión estructural. Admite temple superfi-cial.

5.3.2. Fundición Nodular ó Esferoidal

� Fundición esferoidal ferrítica (recocida) DIN 1693 GGG-40/12: Su estructura es ferrítica con dureza baja (190 HB máx.) Ofrece alta conductibilidad térmica y eléctrica así como buena permeabilidad magnética. Esta cali-dad ofrece un alto porcentaje de alarga-miento. Obtenido por recocida de la calidad GGG-50

� Fundición esferoidal Perlítica-ferrítica DIN 1693 GGG-50/7: Su estructura Perlítico-ferrítica le confiere una mayor resistencia al desgaste y una dureza superior (180-230 HB). Nuestros fabricados además cumplen con las características mecánicas exigibles a la calidad GGG-40/12, reduciendo los stocks necesarios. Esta calidad esta dispo-nible en stock en una amplia gama de me-didas.

� Fundición esferoidal Perlítica DIN 1693 GGG-60/2: Calidad de mayor dureza (210-260 HB) con estructura mayoritariamente Perlítica, recomendable cuando se requiere una alta resistencia al desgaste. Admite temple superficial. Disponible bajo consulta.