Fundición inyectada en aluminio y zamak. Industrias DOJE S.L.

El zinc tiene una densidad de 6,9 a 7,2; el valor exacto depende de la velocidad utilizada en su enfriamiento. Se funde a los 419ºC y hierve a unos 907ºC. Se evaporiza y quema con una llama clara, formándose oxido de zinc (blanco de zinc).

El zinc es duro, de un color blanco-azulado y posee un brillo metálico. Tiene una superficie de rotura cristalina. El zinc puro cristaliza en el sistema hexagonal. La aparición de pequeñas manchas en la superficie de rotura es un indicio de la presencia de pequeñas cantidades de hierro; este metal es una impureza muy perjudicial: en efecto, si excede de sólo 0,008% afecta ya la ductilidad del zinc.

Es interesante de notar que el zinc vaciado a una temperatura cercana a su temperatura de fusión tiene una textura de grano grueso; por otro lado, si se lo funde en un molde refrigerado por agua, el tamaño de los cristales se reduce notablemente.

A la temperatura ordinaria el zinc se pone quebradizo; sin embargo es maleable entre temperaturas de 100ºC y 149ºC. A estas temperaturas se lo puede someter a un proceso de laminado y prensado. Por encima de 150ºC el zinc vuelve a ser quebradizo y , en temperaturas más altas (alrededor de 250ºC) es tan quebradizo que puede ser pulverizado.

La resistencia a la tracción de las varias clases de zinc indicadas en la Tabla 15 no varía en forma regular con la composición química. La misma alcanza a unos 15 Kg / mm2 a la temperatura del ambiente.

Ya hemos visto que las impurezas principales del zinc son el hierro, el plomo y el cadmio. Un contenido de plomo de más de 0,8% ocasiona grietas en las piezas fundidas, ocurriendo lo mismo si la proporción del cadmio excede de 0,5%.

Se comprende, pues, la importancia que tiene la utilización de un zinc altamente puro en la preparación de las aleaciones que se emplean en la fundición a presión. Mientras que las aleaciones que se emplean en la fundición a presión. Mientras que las aleaciones de otros metales, por ejemplo, latón, aleaciones de aluminio, etc., permiten una tolerancia mayor con respecto a las impurezas, las aleaciones de zinc para la fundición a presión son prácticamente las únicas donde se nota un efecto tan nocivo por la presencia de cantidades muy pequeñas de metales determinados. La presencia de estas impurezas en cantidades mayores de lo admisible provoca un envejecimiento de la aleación debido a una corrosión intercristalina, lo que ocasiona modificaciones en la resistencia y en las medidas de las piezas fundidas.

El zinc puro, por su escasa resistencia y su gran contracción (unos 1,4%), casi nunca es empleado para la colada a presión. No obstante, para piezas sencillas que no están sometidas a grandes esfuerzos puede emplearse zinc puro, no aleado. Tiene la ventaja de que puede ser fácilmente soldado; ataca, sin embargo, fuertemente, las partes férreas de las maquinas a fundir, de modo que el contenido de hierro se incrementa considerablemente en los objetos fundidos.

Fuente: FUNDICION A PRESION (A.Biedermann)

Los minerales de zinc – Blenda (Sulfuro de zinc – SZN) y Calamina – (Carbonato de zinc – CO3Zn) – se encuentran en todas partes del mundo. El zinc metalúrgico es obtenido por reducción del mineral tostado o calcinado con coque en muflas de arcilla. Luego, por un proceso de destilación, se lo pasa a unos recipientes.

El Zinc así obtenido contiene varias impurezas, ante todo un 2% de plomo, luego , hierro, cadnio, antimonio, arsénico, etc. Estas impurezas se separan en un proceso de afino: se funde el zinc en un horno de reverbero, a la temperatura de fusión del zinc, formándose en la superficie una especie de escoria que contiene gran parte de las impurezas. Este proceso dura varios días y el producto obtenido se llama zinc refinado. Éste puede tener una proporción de hierro de hasta un 6%.

Zinc más puro se obtiene por redestilación del zinc refinado o por un proceso electrolítico. En este último, el zinc se deposita en una solución de sulfato de zinc sobre cátodos fabricados de aluminio.

Los ánodos son de plomo. El depósito de zinc, que no debe pasar de 2,5 mm de espesor, es retirado en intervalos que varían de 12 a 24 horas.

Con los procedimientos modernos es posible la obtención de un zinc de un grado de pureza que alcanza más del 99,99%. Deben emplearse en los mismos rigurosos métodos de control, entre otros, el análisis espectrográfico. En consecuencia, se designa al zinc que tiene un grado de pureza extraordinaria: zinc espectroscópicamente puro.

Las principales impurezas que suele contener el zinc comercial son: plomo, hierro y cadmio, y , según la presencia de cada uno de estos metales, o sea, según el grado de su pureza, se han establecido para el zinc varias clases comerciales. En la Tabla consignamos las composiciones químicas de las distintas clases de zinc, de acuerdo con lo especificado por la American Society for Testing Materials.

TABLA – CLASES COMERCIALES DE ZINC (De la norma A.S.T.M.B-6-46)

Fuente: FUNDICION A PRESION (A.Biedermann)

El molde, que también se llama matriz, es el elemento más delicado de la fundición a presión. De su correcto diseño y exacta construcción depende, principalmente, el éxito del procedimiento.

Ya que el diseño y la construcción de una matriz implican gran número de variantes, es prácticamente imposible fijar por reglas todos los puntos que deben ser tenidos en cuenta para su elaboración. En consecuencia, el matricero debe poseer una gran experiencia en esta clase de trabajos especiales.

La matriz debe ser capaz de recibir y alojar al metal líquido que se introduce a una presión elevada. El constructor debe estudiar cuidadosamente el método más adecuado para dividir la matriz, la disposición correcta de los canales de refrigeración, del bebedero y de los canales de evacuación de aire, y el modo más apropiado para desprender la pieza colada. Casi siempre es necesario introducir en la matriz ya construida alguna modificación, en particular en la disposición del bebedero y de los canales de evacuación de aire, antes de que se obtenga el resultado deseado.

Para obtener piezas fundidas a presión de medidas exactas y superficies lisas y suaves, es necesario que la matriz este trabajada con la mayor exactitud y limpieza, siendo preciso recurrir a herramientas y máquinas de precisión. La cavidad de la matriz debe corresponder al producto concluido y se debe, pues, tener en cuenta en su diseño el coeficiente de contracción del metal empleado en el proceso. Si la matriz es correctamente diseñada, no se necesita efectuar un ajuste ulterior de la pieza colada por medio de máquinas herramientas, sino solamente para fines muy especiales, para el cual, desde luego, habrá que dejar metal extra.

Cualquier esfuerzo para abaratar la construcción de la matriz, con detrimento de su calidad, representa una economía equivocada: una producción más lenta, y piezas fundidas de propiedades inferiores, serán el resultado de este procedimiento erróneo.

Fuente: FUNDICION A PRESION DE METALES NO FERREOS (fundición por inyección) A.Biedermann

Para agrupar las aleaciones usadas en la fundición a presión, lo más lógico es tomar como base los pesos específicos y los puntos de fusión de las mismas.

Aplicando este criterio, las aleaciones pueden clasificarse en tres grupos principales bien definidos:

• 1. Aleaciones pesadas de bajo punto de fusión: Estas aleaciones tiene una temperatura de colada inferior a 460ºC. Los metales básicos para las mismas son: el plomo, el estaño y el zinc.
• 2. Aleaciones ligeras de elevado punto de fusión: Estas aleaciones tiene una temperatura de colada hasta 700ºC. Los metales básicos para las mismas son: el aluminio y el magnesio.
• 3. Aleaciones pesadas de elevado punto de fusión: Estas aleaciones tienen una temperatura de colada hasta 1000ºC. Los metales básicos para las mismas son: el cobre y la plata.

A este último grupo pertenecen también las aleaciones férreas. La fundición a presión de las mismas ocasiona, sin embargo, muchas dificultades y solo en condiciones determinadas puede efectuarse con éxito.

Las aleaciones más usadas en la fundición a presión son las indicadas en los grupos 1 y 2.

Fuente: FUNDICION A PRESION DE METALES NO FERREOS (fundición por inyección) A.Biedermann

Los plásticos han tomado la Tierra. Su creciente producción y uso amenazan con contaminar cada rincón del planeta, especialmente los mares, destino final de muchos de ellos, donde perjudican seriamente la salud de los ecosistemas acuáticos y la supervivencia de las especies que los pueblan. Los podemos encontrar en la playa, en las rocas, flotando en el agua e incluso en las zonas más profundas. Desde el Ártico hasta la Antártida, en zonas pobladas y en islas deshabitadas. Cada año, los mares y océanos son receptores de hasta 12 millones de toneladas de basura.

La importancia de la economía circular

En 2015, la Comisión Europea adoptó un plan de acción para contribuir a acelerar la transición de Europa hacia una economía circular, impulsar la competitividad mundial, promover el crecimiento económico sostenible y generar nuevos puestos de trabajo.

El modelo económico actual es un modelo lineal, basado en “tomar-fabricar-consumir-eliminar”. Este modelo es agresivo con el medio y agotará las fuentes de suministro, tanto materiales como energéticas. La economía circular es aquella en la que se maximizan los recursos disponibles, tanto materiales como energéticos, para que estos permanezcan el mayor tiempo posible en el ciclo productivo. La economía circular aspira a reducir todo lo posible la generación de residuos y a aprovechar al máximo aquellos cuya generación no se haya podido evitar. Lo que se aplica tanto a los ciclos biológicos como a los ciclos tecnológicos. Así se extraen materias primas, se fabrican productos y de los residuos generados se recuperan materiales y sustancias que posteriormente se reincorporan, de forma segura para la salud humana y el medio ambiente, de nuevo al proceso productivo. En última instancia se trata de desvincular el crecimiento económico del consumo finito de recursos.

El zamak puede reciclarse indefinidamente sin perder su pureza o sus propiedades o sus cualidades intrínsecas. El 90% de las aleaciones de zinc se reciclan. Además, el zamak moldeado produce muy pocas emisiones al aire y al agua. Su consumo de energía es también muy bajo. Se desintegra en agua de mar, no se produce a partir de hidrocarburos, por lo que no aporta ninguna contaminación.

Es por esta razón que muchas empresas están modificando sus productos eliminando las piezas de plástico por piezas de zamak o zinc, de esta forma, además de contribuir al medio ambiente están tomando conciencia de la importancia de la economía circular para tratar de invertir el deterioro y la contaminación de nuestro planeta.

Un año mas INDUSTRIAS DOJE, S.L. - Fundición inyectada de Zamak y Aluminio" participara los próximos días 4 al 6 de junio de 2019 en las instalaciones del recinto ferial Bilbao Exhibition Centre en la ciudad de Bilbao, en la feria de subcontratación y Cooperación interpresarial "Subcontratación 2019 Bilbao" es la única Feria Internacional del sector en España y una de las Principales de Europa.

Este año Industrias Doje volvera a darse cita con las mejores empresas y profesionales del sector donde mostraremos nuestras últimas novedades e innovaciones. Podra encontrarnos en el Stand 2019: 5 / H-44.

Por este motivo, les invitamos a que nos visiten.

Si esta interesado en visitarnos, le recuerdo que tiene a su alcance el formulario de inscripción gratuito para facilitar su acceso a la feria.

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Desde el punto de vista de costo de una producción, puede establecerse que una pieza correctamente diseñada debe responder a las tres condiciones principales siguientes:

• Permitir la construcción más económica posible de la matriz.
• Permitir que la duración de la matriz sea la mayor posible.
• Permitir una reducción al mínimo de los gastos de acabado (eliminación de las rebabas y limpieza) de las piezas fundidas.

En síntesis, debe lograrse la producción más económica posible de una pieza de determinadas características, habida cuenta de los factores que inciden sobre el costo de la misma. Por otro lado, los requisitos principales que debe observar el proyectista en el diseño de piezas que han de fundirse a presión, pueden resumirse como sigue:

• Deben evitarse cantos vivos y aristas agudas en la intersección de secciones próximas, ya que los mismos motivan rajaduras; en su reemplazo se dispondrán pequeñas curvas.
• Deben evitarse acumulaciones de material en puntos determinados, tales como espesores gruesos, cubos macizos, etc. En su reemplazo deben preverse costillas y nervios.
• Deben evitarse transiciones bruscas entre distintos gruesos de pared, pues de lo contrario se correría el peligro de la formación de poros.
• Deben diseñarse los espacios huecos y también las paredes exteriores, cuando son de una altura elevada, con una ligera conicidad.
• Deben preverse los agujeros en las piezas de modo que sea posible formarlos durante el proceso de fundición.
• Deben diseñarse las piezas, siempre que sea posible, de manera que los espacios huecos (agujeros, ranuras, etc.), estén dispuestos perpendicularmente al plano de separación de la matriz; así se evitarán noyos y correderas complicados.
• Deben evitarse entrantes externas o internas en el diseño, ya que las mismas complican la construcción de la matriz y el proceso de la colada.
• Deben, si es necesario, preverse inserciones para aumentar la resistencia de la pieza en determinadas partes, o para simplificar el ensamble de diferentes piezas.
• Deben establecerse tolerancias únicamente cuando las mismas sean indispensables.
• Deben preverse sobre gruesos para un maquinado ulterior, únicamente cuando se trate de un ajuste de precisión

No hay duda de que la fabricación de un modelo es, a menudo, bastante cara, pero casi siempre se paga por sí solo, al evitar modificaciones en la matriz y al procurar una mejor apariencia de la pieza fundida. Además, el modelo ayuda al matricero en la fabricación de las matrices respectivas.

Fuente: FUNDICION A PRESION - A.Biedermann.

Repercusión del diseño sobre el costo de acabado de la pieza

Cuando se diseñen piezas que han de fundirse a presión y luego someterse a un tratamiento mecánico, o a un proceso electrolítico, deberán tenerse presente algunos factores que influyen directamente sobre el costo de estos tratamientos y sobre el resultado de los mismos.

Es especialmente importante que las piezas estén libres de cantos vivos y agudos, de superficies planas extensas y de áreas con recesos. De lo contrario, se gastarían rápidamente los discos empleados para el pulimiento, o se tendría inconvenientes en llegar con los abrasivos, uniformemente, a todos los puntos de la pieza. En caso de que por razones decorativas o por otros motivos se requieran superficies de diseños irregulares, los filetes deben ser previstos de curvas lo más largas posible.

Superficies cóncavas profundas son difíciles para electroplatear, debido a la densidad baja de la corriente en estas partes. Por otro lado, superficies convexas pueden platearse más fácilmente que superficies planas y, además, eventuales irregularidades son menos visibles en aquéllas.

Debe, en lo posible, evitarse una intersección de superficies curvadas con otras superficies, curvadas o planas, pero si las mismas deben preverse, entonces, siempre que fuera posible, deberá hacerse una transición gradual o disponer un filiete, o esquinas bien curvadas en la intersección. Cuando se disponen motivos de decoración, conviene diseñarlos en sentido longitudinal, paralelamente al canto de la pieza, debiendo evitarse una intersección de estos motivos de decoración.

Nunca debe olvidarse que todas las partes que deben ser sometidas a un proceso electrolítico, deben pulirse previamente. Ahora bien; si por el diseño inadecuado no es posible efectuar un pulimento en determinadas partes, no debe esperarse que las mismas presenten un lustre fuerte después del proceso de acabado. Hay que disponer, pues, el diseño de modo que todas las superficies internas y externas puedan pulirse sin dificultad. En particular, esquinas interiores agudas requieren para su pulimento y limpieza mucha mano de obra.

Fuente: Libro de A.BIEDERMANN - Fundición a presión de metales no ferreos (FUNDICIÓN POR INYECCION)