La tapa y el contrafuerte son simplemente las mitades superior e inferior de un molde de fundición. El contrafuerte se ubica en la parte inferior y la tapa en la superior, y juntas forman una cavidad de molde completa, lista para recibir el metal fundido.
El molde es el marco, generalmente de metal o madera, que une estas dos mitades y contiene toda la arena. Dentro del molde, el molde y la tapa se unen a lo largo de una línea llamada línea de separación. Esta línea de separación es crucial porque es donde se divide el patrón. La mitad superior del patrón va en la tapa y la mitad inferior en el molde. Al separar las dos mitades, se puede retirar el patrón y crear la cavidad del molde.
¿Por qué usar dos mitades en lugar de un molde? La respuesta es práctica. Las piezas complejas suelen presentar socavones, pasajes internos o características que serían imposibles de extraer de un molde de una sola pieza. Al dividir el molde por la mitad, puede extraer el modelo limpiamente sin romper la arena.
El proceso comienza colocando el molde (la mitad inferior) boca abajo sobre una tabla de moldeo. El molde, que es básicamente un modelo de la pieza que se desea fundir, se coloca dentro del molde. Este se compacta con arena verde, que es arena mezclada con un aglutinante (generalmente arcilla) y agua para mantener su forma. Los operarios utilizan un proceso de apisonamiento, a menudo con vibraciones, para compactar la arena firmemente alrededor del molde.
Una vez que el freno está completamente compactado y la arena está firme, se coloca la capa (la mitad superior) sobre el freno. En este punto, los pasadores de alineación (que explicaremos más adelante) impiden que las dos mitades se muevan. Se añade más arena verde a la capa alrededor de la mitad superior del patrón hasta que todo esté compactado.
Aquí es donde entra la verdadera habilidad. La tapa y el arrastre se separan, y ahora hay que extraer el patrón sin destruir la cavidad de arena. El fundidor usa una púa de tracción (una varilla que se introduce en el patrón) y la golpea suavemente en todas direcciones para aflojarla.
El patrón sale con cuidado, dejando una cavidad perfecta en la arena. El trabajador podría tener que prestar atención a los ángulos de desmoldeo: ligeros conos incorporados en el patrón que facilitan la extracción. Los patrones suelen tener ángulos de tiro de al menos 1 grado para evitar que la arena se pegue y se rompa.
Tras retirar el molde, es necesario excavar pequeños canales en la arena para guiar el metal fundido hacia la cavidad. La mazarota es el principal canal vertical por donde entra el metal. La compuerta conecta la mazarota con la cavidad del molde. Los fundidores excavan estos canales a mano, utilizando herramientas especializadas para tallar canales en la arena.
La tapa y el arrastre se ensamblan y se sujetan. Los pasadores de alineación aseguran la perfecta alineación de las mitades del molde. El metal fundido se vierte por la mazarota, a través de la compuerta, hacia la cavidad del molde. El metal llena el espacio donde se encontraba el modelo, adoptando su forma exacta.
A medida que el metal se enfría y solidifica, se contrae ligeramente y forma la pieza bruta. Una vez enfriado lo suficiente, se abre el matraz separando de nuevo la tapa y el contrafuerte, y se retira la arena para revelar la pieza fundida que se encuentra debajo.
Se trata de pasadores o varillas que encajan en los orificios correspondientes tanto en la tapa como en el arrastre. Al cerrar el molde, los pasadores se deslizan en su lugar y fijan las dos mitades en perfecta alineación.
La línea de partición es donde la capa se une con el arrastre y determina cómo se divide la pieza. Una línea de partición ideal atraviesa la parte más gruesa de la pieza fundida, evitando esquinas y geometrías complejas.
La fundición con placa de adaptación utiliza un único patrón de dos caras montado sobre una placa metálica. Las mitades de la tapa y del contrafuerte se moldean simultáneamente a ambos lados de la placa. Esto funciona bien para piezas de tamaño mediano en volúmenes de producción moderados, pero el patrón resulta demasiado pesado y complicado para piezas muy grandes.
El corte y arrastre son más efectivos cuando las piezas son grandes o el volumen de producción se mantiene bajo. La placa de ajuste es más efectiva cuando se necesita una producción consistente y de alto volumen de piezas fundidas de tamaño moderado.
Elija el corte y arrastre cuando tenga piezas fundidas grandes y complejas o piezas personalizadas donde el uso de herramientas costosas no sea rentable. Es la mejor opción cuando necesita flexibilidad de diseño y puede aceptar la naturaleza manual del proceso.
Si funde piezas pequeñas y sencillas en grandes cantidades, le resultará más útil utilizar métodos automatizados más rápidos. Si sus piezas son diminutas y requieren tolerancias ajustadas, otros métodos podrían ser más adecuados. Sin embargo, para fundiciones grandes y complejas, donde la calidad y la rentabilidad son importantes, el corte y arrastre sigue siendo la opción lógica.
La fundición de capa y arrastre representa un enfoque fundamental en la fabricación de metales, perfeccionado a lo largo de siglos. Estas dos mitades del molde —la capa superior y el arrastre inferior— permiten fundir formas complejas que serían imposibles de producir de otro modo.
El sistema destaca por su excelente equilibrio entre rentabilidad, flexibilidad de diseño y fiabilidad demostrada. No encontrará una forma más económica de crear una pieza fundida de metal grande y compleja, y los procedimientos establecidos le permiten confiar en los resultados. Por eso, fundiciones de todo el mundo siguen utilizando este método para todo tipo de productos, desde motores de automóviles hasta equipos industriales.
