TAREA 4.

APLICACIÓN FUNDAMENTOS DE CONFORMADO DE

MATERIALES

Presentado por:
ELKIN BEJARANO OLAYA
RAFAEL VELÁSQUEZ
LUIS GABRIEL CASTRO VARGAS
LUISA FERNANDA FERNANDEZ RODRIGUEZ

Presentado a:
ING. NELSON JAVIER TOVAR PERILLA
Tutor

Curso: PROCESOS INDUSTRIALES

Grupo: 212022_11

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA
ABRIL DE 2020
BOGOTÁ D.C
 CONTENIDO
INTRODUCCION ................................................................................................... 3
OBJETIVOS ........................................................................................................... 4
Objetivo General ................................................................................................. 4
Objetivos Específicos.......................................................................................... 4
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD COLABORATIVA ........................................... 5
TRANSCRIPCIÓN DE LOS VIDEOS- PREPARACIÓN, MOLDEO Y VACIADO. 5
Primer video .............................................................................................. 5
Segundo video .......................................................................................... 7
Anexo 2 – Caso Tarea 4 ..................................................................................... 7
DIAGRAMA DE PROCESO ................................................................................. 13
EVALUACIÓN (EN TÉRMINOS CUALITATIVOS) DEL IMPACTO DE LAS
MODIFICACIONES PROPUESTAS CON RELACIÓN A LAS OPERACIONES DE
MANUFACTURA QUE REALIZA LA COMPAÑÍA EN LA ACTUALIDAD. ............. 21
CONCLUSIONES ................................................................................................ 25
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................... 27
 INTRODUCCION

El presente trabajo está orientado al análisis, la evaluación, selección de insumos y

procedimientos de fabricación aplicables a procesos metalmecánicos y de
conformación de polímeros, cerámicos y materiales compuestos, conforme a las
características del producto y los materiales, restricciones existentes y tecnologías
disponibles para la manufactura. Donde para su realización se desarrollan los
puntos establecidos en el Anexo2 Caso Tarea 4.

El propósito del trabajo se enfoca a la importancia que existe en que como

estudiantes de Ingeniería podamos adquirir y fortalecer los principios básicos en los
temas relacionados con los procesos de moldeo y fundición de materiales metálicos,
para apropiarlos y ser capaces de implementarlos en el desarrollo de las funciones
propias de un cargo dentro de una empresa donde sea necesaria su aplicación.

Por cual, con la realización del siguiente trabajo se pretende obtener los
conocimientos necesarios para desarrollar un Análisis descriptivo de las
operaciones de fabricación con la ayuda de un diagrama de proceso, en el cual se
ilustren las operaciones describiendo diversos aspectos; y de igual manera poder
generar una Propuesta de mejora a los procesos de fabricación realizados en la
planta de producción.

Es así como el presente trabajo se desarrolló de manera colaborativa siguiendo

cada uno de los pasos indicados y establecidos en la guía de actividades y rúbrica
de evaluación de la Tarea 4; realizando la consulta bibliográfica indicada y creando
a partir de esto el siguiente trabajo escrito.
 OBJETIVOS

Objetivo General
Analizar, evaluar y seleccionar insumos y procedimientos de fabricación aplicables
y proponer mejoras e innovaciones a procesos metalmecánicos y de conformación
de polímeros, cerámicos y materiales compuestos, conforme a las características
del producto y los materiales, restricciones existentes y tecnologías disponibles para
la manufactura.

Objetivos Específicos
• Identificar si los procesos de fabricación que realiza la empresa, según se
muestran en los videos, son los adecuados.
• Realizar un análisis descriptivo de las operaciones de fabricación de los
procesos de fundición.
• Proponer mejoras a los procesos de fabricación tratados.
• Evaluar el impacto de las modificaciones propuestas con relación a las
operaciones de manufactura que realiza la compañía en la actualidad.
• Analizar y comprender el caso de estudio propuesto para la actividad
• Conocer los diferentes elementos y materiales, que intervienen durante el
proceso de fundición en arena.
• Identificar los procedimientos necesarios para llevar a cabo una fundición.
• Describir de forma resumida las operaciones mostradas en el proceso de
fundición con arena indicando equipos y maquinaria utilizados.
• Realizar diagrama de flujo de las operaciones mostradas en el proceso de
fundición con arena.
• Proponer mejoras a los procesos mostrados desde lo técnico, operacional y
económico.
 DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD COLABORATIVA

TRANSCRIPCIÓN DE LOS VIDEOS- PREPARACIÓN, MOLDEO Y VACIADO.

• Primer video

El proceso se inicia con un ligero remojo de la arena especial para fundición; la

arena es de origen silícico Si O2, óxido de silicio, la cual se tamiza para lograr un
tamaño de grano especial que se debe lograr entre 0,05<grano<2 mm.
A esta arena silícica se le adiciona un aglutinante, otro tipo de arcilla, que es la
bentonita, en una cantidad del 8% y se mezclan con agua, esta en cantidad del 6%
del peso con relación a la arena. Estos porcentajes dependerán del tamaño de
grano de la arena y de la calidad de acabados que se desean obtener.
El moldeo se inicia con dos cuadrantes o semicajas que sostengan la arena, dentro
de los cuales se hace un esparcimiento manual de arena. Dentro de la caja inferior
INVERTIDA, se colocan los modelos partidos por la mitad.
Sobre los medios moldes se esparce arena de contacto, obtenida de la misma
arena, pero mas refinada, mas uniforme, mas fina. Se aplasta la arena en todo
sentido, por encima, al frente y por los lados y se apisona hasta que adquiera una
buena consistencia dentro de la semicaja. Se compacta en valores determinados
para que sostenga la forma y permita la permeabilidad necesaria.
Se raspa o retira el sobrante de la mezcla de arena del molde inferior o sea el
sobrante. Una vez ajustado el moldeo en la parte inferior del mismo, se chuza para
su aireación al momento del vaciado, todo el molde a espacios de 10 cms.
Aproximadamente.
Se invierte la caja inferior, se termina de afirmar y se coloca encima la parte superior
del molde o la segunda semicaja. Es de anotar que las dos semicajas tienen sus
señales clavadas con otras maderas para su encaje perfecto.
Colocada la semicaja superior antes de llenarla de arena, se aspergera o esparcen
granos de arena seca, para que no se pegue la arena de la semicaja inferior con la
de la semicaja superior.
Se procede a ubicar tubos que serán los ductos que introduzcan y permitan circular
el metal líquido, al interior de la cavidad que se está construyendo.
Igualmente se llena la semicaja superior a través del tamiz de la arena mezclada,
se apisona homogéneamente y se punzona para mejorar la permeabilidad de la
arena. Se retiran los tubos después de dejar bien apretada la mezcla y con una
cucharilla se rebordean los ductos dejados por los tubos, o sea, se hacen
conicidades en los orificios superiores donde va a entrar el metal líquido.
Luego con el cono macizo de metal se termina de emboquillar la apertura o entrada
para el metal líquido, ajustándolo con un mazo de tal manera que no vaya a dañar
el tubo de arena y se mejore su firmeza.
Se vuelven a introducir los tubos nuevamente con el objetivo de mejorar y rectificar
los ductos o paredes de los cilindros de arena. Luego se retira la semicaja superior.
Se proceden a hacer unos canales que van desde los puntos donde terminan los
ductos hasta los moldes de las piezas que se quieren obtener, las cavidades
primarias. Se soplan los residuos de arena y se profundizan los huecos dejados por
los tubos para el vaciado, aproximadamente uno o dos cms., más profundo al nivel
anterior.
Se retiran los moldes forjados, estructurados y firmes a la zona donde se va a
desarrollar el vaciado del metal líquido. Zonas demarcadas previamente con líneas
de color amarillo, para la protección del personal operario.
Colocadas las dos semicajas con los moldeados verticales, se impregnan de una
mezcla de grafito con melaza y agua, difuminadas con una pistola de pintura, para
un esparcimiento homogéneo, con el objetivo de mejorar el acabado superficial.
El siguiente paso es secar con una antorcha soplete las caras internas del
moldeado, de la mezcla de grafito y melaza. Se cierran las dos semicajas con los
ductos y cavidades de los moldes terminados.
El tamaño de las semicajas depende de la pieza que se va a producir, porque se
puede utilizar demasiada mezcla en el moldeo o el molde no quedará consistente o
lo suficientemente fuerte para resistir el vaciado del metal líquido.
Para producción en serie es indispensable utilizar semicajas de moldeo
desarmables, de tal manera que para el colado, solo queda el conglomerado de la
mezcla con sus ductos y cavidades interiores; usándose la caja para la producción
de otros moldes.
Una vez resueltos los procedimientos anteriores, se colocan pesas encima de las
dos semicajas, en su parte superior para evitar que debido a la presión
metalostática, la semicaja superior se levante y el metal salga por la intercara de las
dos semicajas o partes medias del molde. Esta presión dependerá de la altura o
profundidad de la columna de metal y de la densidad del metal líquido.
• Segundo video
Se coloca chatarra de bronce previamente seleccionada de acuerdo al tipo de
aleación que se desea obtener y la introducimos en un horno fijo de vientre, utilizado
para esta ocasión, el cual se calienta a las temperaturas adecuadas. Se retira la
parte superior o anillo protector del horno y los operarios, previamente vestidos con
todas las protecciones necesarias, indumentaria y equipos apropiados, desarrollan
la colada. Cuando la colada está lista, se coloca un desgasificante: fundente
oxidante: FUNDOX “L”, para evitar la porosidad. Se retira el crisol con unas pinzas
especiales de gran longitud, se coloca en el portacrisol y se vierte con grandes
precauciones el metal líquido en los moldes. La altura promedio recomendada para
este vaciado del metal líquido es de 20 centímetros sobre la boca de cada ducto de
arena, altura promedio de caída del metal líquido, diseñado para este tipo de piezas.
Luego del vaciado del metal líquido, se coloca arena en las bocas u orificios de los
ductos de arena. Se espera el solidificado y enfriado del metal, se desmolda y se
separan las partes. Por último se dan los acabados finales y se tienen las piezas
listas para su uso; de ser necesario, se pueden realizar tratamientos térmicos para
mejorar sus propiedades.

Anexo 2 – Caso Tarea 4

Una empresa metalmecánica tiene como objeto social la fundición de diversos tipos
de metales, la fabricación y mecanizado de enormes piezas de hierro de hasta 16
toneladas, y la tornería de las mismas, en gigantes e inmensos tornos. Para tal fin
cuenta con talleres de fundición con altos hornos y máquinas herramientas de tipo
convencional para llevar a cabo las operaciones de manufactura que ofrece en el
mercado local.

En la actualidad la compañía quiere ser más competitiva y busca nuevos mercados

en el exterior. Para tal fin ha pedido la asesoría de los integrantes del grupo, a fin
de hacer más eficientes las operaciones de manufactura que lleva a cabo para
ofrecer productos de alta calidad en mercados internacionales.

La fábrica en las actuales circunstancias no dispone de un presupuesto para

inversión en nuevas maquinarias y tecnología, por lo que requiere que las
propuestas estén orientadas a mejorar los procesos que ofrece, con los recursos
que cuenta.

Teniendo en cuenta la situación problema planteada el grupo debe dar respuesta a

las siguientes preguntas:

• ¿Los procesos de fabricación que realiza la empresa, según se muestran en los

videos, son los adecuados? Justificar la respuesta con base en criterios de tipo
económico y operativo (Variables del proceso, secuencia de operaciones, uso
de maquinarias, herramientas, recurso humano e información).

RTA: Es evidente que el proceso de fabricación que se realiza en la empresa es de

tipo artesanal; puesto que a pesar de que cuentan con máquinas y herramientas
especializadas, el proceso se realiza en su mayoría de manera manual. Ahora bien,
partiendo de este punto, considero que los procesos, aunque en teoría son los
correctos puesto que obtienen el resultado que buscan, poseen varias falencias en
su realización, como lo es:

➢ La desorganización del área de trabajo, empezando por la materia prima para

la realización de la mezcla de moldeo o arena de fundición, la cual se encuentra
esparcida por todo el piso de la parte central del área de trabajo, zona por donde
 continúan transitando los trabajadores. De igual manera, la ubicación de los
hornos de fundición y demás maquinaria especializada no posee un orden
lógico evidente dentro del proceso de producción, por lo que posterior a la
fundición del metal deben regresar, pasando por encima de la arena de
fundición que se encuentra tirada en el piso para llegar a los moldes.

➢ A pesar de que cuentan con herramienta especializada, como lo son los

elementos para sacar el metal fundido de los hornos, carecen de otra
herramienta básica para la realización de algunas operaciones, como lo es un
banco de trabajo sobre el cual ubicar el molde; puesto que su realización se
hace sobre una pequeña mesa inestable que puede ser peligrosa para el
proceso.

➢ Dentro del factor del recurso humano, es importante resaltar la inadecuada

utilización de los elementos de protección personal, pues a pesar de que para
la fase de retirar el metal líquido del horno usan trajes especiales, no todas las
personas involucradas en este proceso lo tienen puesto; al igual que en la parte
inicial donde preparan la arena de fundición entre dos personas, solo una de
ellas utiliza un tapa bocas pero sin proteger sus manos con guantes, mientras
que la otra persona utiliza guantes pero no protege su vía respiratoria.

De esta manera, se puede establecer que, los procesos de fabricación de la

empresa:

➢ Se desarrollan con la información y los conocimientos adecuados que

permiten cumplir con su objetivo principal al crear los elementos deseados.

➢ Se realizan con maquinaria especializada adecuada de acuerdo con las

capacidades económicas de la empresa; pero que se encuentra mal
distribuida dentro del área de trabajo.
 ➢ Se emplean herramientas de bajo costo para el desarrollo de las actividades,
pero que por su condición evidente pueden sufrir daños frecuentemente
afectando la operación.

➢ El recurso humano empleado es el suficiente, pero no se da mayor

relevancia a su cuidado personal, ya que se evidencia la falta de
obligatoriedad en el uso de varios elementos de protección personal por
parte de todos los trabajadores.

➢ La secuencia del proceso es adecuada y acorde con los conocimientos y la

información requerida para la realización de este.

➢ Los procesos de fabricación de la empresa, aunque cumplen con el objetivo

de la fabricación de los elementos requeridos, son deficientes principalmente
el enfoque de la organización del área de trabajo, lo que finalmente puede
incidir en sobre costos al desperdiciar mayor cantidad de materia prima para
la realización de la mezcla de fundición.

• ¿Qué mejoras propondría hacerles a los procesos de fabricación que realiza

actualmente la empresa con base en los criterios ya mencionados?

RTA: Partiendo de los criterios ya mencionados, y teniendo en cuenta que la fábrica

en las actuales circunstancias no dispone de un presupuesto para inversión en
nuevas maquinarias y tecnología; se propone como acciones de mejora para los
procesos de fabricación que realiza la empresa las siguientes recomendaciones:

➢ La reorganización, redistribución y demarcación de las diferentes áreas de

trabajo de tal manera que se pueda establecer una lógica secuencial en la
cadena de producción de la empresa, lo anterior para garantizar que la
 organización de la maquinaria sea ubicada estratégicamente para agilizar
los procesos y reducir las demoras en el traslado de las piezas de un lado a
otro. De igual manera, también se recomienda definir un área específica para
la preparación de la mezcla de moldeo, la cual a parte de ser demarcada
debe estar delimitada para evitar el desperdicio de la materia prima.

➢ La implementación de mejores prácticas de seguridad personal, donde

garantice y exija el uso de los diferentes elementos de protección personal
establecidos para cada parte del proceso de producción.

➢ Para poder ser más competitiva y poder llevar sus productos a nuevos
mercados en el exterior es necesario mejorar la calidad de sus productos
mediante la implementación de mejoras técnicas en el proceso de
producción y asimismo mejores materiales para su fabricación. Por lo cual
se sugiere que la arena para el moldeo debe garantizar unas características
especiales tales como la Plasticidad para reproducir con fidelidad los detalles
de la superficie del modelo o de la caja de machos, la Cohesión para que el
moldeo o macho conserven su forma cuando se retire el modelo o se abra
la caja de machos, se maniobren las cajas y se cuele la aleación líquida, la
Refractariedad o capacidad para resistir la elevada temperatura del metal
colado en el molde sin que éste funda y se vitrifique en la superficie de la
pieza. Permeabilidad o capacidad para dejar pasar por su interior los gases
que se originan durante la colada, la Conductividad calorífica que regula la
velocidad de enfriamiento del metal en el molde y con ello su estructura; la
arena seca posee menor conductividad calorífica que la húmeda; también
se puede disminuir la conductividad de la arena acondicionándola con
carbón mineral molido, la Flexibilidad o capacidad de deformarse para
permitir la contracción de la pieza durante su enfriamiento, la
Desmoldeabilidad que es capacidad de la mezcla de disgregarse con
facilidad para permitir que se desaloje la pieza después de enfriada y que le
comunique buen aspecto superficial, y la Fluidez que es la capacidad para
 fluir en el molde hacia todas sus partes en función de los esfuerzos del
apisonado.

➢ Como Proceso adicional, para mejorar la calidad del producto terminado se

recomienda realizar un procedimiento de limpieza; teniendo en cuenta que
esta limpieza posterior puede ser reducida con una buena elección y
preparación del material del molde, y una óptima localización de las puertas
de llenado. Además, un proceso común en las superficies exteriores de la
pieza para eliminar restos y dejar lisa las paredes es el granallado, que no
es más que el tratado de la superficie externa con un chorro erosivo y otra
forma es su limpieza hidráulica con chorro a presión el cual suele incorporar
sólidos abrasivos. Finalmente, el mecanizado posterior se hace casi
imprescindible a la hora de eliminar la posible rebaba originada en la unión
de las cajas de fundición, así como el corte de los sistemas de alimentación
y mazarotas. Son posibles varios métodos adicionales con este fin, como
puede ser el corte por cizalla u oxicorte. Lo anterior dependerá además de
la maquinaria con la que cuenta la empresa para realizar estos trabajos.
 DIAGRAMA DE PROCESO

Inicio Preparación de operarios

15 minutos
PPrep con indumentaria adecuada
aració
n
5 minutos Preparación final de operarios

15 minutos 1 Precalentar el horno de vientre

Preparación final de elementos y

10 minutos
adiciones de material al horno

10 minutos 2 Preparación de arena: mojado

secado y adiciones coque y caliza

5 minutos 3 Tamizado, adición de

aglutinante y agua

Preaparación de la semicaja
5 minutos 4
inferior invertida, con los
medios moldes

5 Esparcimiento de arena de
1 minuto
contacto de gránulos finos

Conector a la página siguiente

5 minutos 6 Rellenado, tamizado, apisonado
y compactado de la arena

1 minuto 7 Raspado de la base del material sobrante

8 Chuzado de la arena del molde, para su

1 minuto
aireado con el metal líquido

Se invierte la semicaja inferior y se coloca

5 minutos 9
la superior encima, colocando las mitades
de los modelos superiores

1 minuto 10 Se ajustan suavemente las semicajas

controlando la presión hacia abajo

11
1 minutos Se esparcen granos de arena fina y seca

Se colocan los tubos para formar los

3 minutos 12 ductos para el metal líquido y Se rellena
de arena la semicaja superior a través del
tamiz.

Se apisona la arena hasta dar consistencia

4 minutos 13 a la arena y luego se chuza para la
correspondiente aireación al metal líquido

Se sacan los tubos del molde y con una

3 minutos 14 cucharilla se hacen conicidades en los
orificios superiores.
 Se apisonan los orificios con conos
3 minutos 15 metálicos y se vuelven a introducir los
tubos en los ductos

2 minutos Se inspecciona la consistencia de los ductos

Se retira la semicaja superior y en la

10 minutos 16 inferior se hacen los ductos que van a las
cavidades de los modelos

Se soplan los residuos de arena y se

17 profundizan las bases de los ductos de
2 minutos
vaciado

Se presionan los nuevos ductos de los

18
3 minutos modelos y se ahondan ligeramente las
bases de los ductos principales.

3 minutos Se colocan las dos semicajas verticalmente

en las zonas demarcadas para el vaciado

19 Se aplica con pistola de pintar, una mezcla

4 minutos de grafito melaza y agua

Se aplica con pistola ligeros chorros de aire

1 minuto 20
para dispersar las gotas de la mezcla
anterior

Se secan los moldes con una antorcha de

5 minutos 21
soplete
 Se inspecciona que los moldes estén
1 minuto
totalmente secos

Se colocan las semicajas correctamente y

4 minutos 22 quedan listas para el vaciado del metal
líquido

Se transportan pesos y se colocan encima

2 minutos 22 de las semicajas, evitando la salida del
metal líquido por la intercara

Se transporta la chatarra de bronce

5 minutos 22
seleccionada y se coloca en el horno de
vientre

20 minutos Hay una espera hasta que se licúa el metal

2 minutos 23 Se retira la tapa del horno

Se adiciona el desgasificante FUNDOX ‘L’,

1 minutos para evitar la porosidad

2 minutos Se prepara el portacrisol

Con las pinzas largas de pala, se retira el

3 minutos 24 crisol del horno y se coloca en el
portacrisol
 Se transporta el portacrisol a los
24
3 minutos moldes y se empieza el vaciado del
metal líquido por los ductos.

La altura mínima del vaciado del metal

1 minutos
líquido es de veinte centímetros

La velocidad del vaciado depende del

1 minutos (Tiempo mínimo)
volumen a rellenar en los moldes
determinados por los modelos. (Fórmula)

25 Se taponan los orificios de los ductos de

1 minutos
vaciado con arena o greda.

Se espera el enfriado del metal en los

360 minutos
moldes.

15 minutos 26 Se limpian y se separan las piezas

27 Se dan los acabados finales

10 minutos

2 minutos Se almacenan los productos

Final del proceso

 Operaciones Descripción Equipos y maquinaria
Preparación
arena de Herramientas para
Se realiza mezcla de arena de fundición y
fundición o mezclado (palas,
bentonita.
mezcla de zaranda o cernidora).
moldeo
Cajas de moldeo
Se coloca caja rectangular con la mitad de
Alistamiento de desarmable rectangular,
los modelos, seguido se agrega la mezcla
moldeo modelos partidos en
realizada.
dos.
Se pisa la mezcla de arena sobre el molde
de tal manera que se mantenga compacta
Compactación
la forma, se repasa con una regla para
de arena sobre Pisón, regla metálica,
alinear con la superficie de la caja y se
molde punzón.
punzona para lograr canales que permitan
una buena permeabilidad.
Se invierte la caja y se coloca las otras
Invertir caja y Mitades de modelos,
mitades de los modelos, seguido se
colocar modelos caja vacía.
coloca en la parte superior otra caja vacía.
Se esparce granos de arena seca para
Esparcir granos
que no se pegue la arena de la caja Caja superior, balde.
de arena seca
inferior con la superior.
Se coloca tubos que servirán de conducto
Colocar tubos Tubos, martillo.
para el metal que llegará hasta el molde
Se llena la caja que estaba vacía y se
punzona para mejorar permeabilidad de la
Llenar caja y arena y sacar tubos y se limpia la cavidad Punzón, palustre,
retirar tubos donde estaban los tubos, se retocan los martillo.
orificios para tener el espacio adecuado al
momento de fundir.
 Operaciones Descripción Equipos y maquinaria
Se procede a retirar de las cajas las dos
partes de cada molde y se realizan
Retiro de
canales que comuniquen los orificios Palustre, compresor,
moldes y
hechos con los tubos al molde G creado martillo.
realizar canales
en la arena y se retiran restos de arena
con aire a presión.
Curado y
secado del Se aplica mezcla de grafito y melaza y se Antorcha, pistola,
acabado del seca con una llama de antorcha. cilindro de gas propano.
molde
Una vez ensamblado las cajas de moldeo
se procede a fijarlas colocando unas
Fijado de los cargas metálicas proporcionales al
Cargas metálicas.
moldes tamaño de todo el equipo de moldeo, para
evitar que la presión metalostatica levante
alguna sección del molde.
Previamente encendido el horno de
fundición se agrega chatarra de bronce
aun crisol dentro del horno siendo
Chatarra de bronce,
sometido a temperatura en un tiempo
Fundición horno para fundición,
determinado para que alcance el punto de
pinzas, crisol.
fusión del bronce y se agrega
desgasificante que evite porosidades del
metal fundido.

Se vierte el metal fundido en el crisol en

Colado las cajas de moldeo a la distancia Pinzas, elementos de
adecuada. protección de personal.
 Operaciones Descripción Equipos y maquinaria

Solidificación
Se deja enfriar el modelo y se separan las
del modelo y
cajas de moldeo.
separación de
cajas
Se retira el modelo de las cajas y se pulen
Acabado final Lija, esmeril, limas.
para dar los detalles de precisión.

Para los procesos de fundición en arena se utiliza arena de sílice (SiO2), debido a
su economía y resistencia a altas temperaturas. Uno de los factores más
importantes en la selección de la arena es el tamaño del grano. Los granos finos
permiten un mejor acabado superficial de la cavidad y así de la pieza; sin embargo,
los granos finos reducen la permeabilidad del molde. Para lograr una forma estable
y mejorar la resistencia del molde la arena se mezcla de forma homogénea con
bentonita la cual funciona como aglutinante.

Durante el proceso se tamiza la arena, de tal forma que la arena más fina es la que
entra en contacto con el modelo y la arena más gruesa da el cuerpo al molde y
permite la salida de gases. También se pueden agregar resinas o aglutinantes
orgánicos o inorgánicos a la arena para darle mayor resistencia durante el proceso
de fundición.
 EVALUACIÓN (EN TÉRMINOS CUALITATIVOS) DEL IMPACTO DE LAS
MODIFICACIONES PROPUESTAS CON RELACIÓN A LAS OPERACIONES DE
MANUFACTURA QUE REALIZA LA COMPAÑÍA EN LA ACTUALIDAD.

Teniendo en cuenta las recomendaciones planteadas para mejorar los procesos

de fabricación de la empresa se determina que:

➢ Al realizar la reorganización, redistribución y demarcación de las diferentes

áreas de trabajo de tal manera que se pueda establecer una lógica
secuencial en la cadena de producción de la empresa, se pretende tener un
impacto directo en la reducción del tiempo de fabricación ya que su principal
objetivo es agilizar los procesos y reducir las demoras en el traslado de las
piezas de un lado a otro. De igual manera, al definir un área específica para
la preparación de la mezcla de moldeo, impacta en el área económica al
evitar el desperdicio de la materia prima, y por ende reduce los sobre costos
del proceso de fabricación.

➢ La implementación de mejores prácticas de seguridad personal donde se

garantice y exija el uso de los diferentes elementos de protección personal
establecidos para cada parte del proceso de producción, impactará de
manera positiva en varias áreas; por una parte, reducirá significativamente
el número de enfermedades y accidentes laborales, contribuyendo a contar
con una mayor disponibilidad del personal que labora, lo cual incidirá en
mayores cantidades de producción y de igual manera evitará gastos
innecesarios por conceptos de demandas o sanciones de acuerdo con la
normatividad legal vigente en relación al Sistema de Gestión de Seguridad
y Salud en el Trabajo.

➢ La implementación de mejoras técnicas en el proceso de producción y

asimismo mejores materiales para su fabricación, como lo puede ser la
utilización de una arena para el moldeo que garantice unas características
 especiales tales como la plasticidad, la cohesión, la refractariedad, la
permeabilidad, la conductividad calorífica, la flexibilidad, la
desmoldeabilidad, y la fluidez; puede generar un gran impacto positivo en el
resultado final del producto permitiendo que éste sea de mejor calidad, lo
que contribuirá a que la empresa pueda ser más competitiva y que de esta
manera pueda llevar sus productos a nuevos mercados en el exterior.

➢ De igual manera, al realizar una buena elección y preparación del material

del molde, y una óptima localización de las puertas de llenado permitirá un
procedimiento de limpieza más fácil. Además, al aplicar un proceso de
tratamiento de la superficie externa con un chorro erosivo o a través de la
limpieza hidráulica en las superficies exteriores de la pieza para eliminar
restos y dejar lisa las paredes, contribuirá significativamente a mejorar la
calidad y presentación del producto; lo cual sumado con un proceso de
mecanizado posterior que permita eliminar la posible rebaba originada en la
unión de las cajas de fundición, permitirán mejorar la calidad y la
presentación final del producto terminado.

➢ Una empresa metalmecánica tiene como objeto social la fundición de

diversos tipos de metales, la fabricación y mecanizado de enormes piezas
de hierro de hasta 16 toneladas, y la tornería de las mismas, en gigantes e
inmensos tornos. Para tal fin cuenta con talleres de fundición con altos
hornos y máquinas herramientas de tipo convencional para llevar a cabo las
operaciones de manufactura que ofrece en el mercado local.

➢ La empresa metalmecánica, debe optimizar algunos procesos ya que no son

los adecuados para una empresa que busca el crecimiento y expansión,
debe agregar la automatización de algunos procesos, buscando tecnología
de bajo costo y que tengan un retorno de inversión rápida, para agilizar
procesos y aceleración en la producción, debe diseñar la planta de forma
estratégica para que el espacio se use al máximo y en orden coherente a la
 línea de producción, capacitar al personal en labores específicas para que a
lo largo de la línea de producción, cada colaborador se encargue de tareas
determinada, se nota la ausencia total de verificación de calidad de procesos
y productos terminados indispensables para la satisfacción de los cliente
finales, de esta forma logramos que se optimicen tiempos y se logren
producir con calidad al ritmo de las ordenes que crecerán junto con la
compañía.

➢ La fundición en arena, es el proceso de moldeo más generalizado, utiliza

moldes de arena desechables para formar piezas metálicas complejas que
pueden fabricarse prácticamente con cualquier aleación. Puesto que el
molde de arena se puede destruir para extraer la pieza, denominada pieza
de fundición, en general, el moldeo en arena posee una tasa baja de
producción. El proceso de fundición en arena involucra el uso de hornos,
metales, patrones y moldes de arena. El metal se funde en el horno y luego
se vierte en la cavidad del molde de arena formado mediante el molde. El
molde de arena se separa a lo largo de la línea de unión y se puede extraer
la pieza solidificada. Por lo tanto, para trabajar ciertos metales no ferrosos
y fundición ligera requiere del sílice al 80%, media 85% y para la pesada un
90% aproximadamente, donde los aceros siempre trabajan con el 90% y el
93% aproximadamente.

➢ Mejorar la distribución de la planta ya que a la hora de realizar los procesos

se observar que no tiene el espacio suficiente.

➢ Tener una planta más organizada; donde señalen cada proceso

➢ A la hora de utilizar fuego que los empleados tengan mayor protección,

aunque tienen un traje especial pero las botas punteras son de uso regular
y no para este tipo de procesos.
➢ Para cada proceso tengan una sola persona encargada o si es necesario
dos; porque se observa que el personal realiza varios procesos y pueden
correr muchos más riegos.
➢ Se debe invertir en la Investigación y desarrollo del producto o diseño del
producto, para validar las mejores formas de fabricación en la actualidad.

➢ Planeación de herramientas para producción, en esta etapa se debe

encontrar las formas más competitivas para la fabricación del producto y así
planear la producción como tal, los modelos permanentes pueden ser una
opción, para soportar la alta productividad los modelos se pueden montar en
placas permanentes.

➢ Se observa que usan chatarra de bronce para realizar la fundición, sin

embargo, hay que investigar los diferentes tipos de aleaciones y según sus
características usarlo para determinados productos finales con el objetivo de
darle características y especificaciones para su uso después de
comercializados Son necesarios los procesos de inspecciones de calidad,
para evitar defectos en los productos finales durante el proceso de fundición,
los defectos pueden generarse por mezclas inadecuadas, por colarlos a
temperatura incorrectas, obstrucciones en el molde o gases dentro del el,
también se pueden generar por remoción incorrecta del molde o por sacar
el producto antes de la solidificación, así que es necesario establecer
parámetros en los procesos dependiendo de la materia prima tipo de
moldeado y producto final para asegurar la óptima calidad del producto final.
 CONCLUSIONES

Gracias al desarrollo del presente trabajo es posible concluir que:

✓ Se plantearon y justificaron con suficiencia soluciones prácticas a problemas

planteados que son inherentes a los procesos de manufactura teniendo en
cuenta criterios de orden técnico, económico y socio-ambiental.

✓ Se describió de forma resumida las operaciones mostradas en el proceso de

fundición con arena indicando equipos y maquinaria utilizados.

✓ La fundición es un tema simple, pero sus procesos son variados y complejos.

La fundición consiste en verter metal líquido en un molde, creando objetos
con formas geométricas simples o complejas. Estos moldes se clasifican en,
moldes permanentes y no permanentes, a su vez estos pueden ser abiertos
o cerrados.

✓ Con referencia a lo anterior, la fundición en arena es un proceso que tienen

diversas etapas. En el modelado, por ejemplo, se fabrican los moldes de la
pieza a fundir, estos pueden ser sólidos, divididos, con placa de acoplamiento
y doble placa de acoplamiento. Asimismo, estos moldes se introducen en una
caja de modelado, cuyo objetivo es crear moldes para la fundición.

✓ La fundición en arena, el proceso de moldeo más generalizado que utiliza

moldes de arena desechables para formar piezas metálicas complejas que
pueden fabricarse prácticamente con cualquier aleación. Puesto que el
molde de arena se puede destruir para extraer la pieza, denominada pieza
de fundición, en general, el moldeo en arena posee una tasa baja de
producción.
✓ El proceso de fundición en arena involucra el uso de hornos, metales,
patrones y moldes de arena. El metal se funde en el horno y luego se vierte
en la cavidad del molde de arena formado mediante el molde. El molde de
arena se separa a lo largo de la línea de unión y se puede extraer la pieza
solidificada.

✓ La fundición en arena se utiliza para producir una amplia variedad de

componentes de metal con geometrías complejas. Estas piezas pueden
variar enormemente en tamaño y peso, desde un par de onzas hasta varias
toneladas. Algunas piezas pequeñas de fundición en arena incluyen
engranajes, poleas, cigüeñales, bielas y hélices. Las aplicaciones de mayor
magnitud incluyen bastidores para equipos grandes y bases para maquinaria
pesada.

✓ Este es un proceso Económico, ya que es un proceso más barato que el resto

de otro tipo de fundición, posee resistencia a altas temperaturas y la
utilización en gran cantidad de metales y aleaciones, generando un acabado
uniforme y semi liso. Pero no es el proceso más adecuado para la realización
de piezas de geometría compleja y finalmente los acabados superficiales que
se obtienen no son los mejores.

✓ La buena organización y distribución del área de trabajo es un elemento

fundamental para mejorar la eficiencia y la eficacia de la producción.

✓ El proceso de fundición es bastante artesanal solo se usa una caja y la otra

la suple el suelo de la arena. El taller no cumple con una distribución
adecuada, ni procesos seguros adicional no se utilizan elementos de
protección personal y el tiempo de espera es muy extenso cuando se pone
el material en fusión.
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