La carcasa de acero fundido dividida para bombas (que suele presentar diseños de una sola etapa con doble succión o de varias etapas divididas) es una de las piezas fundidas más complejas y que soportan mayor presión en las bombas. A diferencia de los moldes de madera convencionales mencionados anteriormente, estas carcasas, fabricadas en acero fundido y que a menudo operan bajo condiciones de alta presión, exigen requisitos mucho más estrictos en cuanto a la precisión del molde, los procesos de fundición y la calidad interna.
1. Características estructurales y materiales
Estructura dividida: El cuerpo de la bomba se divide horizontalmente a lo largo de su eje central en dos mitades: el cuerpo y la tapa. Las bridas de entrada y salida suelen estar ubicadas en la parte inferior del cuerpo, lo que facilita el mantenimiento (el rotor se puede extraer levantando la tapa sin necesidad de desmontar la tubería).
Grados comunes de acero fundido:
Acero al carbono: El más utilizado es el ZG230-450 (equivalente a la antigua designación ZG25), apto para agua limpia a presión media y alta o fluidos similares. Su resistencia es superior a la del hierro fundido, con presiones de aplicación típicas que superan los 1,6 MPa.
Aleación/Acero: Para medios corrosivos o de alta temperatura, se utilizará ZG1Cr13 (acero inoxidable martensítico), CF8/CF8M (acero inoxidable 304/316) o acero inoxidable dúplex (por ejemplo, 1.4460).
2. Puntos clave sobre moldes de madera y fundición
En lo que respecta al molde de madera para la fundición de acero del cuerpo de la bomba de tipo abierto, en el que se centró anteriormente, es necesario prestar atención a los siguientes puntos:
Mayor margen de contracción: La tasa de contracción del acero fundido es de aproximadamente 1,5 % a 2,0 % (alrededor del 1,0 % para el hierro fundido), lo que requiere un aumento dimensional preciso durante la fabricación del molde de madera. De lo contrario, una contracción insuficiente puede resultar en bebederos o agujeros de montaje de tamaño inferior al requerido tras el enfriamiento de la pieza fundida.
Moldeo y núcleo: Normalmente, el molde se divide por el plano de separación central (con este plano orientado hacia arriba para la fundición). Los canales de flujo internos de la voluta son complejos y requieren cajas de machos de alta precisión para la producción de machos de arena. Para garantizar la exactitud de la distancia entre centros de los canales de flujo (especialmente en bombas de separación central multietapa), se suelen emplear machos de arena integrales o inspecciones rigurosas con placas de calibración.
Prevención de deformaciones y grietas:
Antideformación del molde de madera: Para piezas de acero fundido con variaciones significativas en el espesor de la pared, se deben seleccionar materiales de madera encolados multicapa (como pino rojo o madera de ginkgo) con excelentes propiedades de secado para el molde de madera, a fin de evitar la absorción de humedad, la deformación y las imprecisiones dimensionales en las piezas fundidas.
Proceso de colada: En secciones gruesas y de gran tamaño (como bridas divididas en el centro y puentes largos), se deben instalar mazarotas y bloques de enfriamiento para lograr una solidificación secuencial, evitando cavidades de contracción, porosidad por contracción y fisuras en caliente. Se debe utilizar un sistema de alimentación inferior o con canaleta para escoria para reducir la oxidación del acero líquido y la inclusión de escoria.
3. Calidad y aceptación
Requisito de resistencia a la presión: Al ser un componente sometido a presión, se requiere una prueba hidrostática (normalmente a 1,5 veces la presión de trabajo, por ejemplo, 6 MPa, sin fugas tras mantener la presión durante 30 minutos).
Ensayos no destructivos: Las áreas críticas (bridas, superficies divididas, canales de flujo) a menudo requieren inspección por líquidos penetrantes (PT) o radiación (RT), y las estructuras internas deben ser densas y estar libres de contracción.