La fundición en arena es un proceso en el que se utiliza arena como material principal para moldear diversos productos metálicos. Este método de moldeo es muy eficaz porque la arena es un material refractario, lo que significa que puede soportar temperaturas muy altas. También es un proceso muy económico, ya que requiere menos costo y tecnología.
El primer paso en el proceso de fundición en arena es preparar el recipiente de moldeo. El contenedor puede estar hecho de madera o metal, en el que se coloca un patrón en relieve. Luego, la arena se vierte sobre el patrón. Se suelen añadir otros elementos como agua y arcilla para hacer la arena más compacta y sólida.
Hay dos métodos comunes para solidificar la arena. El primer enfoque es utilizar arena verde. La palabra «verde» no se refiere a su color, pero se utiliza como una indicación de su humedad. Para evitar que la arena esté demasiado líquida, solo se usa del 2 al 4 por ciento de agua. Una fundición de arena verde generalmente produce una superficie rugosa en el producto de metal terminado.
El método de aplicación por aire de la fundición en arena se usa más comúnmente, especialmente en fábricas y fundiciones. Este método utiliza arena seca, junto con otros ingredientes como arcilla y adhesivo, para producir un yeso. A medida que se vierte la mezcla en el recipiente, con frecuencia se comprime para evitar agujeros. A veces, el recipiente incluso se hace vibrar para hacer una fundición suave y uniforme. Muchos fabricantes prefieren la fundición por aire porque crea una textura más suave en el producto terminado.
Para figuras tridimensionales o irregulares, como un cubo o un martillo de metal, se utiliza un molde de fundición de dos partes. Tanto la parte superior como la inferior del molde contienen mitades del patrón. Cuando las piezas se sellan juntas, el metal caliente se vierte a través de un orificio llamado «puerta» y el metal se contiene en el compartimento hasta que se enfría y solidifica.
El molde de arena generalmente se destruye después de cada uso, pero la propia arena se puede reciclar para producir otro molde. Este largo proceso se convierte en una desventaja si se va a producir un producto en grandes cantidades en un período corto. Los metales habituales que se funden son el aluminio, el hierro fundido, el estaño y el acero. Incluso el bronce y el cobre pueden fundirse en arena. Muchas herramientas de metal, plomería e incluso piezas de automóviles se fabrican con arena. Los informes de 2003 muestran que más del 70 por ciento de las piezas de fundición de metal se crean mediante fundición en arena.