fundiciones procesos de manufactura

8/19/2019 Fundiciones Procesos de Manufactura

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Universidad de OrienteNúcleo- Anzoátegui

Escuela de Ingeniería y Ciencias AplicadasDepartamento de ecánica

FUNDICIONES

Revisado por: Realizado por:

!arcelona" #unio de $%&$


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RESUMEN

'e realizo la práctica de arena (ue consisti) en evaluar las propiedades de lamisma *a+o di,erentes condiciones de umedad" donde se proporciono una

presi)n adecuada a la arena con la má(uina de apisonamiento para luego evaluar la resistencia de las muestras con la ma(uina universal de ensayo. se encontr) enla e/perimentaci)n (ue a medida (ue a la arena se le agrega*a umedad estaaumenta*a su resistencia tanto para compresi)n como para corte asta llegar asu punto optimo" luego de cierto porcenta+e de umedad la resistencia de la arenadisminuy). todo este procedimiento se realizo para o*tener los datos necesario" ydeterminar el porcenta+e de umedad adecuado para realizar el molde de arena yposteriormente construir las gra,icas respectivas de 0esistencia vs 1umedad2


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CONTENIDO

3ág2

I2 O*+etivos444444444444444 2222444444422224II2 Introducci)n444444444444444444444444

III2 arco te)rico444444444444444444444442

I52 ateriales y E(uiposutilizados444444444444444444444444422

52 3rocedimientoE/perimental444444444444444444444444

5I2 6a*la de datos44444444444444444444444

5II2 0esultados4444444444444444444444444

5III2 Análisis de0esultados4444444444444444444444444

I72 Conclusiones4444444444444444444444422

72 0ecomendaciones444444444444444444444

7I2 !i*liogra,ía4444444444444444444444444

7II2 Ap8ndices4444444444444444444444444


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INTRODUCCIÓN

9a ,undici)n o colada es el proceso de producci)n de piezas por vaciado deun material ,undido dentro de un molde" el cual tiene la ,orma de la pieza a,a*ricar2 Este proceso se a practicado desde el a:o $%%% a2c2" donde el om*rea producido o*+etos de metal ,undido para prop)sitos artísticos o prácticos2

El tipo más común de moldes de ,undici)n es eco de arena" en donde se,orma una cavidad" con la ayuda de un modelo" para ser vaciado en este elmaterial ,undido2 9os moldes de arena son de gran utilidad ya (ue poseen *uenaspropiedades para la producci)n de coladas" entre las cuales está ser re,ractariospues estos de*en soportar las altas temperaturas de la ,undici)n" ,ácil de

desmoldar" su,icientemente permea*les para permitir el escape de los gasesproducidos y tener resistencia mecánica2

En la siguiente práctica se realizarán los ensayos de resistencia a lacompresi)n y al corte en arenas verdes" los cuales son de gran importancia ya (uecon ellos estudiaremos el comportamiento de la arena de acuerdo a ciertoporcenta+e de umedad2

6omando en cuenta (ue la cantidad de agua agregada a la arena es uno delos ,actores más in,luyentes en el rendimiento del molde y en la calidad de la

pieza" se realizará un molde de arena con ;< de umedad2


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OBJETIVOS

OBJETIVO GENERA!

Estudio del comportamiento de las propiedades mecánicas de la arena de moldeo2

OBJETIVOS ES"ECIFICOS!

&2 Determinar la in,luencia de la umedad en la resistencia al corte de laarena de moldeo2

$2 Determinar la in,luencia de la umedad en la resistencia a la compresi)nde la arena de moldeo2

=2 Analizar el comportamiento de las propiedades mecánicas de la arena demoldeo2

>2 Determinar el porcenta+e de umedad optima por la con,ecci)n de molde dearena verde2


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MARCO TEORICO

9a ,undici)n en la arena es el proceso más utilizado" la producci)n por

medio de este m8todo representa la mayor parte del tonela+e total de ,undici)n2

Casi todas las aleaciones pueden ,undirse en arena. de eco" es uno de los

pocos procesos (ue pueden usarse para metales con alta temperatura de ,unci)n"

como son el acero" el ní(uel y el titanio2 'u versatilidad permite ,undir partes muy

pe(ue:as o de grandes dimensiones y en cantidades producci)n (ue van de una

pieza a millones de estas2

9a ?undici)n en arena consiste en vaciar un metal ,undido en un molde de

arena de+arlos solidi,icar y romper despu8s el molde para remover la ,undici)n2

3osteriormente la ,undici)n pasa por un proceso de limpieza e inspecci)n" pero enocasiones re(uiere un tratamiento t8rmico para me+orar sus propiedades

metalúrgicas2 'e da ,orma a la cavidad del molde de arena recu*riendo con arena

un modelo o patr)n @un duplicado apro/imado de la parte (ue se va a ,undir"

despu8s se remueve el modelo para separar el molde en dos mitades2 El modelo

contiene el sistema de vaciado" la mazarota" pero si la ,undici)n tiene super,icies

internas @partes uecas o agu+eros de*e incluir tam*i8n un coraz)n2 Como el

molde se sacri,ica para remover la ,undici)n" se tiene (ue acer un nuevo molde

de arena por cada parte a producir2 En esta *reve descripci)n se puede o*servar"

(ue la ,undici)n en arena no solamente incluye operaciones de ,undici)n" sino

tam*i8n la ,a*ricaci)n de modelos y manu,acturas de moldes2

9a ,undici)n en arena re(uiere un patr)n o modelo al tama:o natural de la

parte" y generalmente agrandado" tomado en consideraci)n la contracci)n y las

tolerancias para el ma(uinado de la ,undici)n ,inal2 En el dise:o de los modelos

(ue se utilizan para construir un molde es necesario tener en consideraci)n varias

toleranciasB

6olerancia para la contracci)n2 'e de*e tener en consideraci)n (ue un material al

en,riarse se contrae dependiendo del tipo de metal (ue se est8 utilizando" por lo

(ue los modelos de*erán ser más grandes (ue las medidas ,inales (ue se

esperan o*tener2


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6olerancia para la e/tracci)n2 Cuando se tiene un modelo (ue se va a remover es

necesario agrandar las super,icies por las (ue se deslizará" al ,a*ricar estas

super,icies se de*en considerar en sus dimensiones la olgura por e/tracci)n2

6olerancia por aca*ado2 Cuando una pieza es ,a*ricada en necesario realizar

algún tra*a+o de aca*ado o terminado de las super,icies generadas" esto se logra

puliendo o (uitando algún material de las piezas producidas por lo (ue se de*e

considerar en el modelo esta re*a+a de material2

6olerancia de distorsi)n2 Cuando una pieza es de super,icie irregular su

en,riamiento tam*i8n es irregular y por ello su contracci)n es irregular generando

la distorsi)n de la pieza" estos e,ectos de*erán ser tomados en consideraci)n en

el dise:o de los modelos2

olpeteo en algunas ocasiones se golpean los modelos para ser e/traídosde los moldes" acci)n (ue genera la modi,icaci)n de las dimensiones ,inales de las

piezas o*tenidas" estas pe(ue:as modi,icaciones de*en ser tomadas en

consideraci)n en la ,a*ricaci)n de los modelos2

9os materiales (ue se usan para acer estos modelos son las maderas" los

plásticos y los metales2 9a madera es un material común para modelos" por la

,acilidad de tra*a+arla y darle ,orma2 'us desventa+as son la tendencia a la torsi)n

y al desgaste por la a*rasi)n de la arena (ue se compacta a su alrededor" lo cual

limita el número de veces (ue puede usarse2 9os modelos de metales son más

costosos y se utilizan cuando se desean un gran número de colados o*tenidos de

un modelo" o cuando las condiciones son demasiados severas para los modelos

de madera2 9os modelos de metal resisten *ien el desgaste2 9os plásticos

representan un t8rmino medio entre la madera y los metales2 9a selecci)n del

material apropiado para patrones o modelos depende de gran parte de la cantidad

total de ,undiciones a producir2

1ay varios tipos de modelo" (ue se muestran en la siguiente ,igura N &


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?ig2& 6ipos de patrones utilizados en la ,undici)n de arenaB a moldeo s)lido" *

modelo dividido" c modelo con placa de acoplamiento y d modelo de do*le placa

superior e in,erior

El más simple esta eco de una pieza" llamado modelo s)lido" (ue tiene la

misma ,orma de la ,undici)n y los a+ustes en tama:o por contracci)n y ma(uinado"

su manu,actura es ,ácil" pero la complicaci)n surge cuando se utiliza para acer el

molde de arena" determinar la localizaci)n del plano de separaci)n entre las $

mitades del molde e incorporar el sistema de vaciado y el vertedero de colada

para un modelo s)lido" puede ser un pro*lema (ue se de+ara al +uicio y a*ilidad

del operador del taller de ,undici)n2 3or tanto los modelos s)lidos se usan

solamente en producciones de muy *a+a cantidad2

9os modelos divididos constan de dos piezas (ue separan la pieza a lo

largo de un plano" 8ste coincide con el plano de separaci)n del molde2 9os

modelos divididos son apropiados para partes de ,orma comple+a y cantidadesmoderadas de producci)n2 El plano de separaci)n del molde (ueda

predeterminado por las dos mitades del molde" más (ue por el +uicio del operador2


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3ara altos volúmenes de producci)n se emplean los moldelos con placa de

acoplamiento o los modelos de do*le placa @superior o in,erior2 En un modelo con

placa de acoplamiento" las dos piezas del modelo dividido se adieren a los lados

opuestos de una placa de madera o metal2 9os agua+eros de la placa permiten una

alineaci)n precisa entre la parte superior y el ,ondo @Cope y drag del moldeo2 9os

modelos con do*le placa de acoplamiento son similares a los patrones con una

placa" e/cepto (ue las mitades del patr)n dividido se pegan a placas separadas"

de manera (ue las secciones de la parte superior e in,erior del molde se pueden

,a*ricar independientemente" en lugar de usar la misma erramienta para am*as2

9a parte @d de la ,igura incluye el sistema de vaciado y de mazarota en los

modelos con placa de acoplamiento do*le2

9as secciones de la pieza (ue se proyectan dentro del molde de*en tener

un ausamiento o ángulos de salida" como se de,ine en la ,igura mostrada 2 El

prop)sito de este ausamiento en los moldes consumi*les o deseca*les es

,acilitar la remoci)n del modelo del molde2 En la ,undici)n con molde permanente

el o*+etivo es ayudar a remover la parte del molde2 'i se usan corazones s)lidos"

8stos de*en dotarse con ausamientos similares en los procesos de ,undici)n2 El

ausamiento re(uerido necesita ser solamente de l para ,undici)n en arena y de

$ a = para procesos con molde permanente2

9os patrones de,inen la ,orma e/terna de la ,undici)n2 'i posee super,icies

internas" se necesita un coraz)n para de,inirlas2 Un coraz)n es un modelo de


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tama:o natural de las super,icies interiores de la parte2 El coraz)n se inserta en la

cavidad del molde antes del vaciado" para (ue al ,luir el metal ,undido" solidi,i(ue

entre la cavidad del molde y coraz)n" ,ormando así las super,icies e/ternas e

internas de la ,undici)n2 El coraz)n se ace generalmente de arena compactada2

El tama:o real del coraz)n de*e incluir las tolerancias para contracci)n y

ma(uinado lo mismo (ue el patr)n2 El coraz)n" dependiendo de la ,orma" puede o

no re(uerir soportes (ue lo mantengan en posici)n en la cavidad del molde

durante el vaciado2 Estos soportes" llamados su+etadores" se acen de un metal

cuya temperatura de ,usi)n sea mayor (ue la pieza a ,undir2 3or e+emplo" para

,undiciones de ierro colado se usan su+etadores de acero2 9os su+etadores

(uedan atrapados en la ,undici)n durante el vaciado y la solidi,icaci)n2

CARACTERISTICAS #UE DEBEN TENER AS ARENAS DE MODEO

9a ,orma en la (ue la arena se comporta en un molde para producir *uenos

colados puede pro*arse y depende principalmente de su permea*ilidad en verde"

0esistencia en 5erde y su 0esistencia en 'eco2 Estas propiedades se determinan

principalmente por la ,inura del grano" ,orma del grano" contenido de arcilla y

contenido de umedad en la arena2&2 3E0EA!I9IDADB El metal caliente al contacto con la arena úmeda

produce gases y vapores de agua" la arena de*e poseer la a*ilidad de

poder de+ar escapar los gases2

9os granos más ,inos en un molde imparten un aca*ado más liso a un

colado2 3or otra parte" estos granos disminuyen la permea*ilidad2 De*e

alcanzarse el me+or arreglo2 3ara ,undiciones grandes (ue re(uieren arena

gruesa para alta permea*ilidad" la super,icie de la cavidad del molde puede

tener una capa delgada de material de granos ,inos en las caras2

1ay dos ,ormas distintas de granos de arenaB Angular y 0edondeada @?ig

N $2 9os granos claramente angulares no pueden empa(uetarse +untos en


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,orma tan estreca y en consecuencia dan una permea*ilidad más alta (ue los

granos redondeados2 Esto se puede o*servar en la siguiente ,igura N =B

?ig2 $2 ?ormas de ranos

?ig2 = 0elaciones 6ípicas de la 3ermea*ilidad de arena para moldeo respecto

Al contenido de umedad y ,ormas de granos

6anto el tipo como la cantidad de glutinante tiene un e,ecto decisivo en la

permea*ilidad de la arena" so*re amplios márgenes de contenido de umedad" se

encuentra (ue la *entonita da más permea*ilidad (ue la arcilla para orneo2 En la

siguiente ?igura N >" se muestra 8ste comportamientoB


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?ig >2 3ermea*ilidad de dos clases para moldear con arena con variascantidades de umedad

9a permea*ilidad puede disminuir con el aumento del contenido de arcilla"

en general el contenido de arcilla es )ptimo cuando está presente en la

e/tensi)n de revestir las partículas de arenas por completo sin llenar los

espacios entre los granos2 Con un *a+o contenido de umedad las partículas

,inas de arcillas tapan los espacios entre los granos y la permea*ilidad es *a+a2

ás umedad suaviza y aglutina la arcilla rodeando los granos para

condiciones )ptimas" un e/ceso de umedad llena los vacíos y disminuye la

permea*ilidad

&2 0E'I'6ENCIA EN 5E0DEB Es la capacidad de la arena de tener cierta

plasticidad y resistencia para ,ormar la cavidad2 9a resistencia en verde

e/presa en g2 3or cmF ) en li*ras por pulgadas cuadradas necesarias para

aplastar una muestra normalizada2

ientras más ,inos sena los granos de arenas" mayor será el área de super,iciede una masa dada" y mayor será la cantidad de aglutinante necesario para cu*rir

el área2

9os contactos y ligas entre los granos son más numerosos y por tanto la

resistencia en verde es más alta con granos más ,inos 2Esto se puede o*servar el

la ,igura N G


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?ig2 G 6ama:o de los ranos de Arena

9os granos redondos se empacan +untos en ,orma más estreca (ue los

granos angulares y como resultado se ligan +untos con una resistencia en verde

más alta (ue con granos angulares2 En la ,igura N ;" se da una comparaci)n para

los $ tipos de granos2

?ig2 ; 0elaciones típicas de la resistencia en verde de una arena para moldeo

respecto al contenido de umedad y ,orma de granos2


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Algunos Aglutinante proporcionan resistencia en verde más alta (ue otros" la

comparaci)n de la !entonita y la Arcilla para orneo de di,erentes niveles de

umedad se presenta en la ,igura N H

?ig2 H Comparaci)n de las resistencias en verde de dos muestras de arena para

moldeo con di,erentes aglutinantes de arcilla a di,erentes niveles de umedad

9a resistencia en verde aumenta en proporci)n a la cantidad de aglutinantes en

un molde de arena" pero demasiado aglutinante da:a la permea*ilidad y de*e

aceptarse un compromiso2 El e,ecto de la umedad en la resistencia en verde es

similar al e,ecto en la permea*ilidad2 9a resistencia en verde aumenta con lasprimeras adiciones de umedad" alcanza una resistencia má/ima" entonces

empieza a disminuir como se indica en la grá,ica N " tam*i8n muestra (ue un

e/ceso de umedad tiene un e,ecto de*ilitante y aún nuli,ica la in,luencia del

tama:o de grano2


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?ig2 Como varia la resistencia en verde de arena de moldeo

para varios tama:os de grano

$2 0E'I'6ENCIA EN 'ECOB Cuando se vacía el metal ,undido en el molde2"

la arena en contacto con el metal caliente pierde rápidamente agua. esta

arena de*e ser resistente en seco" es decir" soportar la erosi)n y la presi)n

metalostática sin desconcarse ni destruir el molde2 En general la

resistencia en seco varia en la misma ,orma (ue la resistencia en verde con

la ,inura de granos" ,orma de grano y contenido de umedad2 'in em*argo

los aglutinantes di,erentes pueden a,ectar en ,orma distinta la resistencia en

seco y la resistencia en verde2

Ca*e destacar (ue e/isten otras propiedades con in,luencia en la arena" tales

comoB

&2 E'6A!I9IDAD 6J0ICAB Es la a*ilidad de la arena de poder

conservar sus propiedades dimensionales por e,ecto del calor2

$2 0E?0AC6A!I9IDADB Capacidad de la arena desde el punto de vista de

material para soportar altas temperaturas @$>%%-=$%% ? evitando la

aderencia de la arena a las piezas2


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=2 0ADO DE ?9UENCIAB Capacidad de la arena de poder llenar todos

los intersticios de la cavidad2

>2 ACA!ADO 'U3E0?ICIA9B 9a arena de*e poseer una granulometría y

,inura adecuada para evitar darle rugosidad y mal aca*ado a las piezas2

G2 CO9A3'A!I9IDADB Es la propiedad (ue de*e tener la arena de

desmoronarse para ,acilitar la salida de la pieza despu8s de vaciado y

soli,icado el metal2

;2 0EENE0A!I9IDADB Es la capacidad de la arena de moldeo de ser

reusa*le mediante la adici)n de componentes adecuados2

METODOS DE MODEO DE "IE$AS EN ARENA

3ara lograr la producci)n de una pieza ,undida es necesario acer las siguientes

actividadesB

&2 Dise:o de los modelos de la pieza y sus partes internas

$2 Dise:o del molde

=2 3reparaci)n de los materiales para los modelos y los moldes

>2 ?a*ricaci)n de los modelos y los moldes

G2 Colado de metal ,undido

;2 En,riamiento de los moldes

H2 E/tracci)n de las piezas ,undidas

2 9impieza de las piezas ,undidas

K2 6erminado de las piezas ,undidas


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E MODE:

?ig2 &% olde y elementos componentes2

A CAVIDAD DE MODE:

'e ,orma mediante un modelo de madera" plastico u otro material" (ue tiene la

,orma de la parte (ue sera ,undida2 9a cavidad se ,orma al recu*rir el modelo de

am*as semica+as con arena en partes iguales" de manera (ue al remover el modelo

(uede un vacio (ue tenga la ,orma deseada de la parte de ,undicion2 El modelo se

so*redimensiona generalmente para permitir la contraccion del metal cuando este

se solidi,ica y en,ria2 9a arena umeda contiene un aglomenrante (ue le permitemantener su ,orma2 9a cavidad proporciona las super,icies e/ternas de la ,undicion

pero ademas puede tener super,icies internas" (ue se de,inen por un corazon

@maco" el cual es una ,orma colocada en el interior de la cavidad del modelo para

,ormar la geometria interior de la pieza2

E SISTEMA DE VACIADO O DE COADA:

Es el canal o red de canales por donde ,luye el metal ,undido acia la cavidad

desde el e/terior del molde2 Este recorrido se inicia en la parte e/terna en lo (ue es

la copa de vaciado donde se vierte el metal ,undido y la ,orma de la misma ayuda a

minimizar las salpicaduras y la tur*ulencia del metal y a partir de ella entra en el

*e*edero (ue es de ,orma vertical" se ,orma con pasador de madera en ,orma

conica @no necesariamente al terminar el *e*edero se encuentra la *ase del


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*e*edero es una a*ertura rectangular" (ue se llena de metal ,undido antes de pasar

al canal de alimentacion y ayuda a me+orar la uni,ormidad del ,lu+o del metal li(uido"

al disminuir su tur*ulencia2

CANA DE AIMENTACION

Es el paso siguiente del ,lu+o del metal despues de la *ase del *e*edero (ue lo

conduce asta la cavidad a traves de un canal orizontal y si es muy largo este

canal" de*e ir reduciendose en diamentro al pasar por cada vaciadero2 Este

ausamiento del canal evita (ue el metal ,undido ,luya con demasiada rapidez en el

e/tremo mas ale+ado del canal de alimentacion (ue vendria siendo una e/tension

del mismo y es aca donde la mayoria de las impurezas (ue entran con el metal

(uedan atrapadas2

MA$AROTA

Es una reserva en el molde (ue sirve como ,uente de metal li(uido para compensar

la contraccion de la ,undicion durante la solidi,icacion2 De*e dise:arse de ,orma tal

(ue solidi,i(ue despues de la ,undicion principal2 'e puede colocar so*re la cavidad

o entre el *e*edero y la cavidad2

VACIADERO

Es una a*ertura orizontal (ue va desde el canal de alimentacion a la cavidad del

molde2 El numero de vaciaderos depende del tama:o del molde2

"ROCEDIMIENTO DE MODEO:

El molde de*e poseer las siguientes característicasB

De*e ser lo su,icientemente ,uerte para sostener el peso del metal2

De*e resistir la acci)n de la erosi)n del metal (ue ,luye con rapidez durante

la colada2


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De*e generar una cantidad mínima de gas cuando se llena con el metal

,undido2 9os gases contaminan el metal y pueden alterar el molde2

De*e construirse de modo (ue cual(uier gas (ue se ,orme pueda pasar a

trav8s del cuerpo del molde mismo" más *ien (ue penetrar el metal2

De*e ser su,icientemente re,ractario para soportar la alta temperatura del

metal y poderse desprender con limpieza del colado despu8s del

en,riamiento2

El coraz)n de*e ceder lo su,iciente para permitir la contracci)n del colado

despu8s de la solidi,icaci)n2

OS "ROCESOS DE MODES EN FUNDICIÓN COMERCIAMENTE

ORDINARIA "UEDEN SER CASIFICADOS COMO:

MODEO EN BANCO:

Este tipo de moldeo es para tra*a+os pe(ue:os" y se ace en un *anco de una

altura conveniente para el moldeador2 En estos tipos de moldeo se producen en

grandes cantidades" tam*i8n se utilizan placas correlativas (ue son modelosespeciales metálicos de una sola pieza al igual (ue las ca+as de ta*leros de

soporte (ue permiten sacar con ,acilidad el modelo del molde de arena" el cual se

puede volver a utilizar2

MODEO EN "ISO:

Cuando las piezas de ,undici)n aumentan de tama:o" resulta di,ícil su mane+o" por

consiguiente" el tra*a+o es eco en el piso2 Este tipo de moldeo se usaprácticamente para todas las piezas medianas y de gran tama:o2 'uelen ser muy

costosos" tienen el mismo procedimiento (ue el moldeo en *anco salvo las

características ya mencionadas2

MODEO EN FOSA:


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9as piezas de ,undici)n e/tremadamente grandes son moldeadas en una ,osa en

vez de moldear en ca+as2 9a ,osa actúa como la *ase de la ca+a" y se usa una

capa separadora encima de 8l2 9os lados de la ,osa son una línea de ladrillos y en

el ,ondo ay una capa gruesa de car*)n con tu*os de ventilaci)n conectados a

nivel del piso2 Entonces los moldes de ,osa pueden resistir las presiones (ue se

desarrollan por el calor de los gases" esta práctica aorra muco en moldes

costosos2

MODEO EN MA#UINA:

9as ma(uinas an sido construidas para acer un numero de operaciones (ue el

moldeador ace ordinariamente a mano" tales como apisonar la arena" voltear el

molde completo" ,ormar la alimentaci)n y sacar el modelo. todas estas

operaciones pueden acerse con la ma(uina muco me+or y más e,iciente (ue a

mano2 Como son las siguientesB

a(uinas para moldeoB

Estas má(uinas o,recen velocidades mas altas de producci)n y me+or calidad de

los colados además de mano de o*ra ligera y costos más *a+os2

M%#UINAS DE MODEO "OR SACUDIDA & COM"RESIÓN:

Consta *ásicamente de una mesa accionada por dos pistones en cilindros de

aire" uno dentro del otro2 El molde en la mesa se sacude por la acci)n del pist)n

in,erior (ue eleva la mesa en ,orma repetida y la de+a caer *ruscamente en un

colc)n de re*ote2 9as sacudidas empacan la arena en las partes in,eriores de la

ca+a de moldeo pero no en la parte superior2 El cilindro más grande empu+a acia

arri*a la mesa para comprimir la arena en el molde contra el ca*ezal de

compresi)n en la parte superior2 9a opresi)n comprime las capas superiores de la

arena en el molde pero algunas veces no penetra en ,orma e,ectiva todas las

áreas del modelo2

MA#UINAS DE SACUDIDA & VUECO CON RETIRO DE MODEO:


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En esta má(uina una ca+a de modelo se coloca so*re un modelo en una mesa" se

llena con arena y se sacude2 El e/ceso de arena se enrasa y se engrapa un

ta*lero in,erior a la ca+a de moldeo2 9a má(uina eleva el molde y lo desliza en una

mesa o transportador2 9a ca+a se li*era de la má(uina" el modelo se vi*ra" se saca

del molde y se regresa a la posici)n de carga2 á(uinas similares comprimen y

tam*i8n sacuden2

M%#UINA AN$ADORA DE ARENA:

Esta má(uina logra un empa(ue consistente y un e,ecto de apisonado lanzando

arena con alta velocidad al modelo2 9a arena de una tolva se alimenta mediante

una *anda a un impulsor de alta velocidad en el ca*ezal2 Una disposici)n común

es suspender la lanzadora con contrapesos y moverla para dirigir la corriente de

arena con venta+a dentro de un molde2 9a dureza del molde se puede controlar

mediante el operador cam*iando la velocidad del impulsor y moviendo la ca*eza

impulsora2 'u principal utilidad es para apisonar grandes moldes y su única

,unci)n es empacar la arena en los moldes2 eneralmente tra*a+a con el e(uipo

de retiro del modelo2

El molde de*e poseer las siguientes característicasB

De*e ser lo su,icientemente ,uerte para sostener el peso del metal2

De*e resistir la acci)n de la erosi)n del metal (ue ,luye con rapidez durante

la colada2

De*e generar una cantidad mínima de gas cuando se llena con el metal

,undido2 9os gases contaminan el metal y pueden alterar el molde2

De*e construirse de modo (ue cual(uier gas (ue se ,orme pueda pasar a

trav8s del cuerpo del molde mismo" más *ien (ue penetrar el metal2


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De*e ser su,icientemente re,ractario para soportar la alta temperatura del

metal y poderse desprender con limpieza del colado despu8s del

en,riamiento2

El coraz)n de*e ceder lo su,iciente para permitir la contracci)n del colado

despu8s de la solidi,icaci)n2

MATERIAES & E#UI"OS

Ma'eriales!

ordaza de corte2ordaza de compresi)n26amiz2Cilindro graduado2!e*edero2

Arena2

E()ipos!

a(uina universal de ensayo2arcaB 1arry L2Dietert

Apreciaci)nB M %2&CapacidadB &2H 3si2

ApisonadorarcaB 1arry L26olerancia estandarizada2

S)s'a*+ia: Agua2


23/30

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

&2 'e midi) &% li*ras de arena verde sint8tica2$2 'e tritur) la arena asta conseguir una *uena ,ineza de la misma2=2 'e izo pasar la arena a trav8s de un cernidor asta eliminar la mayor

cantidad de grumos2>2 'e coloc) las mordazas de compresi)n en la ma(uina universal de ensayos

con las caras de ,orma inversa2G2 'e calcul) el volumen de agua con el (ue se consigue un porcenta+e de

umedad del $2'e repiten los pasos del K al &= con porcenta+es de umedad de >" ;" "

&%


24/30

&;2'e repitieron los pasos anteriores para resistencia al corte colocando lasmordazas de corte en la ma(uina universal de ensayo respectivamente2

&H2'e procedi) a utilizar el porcenta+e de umedad de ;< ya (ue es elrecomenda*le para la realizaci)n del molde de arena2

&2'e evalu) la consistencia del molde2

&K2'e procede a recoger la arena y los implementos de tra*a+o2$%2'e proceden a limpiar el la*oratorio2

TABA DE DATOS

Ta,la -! 5olúmenes necesarios calculados y agregados de acuerdo al < deumedad y masa de muestra esta*lecida2

EN'AO < DE 1UEDAD 5O9UEN DE 1$OCA9CU9ADO @9

5O9UEN DE 1$O A0EADO @9

& $ K$"G K$"G$ > &K"H KH2&$= ; $K"HK &%%2%K

> =K>"H &%>2KKG &% G%>">K &%K"H&

Ta,la .! 5alores e/perimentales de resistencia a la compresi)n de acuerdo al <de umedad2

EN'AO < DE1UEDAD

0E' &@3'I 0E' $@3'I 0E'=@3'I

30OEDIO

& $ $2G $2> $2; $2G

$ > G2& >2H >2K >2K= ; G ;2G ; G2=> >2 >2; G >2G &% >2% =2 =2G =2HH


25/30

Ta,la .! 5alores e/perimentales de resistencia al corte de acuerdo al < deumedad2

EN'AO < DE

1UEDAD

0E' &@3'I 0E' $@3'I 0E'

=@3'I

30OEDIO

& $ &2G &2K &2H &2H$ > $ &2 $2& &2KH= ; $ $2& $2= $2&=> $2& &2G &2H &2G &% &2H &2> &2G &2G=

TABA DE RESUTADOS

Gra/i+a -! 0esistencia a la compresi)n vs


26/30

Gra/i+a .! 0esistencia al corte vs


27/30

A"1NTICE

A3JNDICE A2 uestra de cálculos

• Cálculo de la masa de arena para ensayo de compresión y corte

g lb

g lblblb M M M cajaarenacajaarena 7,4088

1

3,4549855,90625,10480,11 =•=−=−=

+

• Cálculo del volumen de agua agregado para 2% de humedad para ensayo

de compresión y corte

ml ml ml V V V

ml

ml

g

g M V

g g

H

M H M

presenteO H agregado

O H

O H

O H

arena

O H

58,92058,92

58,92

1

58,92

58,922100

42,45362

%100

%

2

2

2

2

2

=−=−=

===

=

−

⋅=

−

•=

= ρ

• Calculo de la resistencia promedio al corte para las probetas con 2% de

humedad

PSI R R R

Rpromedio 7.13

7.19.15.1

3

321=

++=

++=


28/30

• Calculo de la resistencia promedio a la compresión para las probetas con

2% de humedad

PSI R R R

Rpromedio 5.23

6.24.25.2

3

321=

++=

++=

APÉNDICE B. ANEXO

Figura 3. Ar!a "r# u$i%i&a#a ! %a 'r()$i)a


29/30

Figura 4. Pr*)+* # )*%a#* # ar!a 'ara %i,i!ar r+i#u*+

Figura 5. -aui!a u!i"r+a% # /+i+$!)ia


30/30

Figura 6. A'i+*!a#*r Figura 7. Ci%i!#r* gra#ua#*

fundiciones procesos de manufactura

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