INFORME DE LABORATORIO

FUNDICIN DE ALUMINIO

POR.JHONNY ALEXANDER MUOZ

DOCENTE.ING. CARLOS MAYACIENCIA DE LOS MATERIALES

INSTITUTO TECNOLGICO METROPOLITANOINGENIERA ELECTROMECNICAMEDELLNMARZO DE 2014

OBJETIVOS

Adquirir conocimientos acerca de los fundamentos base del proceso de fundicin en arena y familiarizarse con la prctica.Conocer los diferentes elementos y materiales, que intervienen durante el proceso de fundicin en arena.Identificar los procedimientos necesarios para llevar a cabo una fundicin.Identificar las herramientas manuales requeridas en un proceso de fundicin.INTRODUCCIN

La fundicin en uno de los procesos ms empleados en la industria, ya que de este se obtienen gran variedad de productos y elementos desde pequeos hasta grandes tamaos, que adoptan la forma de un mold y adems la composicin final del material puede presentar diferentes caractersticas de acuerdo a la necesidad, esta versatilidad hace que sea muy utilizada.El procedimiento de fundicin bsico consiste en llevar determinado material a su punto de fusin, por medio de un horno, luego introducir este en un molde, el material fundido adopta la forma del molde y posteriormente se solidifica, obteniendo de esta manera el producto deseado.Esta prctica nos permite familiarizarnos con las propiedades de los diferentes materiales, conocer su aplicacin y el modo de procesamiento.

MARCO TEORICO

La fundicin comprende el proceso de fabricacin de piezas principalmente de naturaleza metlica, esta consiste en fundir el material e introducirlo en el molde, en el cual se solidifica; la fundicin en arena es un mtodo clsico bastante comn, ya que esta es un material refractario qu es muy abundante en la naturaleza, mezclada con arcilla , adquiere caractersticas de cohesin y moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del molde al tiempo que se vierte el metal fundido.El molde desechable implica que para sacar la pieza fundida se debe destruir el molde que la contiene.

Elementos principalesDentro del proceso de fundicin intervienen varios elementos importantes a tener en cuenta.Molde: Este contiene las caractersticas geomtricas de la pieza fundida, existen moldes abiertos y moldes cerrados, los moldes deben cumplir con ciertas propiedades tales como la resistencia para mantener la geometra, permeabilidad para permitir el paso del aire, estabilidad trmica, debe resistir el agrietamiento y la deformacin al contacto con el metal fundido, tambin es importante que se pueda remover fcilmente del producto, los moldes para fundicin en arena se compone de los siguientes elementos principales. Marco superior Marco inferior Caja de moldeo: cada marco tiene una caja de moldeo Ncleo: define la forma interior de las piezas Sistema de paso: son los cana les por los cuales fluye el material fundido hacia la cavidad del molde. Bebedero: es un agujero que se le hace al molde para vaciar el material fundido. respiraderosModelo: es un patrn de tamao real de la pieza, en general con un margen de sobredimensionamiento que comprende las tolerancias por contracciones y otros,Horno crisolTrabaja por combustin en la mayora de los casos utilizando gas que es el encargado de calentar el crisol, y este a su vez contiene el material a fundir, el crisol y su soporte estn construidos con material refractario para soportar las temperaturas de trabajo.ArenaPara los procesos de fundicin en arena se utiliza arena de slice (SiO2), debido a su economa y resistencia a altas temperaturas. Uno de los factores ms importantes en la seleccin de la arena es el tamao del grano.

Defectos del proceso de fundicin Se pueden presentar varios defectos que pueden ser originados por causas como un mal diseo de las piezas, mala seleccin de los materiales o deficiencias de los procesos. Los defectos pueden afectar desde la apariencia hasta el comportamiento mecnico de la pieza.Los defectos que comnmente se presentan son los siguientes:Proyecciones metlicasCavidadesDiscontinuidadesSuperficies defectuosasDimensiones incorrectasInclusiones de materiales extraos como arenaSopladurasMala alineacin entre los moldes

MATERIALES UTILIZADOS

Durante la prctica se utilizaron varios elementos, los cuales contribuyen con el desarrollo correcto del proceso: Caja de moldeo: confinar la arena Modelo: copiar la forma en la arena Tubo pvc: abrir agujero bebedero Apisonador: compactar la arena Bomba para determinar ndice de humedad:

Esptula: realizar la mezcla de arena Cucharas: abrir canales por los cuales fluye el metal

Aluminio: es el material que se funde para llenar las cavidades y obtener la pieza Horno crisol Cuchara grande: se utiliz para transportar el metal fundido y verterlo Arena: se utilizan varios tipos de arena la que entra en contacto con el molde es la ms fina. Aditivos: separan las impurezas del material fundido

DESARROLLO PRCTICO

Bsicamente lo que se hizo fue preparar la arena y el molde , a la vez que se funda el material se remueve impurezas cuando est listo y se vierte por el bebedero hasta rebosar, a continuacin se describe cada punto a ms detalle.Prepara la arenaLa arena se encontraba ya preparada, sin embargo se encontraron varios tipos de arena siendo la arena burda la utilizada para rellenar y compactar, la arena ms fina entra en contacto con el material fundido de esta manera se vierte la arena en el orden mencionado en los marcos, con el pisador se aprisiona la arena hasta que quede compacta. Prepara el moldeLuego de limpiar el molde se agrega grafito para evitar que la arena se adhiera a las paredes, antes de agregar la arena se verifica el ndice de humedad el cual debe estar prximo al 5% esto se logra por utilizando la bomba speed en la cual se introduce la muestra y se agita determinado tiempo hasta obtener los resultados, La segunda caja se deja plana ya que constituye la cara de atrs de la pieza la arena de contacto se vierte sobre el modelo luego se continua ejerciendo presin hasta obtener la forma del modelo compacta, se continua vertiendo y pisoneando arena burda hasta llenar la caja.

Ubicacin del bebederoCon el tubo se realiza un agujero en la arena por el cual ser vaciado y llenado el molde es necesario que este quede ubicado en un lugar por el cual fluya correctamente el material hasta llenar el molde.

RespiraderosSon agujeros que se hacen a la arena con las agujas para permitir el flujo hacia el exterior del are y gases que se acumulan durante el proceso de fundicin en el interior del molde.

Retirar el modeloPara retirar el modelos e voltea rpidamente la caja teniendo en cuenta de no desmoronar la arena, luego se retira el modelo y verifica la cavidad conseguida, finalmente las dos cajas se ensamblan en la posicin de trabajo, es decir la posicin definitiva.

Fundir el metalEl metal a fundir se inserta en el crisol hasta que alcance su punto de fusin, una vez conseguido esto se le adiciona coveral al 2% en volumen el cual permite la separacin de la escoria la cual se remueve utilizando un cucharon, obteniendo de esta manera un material fundido ms limpio.Vaciado del metal Con el cucharon se transporta el metal fundido y se vaca por el orificio bebedero, el vaciado se realiza a una velocidad lo ms constante posible, buscando evitar defectos y salpicaduras, hasta rebosar el bebedero.

Obtencin de la piezaUna vez se solidifico el aluminio, se separ las cajas y se extrajo la pieza final del molde, este procedimiento se realiz el da siguiente a la prctica.

CONCLUSIONES

El proceso de fundicin en arena es muy verstil en cuanto a tamaos y geometras de los modelos, sin embargo el molde no es reutilizable lo que hace consumir ms tiempo de fabricacin.La tecnologa necesaria para realizar una fundicin en arena, es muy bsica y de relativo bajo costo, el procesamiento en si requiere de buenas destrezas tcnicas y conceptos tericos para una realizacin correcta del proceso.