moldes permanentes

7/29/2019 Moldes Permanentes

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NDICE

Moldes Permanentes 2

Aplicaciones 2

Proceso De Colado En Moldes De Metal 3

Colado En Molde Permanente 3

Colado A Baja Presin 4

Colado Salpicado 5

Colado En Dado 5

Colado Centrfugo 6

Colado Centrfugo Real 6

Semicentrfugo 7

Centrifugado 8

Vaciado A La Cera Perdida 8

Proceso De Casco A La Cera Pedida 8

Colado Continuo 10

Reporte De Video 12

Cuestionario 15

Bibliografa 16

Carteles 17


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MOLDES PERMANENTES

Los moldes permanentes son aquel patrn que se utiliza para producir una pieza hasta varias miles de veces conel mismo molde. La mayor desventaja del moldeo en arena es que se tiene que hacer un molde nuevo para cadaparte que se funde. Las inexactitudes dimensionales probaron que era necesaria una clase de molde ms permanentey precisa. A pesar del nombre, los moldes permanentes se pueden usar cuando ms para unos cuantos millares depiezas vaciadas, despus de lo cual su forma ya no es precisa y deben desecharse. La mayora de los moldespermanentes se hace de fundicin gris o de acero. A menudo se utilizan moldes de grafito para vaciar metales a

temperatura ms alta. Los moldes se fabrican por procesos de maquinado y son acabados o pulidos a mano. Seaplica un recubrimiento refractario al molde antes del vaciado. Los corazones se hacen como en el vaciado en arena yno se vuelven a utilizar. Los semimoldes estn articulados con bisagras de manera que se puedan abrir y cerrarrpidamente y con precisin.

En la fundicin en moldes permanentes, el metal se vaca por gravedad de una cuchara de colada, para llenar elmolde. El hierro colado y los metales no ferrosos se funden de esta manera. Los moldes se calientan al comienzo delproceso y la temperatura la mantiene el material de vaciado. Esto es necesario para evitar que el metal se enfre condemasiada rapidez ya que esto podra producir discontinuidades o zonas frgiles en la pieza. Las continuidades semanifiestan como grietas en las que hay dos regiones cercanas de metal que no solidifican juntas. Generalmente sevacan slo formas simples por este proceso debido a la rigidez del molde y a la contraccin que sufre el metal alsolidificar. Como estos moldes no son permeables, se deben ventilar en la unin de los dos semimoldes. En esto, los

moldes permanentes son similares a los utilizados en procesos de vaciado por inyeccin, en los cuales se fuerza elmetal fundido al interior del molde con altas presiones y se abren ventilas en la lnea de particin para que se escapenlos gases. Algunos moldes permanentes tambin se llenan a presin, pero se emplean presiones ms bajas que lasde los procesos de inyeccin.

La fundicin en hueco sirve para hacer un casco de metal dentro de molde permanente. Se vaca el metal fundidoen el molde y se le deja solidificar hasta un cierto espesor de pared; el remanente se vierte hacia afuera, produciendoas un casco. Los juguetes, las bases para lmpara y los objetos ornamentales se fabrican mediante este proceso.

Con los moldes permanentes se obtienen buen acabado de superficie y exactitud dimensional, adems de bajaporosidad. El uso repetido de los moldes y una rpida produccin con prdidas bajas por piezas defectuosas, hacenque este proceso sea ideal para producir lotes moderados de unos cuantos millares de piezas. Algunas desventajas

son el alto costo del molde, la sencillez de la forma para vaciar y que el mtodo es inadecuado para metales de altatemperatura de fusin, como el acero.

Aplicaciones

Entre las piezas tpicas fabricadas mediante fundicin en molde permanente podemos encontrar

Pistones para motores Culatas Bielas Cuerpos en bruto para engranajes Cuerpos de bomba Piezas para maquinaria aeronutica Utensilios domsticos y de decoracin


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Ejemplos de piezas fabricadas mediante fundicin en molde permanente

Proceso De Colado En Moldes De MetalLos procesos que usan moldes de metal son el colado en molde permanente y en dado. Aunque se aplica a otra

clase de moldes el colado centrfugo con frecuencia se hace con moldes de metal y el cual se ver ms adelante.

El colado en moldes de metal se destina prcticamente a metales con temperaturas de fusin baja y moderada.Algunos colados del hierro y acero se hacen en moldes de metal refractario.

Colado En Molde Permanente.

Cuando se vierte metal fluido en moldes de metal y se sujeta solo a presin hidrosttica, el proceso se llama

colado en molde permanente. El molde se separa en dos o ms piezas para liberar el colado solidificado y se fijanjuntas durante la operacin. Los metales que por lo comn se funden en esta forma son plomo, zinc, aluminio yaleaciones de magnesio, ciertos bronces y hierro colado. Los productos tpicos son bloques de cil indros de compresorpara refrigerador, cabezas de cilindros y bielas de conexin, placas planas de asiento de hierro, machotes de hierrocolado para engranes de mquinas lavadoras y pistones automotrices, cabezas de cilindros, utensilios de cocina ypartes de aluminio de maquinas de escribir. Los colados pueden pesar cientos de kilogramos (lb), pero la mayorapesan menos de 25 kg (55 lb).

Casi todos los moldes permanentes se hacen de una aleacin de hierro colado de grano apretado, como Meaip,que es resistente al calor y a los cambios repetidos de temperatura. Algunas veces se utilizan moldes de bronce paraplomo, estao y zinc y para los bronces se usan moldes de acero de aleacin dulce. Es comn que los corazones sehagan de acero aleado pedo pueden ser de arena o yeso para servicio severo. Los moldes y los corazones se cubrencon un lodo refractario adhesivo, en forma bsica de grafito, arcilla o blanqueo con greda. Esto ayuda a evitar que loscolados se peguen, promueve la expulsin fcil y prolonga la vida del dado. La vida del molde puede ser de 3,000 a10,000 colados de hierro y hasta 100,000 piezas de metal suave.

Con los corazones de arena, el proceso se denomina colado en molde semipermanente. Los corazones de arenason baratos y fciles de remover de agujeros irregulares, pero la estructura, exactitud y acabado de la superficie delas aberturas que dejan los corazones son solo de la misma calidad que los colados en arena.

Los colados en molde permanente con frecuencia se hacen manualmente, pero pueden adaptarse con sencillez ala mecanizacin. Generalmente una mquina transfiere los moldes a travs de varias estaciones para la impulsin de


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los colados, limpieza y revestido del molde, colocacin de corazones, cierre, vertido, enfriamiento y abertura. Algunaso todas las funciones pueden llevarse a cabo en forma automtica conforme sea necesario. En algunas variantes, sonllamadas colado en dado y a presin, se impulsa un punzn o dado dentro del molde para comprimir y forjar el metal,mientras solidifica.

Colado A Baja Presin

El metal fundido se oprime hacindolo subir a travs de un tubo hasta llenar un molde como se muestra en lasiguiente figura.

El metal se enfra en el molde hasta el tubo y solidifica mientras se sostiene la presin. Entonces se elimina lapresin y el metal todava fundido en el tubo regresa a la marmita. El proceso se usa principalmente para colaraluminio en moldes de yeso, hierro colado y acero, pero de ha aplicado a otros metales en menor grado.

El colado a baja presin est en una etapa intermedia entre el colado hidrosttico y el colado de alta presin endado, tanto por los tamaos como por las caractersticas de los colados. Proporciona secciones moderadamente

delgadas y exactitud intermedia al igual que acabado en la superficie, densidad y detalle. Es usual que los colados abaja presin sean los ms resistentes. Los costos de equipo y dado y las velocidades de produccin estn a la mitadentre los mrgenes. Por ejemplo, el tiempo de operacin para un colado de 2.7 kg (6 lb) de aluminio se informa que esde 1 minuto, y para un colado de 30 kg(65 lb) es de 3 minutos. El proceso se considera econmico desde 500 a50,000 colados por ao.

Una forma de colado a baja presin se conoce como colado al vaco ya que el metal se impulsa hacia arriba desdela marmita por la presin atmosfrica conforme se hace el vaco en el molde. El aire se extrae del colado y laporosidad es baja, el acabado es bueno y las paredes son ms hermticas a la presin. Los colados no se apoyancomo lo hacen otros cuando se aplican despus revestimientos orgnicos. La resistencia a la tensin y la dureza sonptimas. Debido a la carencia du una pelcula de aire en el dado, el enfriamiento es rpido. Por tanto, se seala quepueden colarse paredes ms delgadas que las del colado en dado y las velocidades de produccin son comparablescon ste.


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Colado Salpicado

El metal fundido se vierte en un molde de metal. Despus de que ha solidificado la cascara, el molde se voltea o seondea para que salga el metal todava lquido. La cscara delgada que queda se llama colado salpicado. En estaforma se hacen juguetes y adornos de zinc, plomo o aleaciones de estao.

Es comn que un colado salpicado quede brillante y adecuado para el revestimiento, pero es dbil y toma mstiempo para hacerlo que un colado en dado. Los costos de dados son relativamente bajos para los colados salpicados

y esta es una ventaja para produccin en pequeas cantidades.

Colado En Dado

El metal fundido se impulsa bajo presin considerable dentro de un molde de acero o dado en el proceso de coladoen dado. La accin que tiene lugar se muestra en la seccin transversal de un dado que se muestra en la figurasiguiente:

Seccin transversal para mostrar una operacin de colado en dado.

El metal fundido se lanza a travs de un corredor y una compuerta para llenar el dado. Se proporcionan venteos opocillos de exceso para lograr el escape de aire. El metal se comprime en todas las irregularidades del dado, y lapresin se mantiene mientras el metal solidifica para asegurar la densidad. An as, debido a la turbulencia y alentrampamiento del aire, con frecuencia la porosidad es un problema, en especial en las secciones gruesas. En unnuevo proceso libre de poro el dado se llena con oxgeno que reacciona con el metal fundido para producir partculasinsignificantes de xidos en lugar de vacos. Muchos dados se enfran con agua para acelerar la solidificacin.Despus de que el metal se ha solidificado, el dado se abre y la parte se expulsa con punzones accionados por unmecanismo en la forma que se indica en la figura anterior. El producto se denomina colado en dado.


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Colado Centrfugo

Se conoce como colado centrfugo a uno de los mtodos de colado y consiste de tres partes: colado centrfugo

real, semicentrfugo y centrifugado.

Colado Centrfugo Real

En fundicin centrfuga, un molde permanente se hace girar alrededor de su eje a gran velocidad (300 a 3000 rpm),

como el metal fundido se vierte.

El metal fundido es centrfugamente arrojado hacia el interior de la pared del molde, donde se solidifica despus de

la refrigeracin. El colado por lo general es de colado de grano fino con un fino dimetro exterior, que es resistente a

la corrosin atmosfrica, una situacin tpica con tuberas. El dimetro interior tiene ms impurezas e inclusiones, que

pueden ser maquinados.

Slo formas cilndricas se pueden producir con este proceso. Con lmites hasta de 3 metros (10 pies) de dimetro y

15 m (50 pies) de longitud. El Grosor de la pared puede ser de 2,5 mm a 125 mm (0,1 - 5,0). Las tolerancias que

puede aceptar el OD puede ser tan buena como la de 2,5 mm (0,1) y en la ID puede ser 3,8 mm (0,15). El acabado

superficial oscila entre 2,5 mm a 12,5 mm (0,1 - 0,5) rms.

Materiales tpicos que pueden ser emitidos con este proceso son hierro, acero, aceros inoxidables y aleaciones de

aluminio, el cobre y el nquel. Dos materiales pueden ser emitidos por la introduccin de un segundo material durante
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el proceso. Tpicas partes realizadas por este proceso son las tuberas, calderas, recipientes a presin, volantes,

camisas de cilindro y otras partes que son axi - simetricas

Semicentrfugo

Los moldes utilizados pueden ser permanentes o fungibles, se puede apilar, segn sea necesario. Las velocidades

de rotacin son ms bajos que los que se utilizan en fundicin centrfuga real. El centro del eje de la inclusin parte

tiene defectos, as como la porosidad y, por tanto, slo es adecuada para las partes en las que esto puede ser

mecanizada de distancia. Este proceso se utiliza para hacer las ruedas, boquillas y piezas similares donde el eje de la

pieza se retira de mecanizado posteriores.

Arreglos vertical y horizontal para colado centrifugado


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Centrifugado

El centrifugado se usa para forzar el metal de un eje central del equipo en cada molde cavidades que se colocan

en la circunferencia. Esto proporciona un medio de aumentar la presin de llenado dentro de cada molde y permite la

reproduccin de intrincados detalles. Este mtodo se usa a menudo para el vertido de inversin patrn de fundicin.

Tubo de vaciado por centrifugado.

Vaciado A La Cera Prdida.

Uno de los mtodos ms antiguos para fundicin de metales es el proceso de la cera perdida. En ste, el modelose hace de cera y se usan una sola vez, pero la cera no se pierde realmente ya que se funde y se vierte al exterior delmolde para reutilizarla en otro modelo. ste mtodo se aplica en odontologa, joyera y para piezas nicas de arte.Cuando se emplea para fines industriales es posible lograr producciones significativas.

Por lo general, se emplea yeso como material para el molde en el proceso de la cera perdida. El molde tiene quequebrarse y destruirse para sacar la parte fundida. Los moldes de yeso se pueden usar solamente para metales debaja temperatura de fusin como aluminio, zinc, estao y algunos bronces.

Es posible usar modelos ordinarios de madera o de metal en el vaciado en moldes de yeso cuando el modelo tienesuficiente ngulo de salida y una forma tal que se puedan separar los semimoldes. Los semimoldes de yeso se retirany hornean para eliminar la humedad. Obviamente el costo de estos moldes es muy bajo, adems se obtienenacabados con superficie tersa y precisin dimensional. Pero el tiempo que toma la elaboracin de molde es un pocolargo y el tamao no puede ser muy grande por lo que est limitado para usarse es prototipos y para produccin debajos volmenes con metales no ferrosos.

Proceso De Casco A La Cera Pedida

Los metales con temperaturas de fusin ms altas, como el hierro y el acero, se funden con precisin mediante unproceso similar conocido como vaciado de precisin a la cera perdida o proceso de casco a la cera perdida. Comoste es un proceso de vaciado para produccin industrial se necesita un mtodo de fabricacin masiva de los modelos


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de cera. sta consiste en inyectar la cera fundida en un molde partido de la misma forma en que se fabricanrpidamente objetos de plstico en las mquinas de moldeo por inyeccin, como se muestra en la siguiente figura.

Modeladora automtica para modelos de cera.

Estos modelos de cera son ensamblados en grupos sobre un canal de colada en conjuntos que parecen rboles denavidad. El conjunto de cera se sumerge en un bao de material refractario. Esto se hace en un cierto nmero deveces para tomar un casco con espesor hasta de de pulgada. Luego se calienta el casco en un horno para fundir lacera u reutilizarla posteriormente. Despus se calienta el molde en un horno a 871C (1,600 F) y se coloca en uncontenedor en el que se vaca un material para moldes pesados en torno a l como soporte adicional. El metal fundidose introduce en el molde por gravedad, presin o vaco.

Este mtodo se puede automatizar hasta cierto grado y se usa extensamente en las industrias automotriz yaeroespacial. Algunas de las ventajas del vaciado de casco a la cera pedida son:

1.- Se producen fcilmente formas poco usuales y no simtricas que no permitiran el retiro de un modelo ordinario.

2.- Se pueden obtener superficies tersas y de gran precisin, lo cual reduce o elimina el tiempo de maquinado.

3.- Se pueden vaciar aleaciones no maquinables con alta precisin.

La mayora de las partes que se fabrican mediante este proceso est limitada a un tamao y existen otrasrestricciones, como por ejemplo, en el uso de agujeros y cavidades. Es proceso es ms complicado que algunos otrosprocesos de vaciado, como los de moldeo permanente y de inyeccin y, por tanto, es ms costoso por pieza.


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Pasos que se siguen en la produccin de una pieza vaciada por el proceso de moldeo a la cera perdida.

Colado Continuo

El colado continuo consiste en verter el metal fundido en un extremo de un molde de metal abierto en ambosextremos, enfriarlo con rapidez y extraer el producto slido en un largo continuo por el otro extremo. Esto se hace concobre, latn, bronce, aluminio y en un grado cada vez mayor en hierro colado y acero.

El principio del colado continuo se lleva a cabo en carias formas que difieren en detalles. En la siguiente figura semuestra un proceso tpico para aleaciones con base de cobre, llamado proceso asarco. El metal fluye en un molde odado debajo de la superficie de una carga en un horno de contencin que mantiene flotante la escoria. El metal fluye atravs de una trayectoria tortuosa en el horno para proteger el molde de los efectos de salpicado durante el vertido. Laparte inferior del molde est encamisada con agua y el metal solidifica con rapidez. El colado solidificado se jala a lo


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largo a velocidad controlada por los rodillos extractores. El proceso se inicia con una barra sustituto en el molde sobrela cual el primer metal se vierte y se enfra. Los metales como el hierro y el acero que conducen el calor con lentitudcomparativa solidifican solo en la profundidad de cscara mientras estn en el molde un lapso prctico de tiempo. Serocan con agua y se solidifican por completo despus de salir del molde. Algunos sistemas emplean moldesvibratorios o reciprocantes para evitar que se pegue el colado. Algunos moldes estn curvados y el colado se enfila auna posicin horizontal donde pasa a travs de rodillos que lo enderezan. Por ltimo, el producto se corta a laslongitudes deseadas con sierra o soplete.

Proceso de Colado Continuo

El colado continuo en forma esencial es automtico, y es bajo en costo unitario de mano de obra. Los dados omoldes se hacen de cobre o grafito, son sencillos y de bajo costo. El costo del equipo total es alto, cerca del doble quepara los colados individuales. El costo completo de una planta para fundir con electricidad y colar en forma continuaacero de aleacin de alta calidad al rgimen de 1.4Gg (3,000,000 lb) por ao es de varios millones de dlares.


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INSTITUTO TECNOLGICO DE TLALNEPANTLA

DEPARTAMENTO DE: METALMECNICA

Materia: Procesos de Manufactura Grupo: EM1 Periodo: ENE-JUN 2011

UNIDAD: 1 Nombre de la Unidad: Introduccin a los procesos de ManufacturaActividad: REPORTE DE VIDEO Tema: Moldes Permanentes H.I: H.T:

Alumno: Len Paredes Oscar Eduardo Fecha de Elaboracin: Marzo/4/2011

Titulo del Video: Fundicin a la Cera Perdida Duracin: 4:52Vnculo www: http://www.youtube.com/watch?v=dkipesZHj1k&feature=relatedPas de origen: Espaa Compaa:Maquinaria y equipo utilizado (Marcas y Modelos):

Anlisis y descripciones detallada de las actividades y operaciones desarrolladas en el video:Imgenes representativas del proceso (al menos 12 imgenes) Descripcin detallada de las operaciones

Al comienzo del video se muestra una gama de piezasque se pueden crear mediante este proceso.

Aqu se muestra como queda una pieza despus delproceso.

Est imagen nos ensea el molde de otra pieza.

En esta imagen se muestra un cdigo en el cual se indicael metal que se debe utilizar

Aqu se muestra que la pieza de cera se sumerge en unasolucin cermica llamada lechada.
http://www.youtube.com/watch?v=dkipesZHj1k&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=dkipesZHj1k&feature=related


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Para reforzar la lechada de somete la pieza a un bao dearena de circonio

Aqu se muestran las piezas fabricadas por el moldemetlico.

Los moldes se introducen en un horno para evitar que seagrieten.

Aqu se observa que el metal fundido a 1,200 C se va avaciar en el molde.

Aqu se observan los moldes con el metal ya fro.

Una vez que el metal est solidificado se rompe el moldecon un martillo neumtico para obtener la pieza.

Aqu se observa la pieza ya terminada, la cual est siendodetallada.


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Ahora se lija la pieza para obtener un acabado brilloso

Eventos y/o actividades sobresalientes del proceso:

Este video nos muestra como se trabajo en el proceso de fundicin a la cera perdida. Nos muestra como se hace el molde decera, el cual, cuando est terminado es sometido a baos de arena se circonio para darle dureza al molde. Luego nos muestra comolos moldes son llenados con el metal fundido a cerca de 1,200 C y los cuales se dejan enfriar a temperatura ambiente. Despus demuestra como el molde se rompe con un martillo neumtico para obtener la pieza. Ya obtenida la pieza es detallada y queda lista

para ser utilizada.

Vnculos www relacionados directamente con el temaNombre del Video Vnculo www1 Porta-moldes Rotativo Metal Procfer Fone: (19) 3229-6273 www.youtube.com/watch?v=uBON1-zi4cU&feature=related

2 Moldes Metalicos - FAMACON www.youtube.com/watch?v=YpxyQFU3cY0&feature=related3 Fundicion www.youtube.com/watch?v=meHQPn8uBY8&playnext=1&list=PLE0AC9DB97F704D6B

Observaciones y Recomendaciones particulares:

Se pudo observar que este proceso de fundicin es realizado con las mximas medidas de seguridad, lo cual resultaen un buen trabajo que satisface al cliente y genera ganancias a la empresa fabricante. Por tanto, con seguridadpodemos estar confiados en que es un trabajo de calidad y que nos dar el mximo rendimiento.

CONCLUSIONES

Con este video podemos concluir que, como lo observamos, el proceso de fundicin a la cera perdida es un procesono tan fcil y no tan rpido. Tambin se habla que la mayora de las partes que se fabrican mediante este proceso estlimitada aun tamao. El proceso es ms complicado que algunos otros procesos de vaciado, como los de moldeopermanente de inyeccin y por tanto, es ms costoso por pieza.

Competencias Profesionales adquiridas:
http://www.youtube.com/watch?v=uBON1-zi4cU&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=YpxyQFU3cY0&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=meHQPn8uBY8&playnext=1&list=PLE0AC9DB97F704D6Bhttp://www.youtube.com/watch?v=meHQPn8uBY8&playnext=1&list=PLE0AC9DB97F704D6Bhttp://www.youtube.com/watch?v=meHQPn8uBY8&playnext=1&list=PLE0AC9DB97F704D6Bhttp://www.youtube.com/watch?v=YpxyQFU3cY0&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=uBON1-zi4cU&feature=related


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Cuestionario

1.- Qu es un molde permanente?

R: Es aquel patrn que se utiliza para producir una pieza hasta varias miles de veces con el mismo molde.

2.- De que materiales se hacen la mayora de los moldes permanentes?R: De fundicin gris o de acero

3.- Cmo se hace la fundicin en moldes permanentes?

R. En la fundicin en moldes permanentes, el metal se vaca por gravedad de una cuchara de colada, parallenar el molde.

4.- Mencione 3 aplicaciones de los moldes permanentes.

R: Pistones para motores, Bielas y utensilios domsticos y de decoracin

5.- Hable de la colada centrfuga.

R: Proceso en el cual se vaca el metal fundido en un molde que est girando rpidamente.

6.- Hable del colado salpicado.

R: El metal fundido se vierte en un molde de metal. Despus de que ha solidificado la cascara, el molde sevoltea o se ondea para que salga el metal todava lquido. La cscara delgada que queda se llama coladosalpicado.

7.- Como se realiza el llenado en el colado en dado?

R: El metal fundido se lanza a travs de un corredor y una compuerta para llenar el dado.

8.- Hable del vaciado a la cera perdida.

R: El modelo se hace de cera y se usa una sola vez, pero la cera no se pierde realmente ya que se funde yse vierte al exterior del molde para reutilizarla en otro modelo.

9.- En que consiste el colado continuo?

R: El colado continuo consiste en verter el metal fundido en un extremo de un molde de metal abierto enambos extremos, enfriarlo con rapidez y extraer el producto slido en un largo continuo por el otro extremo.

10.- Con que materiales se hace el colado continuo?

R: Se hace con cobre, latn, bronce, aluminio y en un grado cada vez mayor en hierro colado y acero.


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Bibliografa

-Kazanas, H. C., G. E. Baker, T. G. Gregor. Procesos bsico s d e manufactura.

Editorial Mc Graw Hill. 1998. 1a edicin.

-Doyle L. E., Keyser C.A:, Leach J. L., Schradre G. F. Materiales y procesos d e manufactura para ingenieros.PHH. 1988, 3a edicin.

-Amstead B.H., Ostwald y Begeman. Procesos de manufactura versin SI.

Editorial CECSA.

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