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En los tiempos que corren, pocascosas se aprecian más en fundi-ción que las que contribuyen aahorrar todo aquello que se hapuesto por las nubes.

Los FEEDEX K de FOSECO son losmanguitos que menos volumende hierro necesitan para alimen-tar una pieza a la vez que elimi-nan la necesidad de rebabado.

Además, el espacio necesario pa-ra su aplicación en la pieza es elmínimo imaginable, justo el quenecesita su pequeño cuello.

Por eso son cada vez más aprecia-dos por los fundidores.

Foseco Española, S.A.Comprometidos con la Fundición

Director: Antonio Pérez de CaminoPublicidad: Ana TocinoAdministración: Carolina AbuinDirector Técnico: Dr. Jordi TarteraColaboradores: Inmaculada Gómez, José Luis Enríquez,

Antonio Sorroche, Joan Francesc Pellicer,Manuel Martínez Baena y José Expósito

PEDECA PRESS PUBLICACIONES S.L.U.Goya, 20, 4º - 28001 Madrid

Teléfono: 917 817 776 - Fax: 917 817 126www.pedeca.es • pedeca@pedeca.es

ISSN: 1888-444X - Depósito legal: M-51754-2007

Diseño y Maquetación: José González OteroCreatividad: Víctor J. RuizImpresión: VILLENA

D. Manuel Gómez

D. Ignacio Sáenz de Gorbea

Asociaciones colaboradorasPor su amable y desinteresa-da colaboración en la redac-ción de este número, agrade-cemos sus informaciones,realización de reportajes y re-dacción de artículos a sus au-tores.

FUNDI PRESS se publica nue-ve veces al año (excepto ene-ro, julio y agosto).

Los autores son los únicosresponsables de las opinionesy conceptos por ellos emiti-dos.

Queda prohibida la reproduc-ción total o parcial de cual-quier texto o artículos publi-cados en FUNDI PRESS sinprevio acuerdo con la revista.

Editorial 2Noticias 4PYRO CONTROL traslada sus instalaciones • Interruptores de seguridad con cable, FAST • Carburos Metálicos au-menta sus beneficios un 28% • Sondas ATEX • RONDCOM 76A • INOX KLEEN • TECNALIA presentará nuevos ma-teriales resistentes a altas temperaturas.

Información

• ESI GROUP refuerza su posición Truffle 100 Europe 2007 10• España y Canadá incrementan sus relaciones comerciales y tecnológicas 12• PTC afianza su liderazgo en construcción naval con CADDS® 5 15.0 y Optegra® 15.0 14• Problemas, propuestas y soluciones en torno a la energía - Por Confemetal 16• Sistema de control de seguridad modular UE410 Flexi de SICK 19• VRAC / SCANLASER: Solución completa para pilotaje robots y defectos en piezas de fundición - Por Ribinerf 22• Jornada Técnica: “Conceptos avanzados de preacondicionado e inoculación en fundición gris y esferoidal” - Por Insti-

tuto de Fundición Tabira 24• Obtenga más rentabilidad con la nueva serie Norgren Excelon® serie Pro 26• TECNALIA lidera 4 proyectos del VII Programa Marco 27• El sector aeronáutico y espacial vasco supera sus expectativas con un crecimiento del 15% de la facturación y un 14%

del empleo 28• Defectos de penetración metálica y sopladuras originados por “explosión” en los moldes de arena en verde - Por

J. Expósito 29• Detección de defectos y optimización del proceso de fabricación de piezas fundidas mediante simulación. Parte

1. Detección de defectos en la colada de una pieza de cobre - Por Jordi Tartera, José A. Santelli, Jordi Bayer, Martín So-lina y Jordi Rota 33

• Boletín F.E.A.F. 40• Componentes de las arenas de moldeo (y Parte II) - Por Jordi Tartera 44• Mis micrografías - Por Jordi Tartera 52• Inventario de Fundición - Por Jordi Tartera 53Guía de compras 54Índice de Anunciantes 56

Sumario • Abril 2008 - Nº 5

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Editorial / Abril 2008

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Editorial

Quiero empezar este editorial con 4 párrafos muy interesantes publicadosen el último boletín de Confemetal:

“España se enfrenta a un importante bloque de problemas de los que los ma-yores serán la inflación, la pérdida de competitividad y el desempleo en laconstrucción. En paralelo, el déficit comercial es muy elevado, la balanza porcuenta corriente que ya no admite la solución de la devaluación, preocupante,la inversión en I+D+i, todavía escasa y el endeudamiento de las familias se si-túa en su nivel histórico más alto.

Pero, a pesar de estos desafíos, el punto de partida desde el que nuestra eco-nomía se enfrenta a ellos, es más sólido que aquéllos desde los que afronta-mos antes otros procesos de deceleración económica o de crisis. El éxito anteesta nueva situación después de los doce años más brillantes de nuestra re-ciente historia económica va a depender, en buena medida, de cómo los agen-tes económicos y sociales sepan afrontarla.

También debería ser objetivo de esta Legislatura concluir la configuración fi-nanciera de nuestro sistema de Seguridad Social, reducir la fiscalidad excesivaque en este terrero recae sobre las empresas y favorecer una organización fle-xible del trabajo, modernizando la estructura de la negociación colectiva.

Otro punto decisivo debe ser la definición de nuestro futuro energético que,entre indecisiones y abandonos, está suponiendo mayores costes en la gene-ración de energía y amenazas para nuestro futuro abastecimiento, lo que pue-de limitar las capacidades de crecimiento de la actividad y la producción pormotivos medioambientales”.

En estos momentos de “desaceleración” o como quieran llamarlo, nosotros es-tamos apretando el ritmo para no entrar en dicho proceso y seguir ofreciendoun producto de calidad. Ya que el sector lo demanda, continuamos con artícu-los interesantes y novedosos.

Buen artículo y laborioso de realizar es el publicado en este número y escritopor varias personas, nuestro Director Técnico el Dr. Jordi Tartera junto con Jo-sé A. Santelli y Martín Solina de la empresa QUANTECH ATZ, Jordi Bayer y Jor-di Rota del Centre Tecnológic Eduard Soler. Artículo perfectamente ilustradocon fotografías detalladas y a todo color, que demuestran a lo que se puedellegar hoy en día con la tecnología.

A su vez, la publicación en este número también del 2º boletín F.E.A.F. del año2008, viene a corroborar el apoyo de la Federación a nuestra publicación.

Antonio Pérez de Camino

PYRO CONTROLEtrasladasus instalacionesENTESIS technology, S.L. se sa-tisface en anunciar que su re-presentada PYRO CONTROLEdel grupo CHAUVIN ARNOUX setraslada el próximo mes de Sep-tiembre a una nueva planta de3.400 m2 situada en Meyzieu,junto a Lyon (Francia) despuésde haber realizado una inver-sión de más de 3 millones deeuros.

En estas nuevas instalaciones seseguirán construyendo las son-das de temperatura incluso concertificación ATEX y tambiéncon posibilidad de certificaciónCOFRAC (equivalente ENAC) pa-ra aplicaciones industriales, mé-dicas, farmacéuticas, agrícolas,químicas, petroquímicas, nucle-ares, etc.

Interruptoresde seguridadcon cable, FASTEprom lanza los nuevos Acceso-rios para Interruptores de Segu-ridad con cable ampliando así lagama de componentes de segu-ridad de Pizzato.

Estos interruptores con gradode protección IP67, son robustoscon diferentes bloques de con-tacto, con o sin rearme y con u-na o tres entradas de cable.

Los nuevos accesorios se han di-señado y patentado para instalarel cable de los interruptores deseguridad de manera sencilla, adiferencia del sistema de fijacióntradicional. La instalación es másrápida, con una reducción detiempo hasta un 50%, por lo quese denominan “FAST”.

El sistema es estético con fácilpuesta en marcha, gracias a quelos extremos del cable y las par-tes roscadas se mantienen ocul-tos. Asimismo, llevan tapas deplástico rojas en las partes de fi-jación para obtener mayor segu-ridad en el sistema.

La gama ofrece un amplio aba-nico de cables y accesorios dealta calidad entre los que desta-can:

• Indicadores de función: ayu-dan a la visualización del ca-ble y a su función de emer-gencia, por ejemplo “STOP”.

• Poleas para cable: se usan pa-ra apoyar la longitud del cableo desviar su trayecto.

• Muelles de seguridad: paraque la prolongación del cable

esté repartida igualmente en-tre los dispositivos y mante-ner su coeficiente de elastici-dad.

• Indicadores luminosos: indi-can el momento y cuál de losinterruptores de seguridad decable ha sido activado.

• Módulos de seguridad: Au-mentan el grado de seguridadde la aplicación.

Tanto los interruptores comolos accesorios están homologa-dos conforme las normas másexigentes de la seguridad indus-trial.

Info 2

CarburosMetálicosaumentasus beneficiosun 28%Carburos Metálicos, Grupo AirProducts, ha obtenido duranteel ejercicio fiscal 2007 unos be-neficios de explotación de 82,3millones de euros. Esto suponeun aumento de más del 28%respecto al año anterior.

La facturación también ha expe-rimentado un crecimiento del8,44% alcanzando los 445.285millones de euros. Del total deesta facturación, el área médicade Carburos Metálicos, CarburosMédica, supone aproximada-mente un tercio.

En lo referente a futuras inver-siones, Carburos Metálicos tieneprevisto invertir 50 millones de

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Asimismo, en estas nuevas ins-talaciones se renovarán los la-boratorios para los servicios derevisión, reparación y calibra-ción de la instrumentación co-mercializada de la marca CHAU-VIN ARNOUX para medida,control, registro y regulación detemperatura, así como los regu-ladores de potencia a thyristoresde hasta 2900 A para resisten-cias eléctricas.

Info 1

dólares en una planta de pro-ducción de gases del aire paraaumentar su capacidad produc-tiva.

A nivel global, el Grupo Air Pro-ducts ha incrementado sus ven-tas un 15% hasta alcanzar la cifrade 10 billones de dólares (6.450millones de euros). De estas ven-tas, el 32% pertenece a Europa,un 44% a EE.UU., un 17% a Asia,un 5% a Canadá y América Latinay el 2% al resto del mundo.

Los beneficios netos tambiénhan experimentado un incre-mento de doble dígitos, un 23%,pasando de 508 millones de eu-ros en el 2006 a 626 en el 2007.

Según apunta la compañía, es-tos resultados han supuestoconseguir el ambicioso objetivoglobal de alcanzar un 12,5% enel retorno del capital.

El Grupo Air Products siempre haconsiderado el I+D+i clave parasu desarrollo. Durante el 2007 lacompañía invirtió más de 90 mi-llones de euros destinados prin-cipalmente a la creación de valoren mercados emergentes con unalto crecimiento, la creación dealianzas con diversos centros deinvestigación, laboratorios o uni-versidades, inversiones en em-presas con un alto nivel tecnoló-gico o investigación de nuevosproyectos.

En España, la constante investi-gación de nuevas aplicacionesse desarrolla en centros como elCentro de Excelencia Médica(COEM); Matgas, un centro parael estudio de materiales y gasesque ahora también es un Centrode Excelencia de CO2 o el traba-jo que se realiza en el centro deenvasado de gases especiales ylaboratorio en Sant Celoni y elcentro de envasado de gasescomprimidos en Sant Esteve deSesrovires.

Otros campos donde la compa-ñía está desarrollando una inten-sa labor con numerosos proyec-tos son el hidrógeno, los gasesespeciales y en el sector médico.

Info 3

Sondas ATEXEntesis technologypresenta las sondaspara entornos A-TEX de Pyrocontro-le Chauvin-Arnoux.Las sondas se ha-cen a medida segúnlas especificacionestécnicas del cliente.

Se han desarrolladomontajes aptos paradiferentes rangos detemperatura especialmente paralas industrias química y petro-química.

RONDCOM 76ACarl Zeiss ofrece a los fabrican-tes de vehículos y suministrado-res una extensa gama de equi-pos de medición de rugosidad,perfiles y formas.

El Rondcom y el Surfcom corres-ponden en su precisión y su e-quipamiento perfectamente a losrequisitos de comprobación depiezas amovibles en motores, en-granajes, cigüeñales y árboles.

Los equipos trabajan con el soft-ware TIMS que asegura un máxi-mo de flexibilidad y una auto-matización continua.

Una gran ventaja es que los ope-radores pueden manejar estos e-quipos sin capacitación laborio-sa, ya que utilizan el paquete desoftware idéntico con interfacesde usuario comparables.

El miembro más nuevo de la fa-milia Rondcom es el sistema deinspección de husillos Rondcom76A.

Su funcionalidad permite medirdiámetros internos y externosasí como el paralelismo de cilin-dros.

Dispone de una solidez muy al-ta gracias a una maciza base degranito que también le confiereinsensibilidad ante las vibracio-nes en el entorno de fabrica-ción.

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Las opciones son: montaje con osin termopozo, índice de protec-ción IP54 a IP67, protección sim-ple o protección de seguridad E-Ex “i”, “e” o “d”, cabezas deconexión DAN, DAN V, PSX V,etc., resistencias de platino de -200 ºC a +450 ºC, termopar tipo Jde –20 ºC a +700 ºC, termopar ti-po K de 0 ºC a +1.100 ºC, tambiénson posibles los termopares: T,N, R, S, B, W, el material de seriees AISI316, opcionalmente sepueden escoger otras fundas.

Info 4

El tiempo necesario para las di-ferentes mediciones ha sido re-ducido a menos de la mitad delque necesitan los equipos con-vencionales. Debido al husillorotativo en vez de una mesa gi-ratoria, este medidor es muy a-propiado para piezas complejasabultadas y pesadas con altosrequisitos de precisión. El Rond-com 76A existe en diversos ta-maños para la verificación alta-mente precisa de partes deautomóvil muy grandes conprogramación Teach-in de ci-clos CNC.

Info 5

INOX KLEENCRC Industries Ibe-ria, S.L.U., pone enel mercado un nue-vo limpiador de A-cero Inoxidable, A-luminio, Cromadosy PVC homologadopor NSF para su usoen Industria Ali-mentaria: “CRC I-nox Kleen”.

Es una espumalimpiadora baseagua para desen-grasar y limpiarsuperficies de metal brillantes.

El producto combina un granpoder de limpieza con la apli-cación de una capa protectoraduradera en un solo paso.

Elimina huellas dactilares, mar-cas de agua, polvo y suciedaddel acero inoxidable.

Proporciona una barrera pro-tectora no grasa para mante-ner el aspecto original durantelargo tiempo, proporciona unaresistencia a las manchas y ala suciedad durante largo pla-zo.

No es necesario diluirlo. No escorrosivo. Registro NSF C1 nº138083 para usar en la indus-tria alimentaria.

Info 6

TECNALIApresentará nuevosmaterialesresistentes a altastemperaturasLas investigaciones de TECNA-LIA se enmarcan en su participa-ción en el proyecto Extremat(New Materials for Extreme Envi-ronments), que ha analizadonuevos materiales con alta capa-cidad disipadora de calor en am-bientes de elevadas temperatu-ras, materiales autoprotectorescon capacidad de re-sistir a los agentesquímicos y ambien-tes extremos, y mate-riales resistentes alas altas radiaciones.

Por su utilidad, seránde aplicación en loscampos aeronáuticoy energético, entre o-tros.

Con el objetivo global de desarro-llar nuevos materiales de aplica-ción en condiciones de funciona-miento extremas, los resultadosse presentarán el próximo mesde junio en el marco de un Con-greso Internacional, organizadopor TECNALIA, que se celebraráen Donostia-San Sebastián (Gi-puzkoa) entre los días 2 y 4 delpróximo mes de junio.

El proyecto Extremat, que se en-cuentra en su fase final, estáconsiderado como una de las re-alizaciones más relevantes enmateriales altamente innovado-

res del VI Programa Marco de laUnión Europea.

Cuenta con un presupuesto totalde 30 millones de euros y la par-ticipación de 34 entidades euro-peas (empresas, centros tecnoló-gicos y universidades).

TECNALIA participa en dos delas cuatro líneas de investiga-ción del proyecto y organiza laconferencia en Donostia-SanSebastián.

Bajo el liderazgo del Instituto ale-mán Max Planck de Plasmafísicay con una destacada participa-ción de TECNALIA en dos de lascuatro líneas de investigación delproyecto, el proyecto Extrematestá considerado como una delas realizaciones más relevantesen materiales altamente innova-dores del VI Programa Marco dela Unión Europea.

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El proyecto Extremat ha desa-rrollado nuevos materiales conalta capacidad disipadora de ca-lor en ambientes de elevadastemperaturas, materiales auto-protectores con capacidad deresistir a los agentes químicos yambientes extremos, materialesresistentes a las altas radiacio-nes, así como el desarrollo delas tecnologías de fabricación detales materiales que permitansu integración en los diferentescomponentes o equipos a queson destinados.

Info 7

Para más información:Teléfono: 917 817 776

e-mail:

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30 euros

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30 eurosEl precio incluye IVA, gastos de envío aparte.

ESI Group compañía de simulación numéricade prototipos y procedimientos de fabrica-ción industriales, ha anunciado reciente-

mente la significativa progresión experimentadapor su clasificación en el último Truffle 100, el pal-marés de los 100 primeros editores europeos desoftware, pasando del puesto 58º, que ocupaba elaño pasado, al 47º.

El Truffle 100, creado con el fin de analizar la vita-lidad y capacidad de innovación de la industriafrancesa de los editores de software, es el índice dereferencia para los desarrolladores de software, losobservadores de la industria y los poderes públi-cos.

Truffle 100 clasifica y revela cuáles son las prime-ras entidades del sector europeo, así como su po-tencial, cuyo éxito es crucial para Europa.

La edición de programas informáticos constituyeuna industria estratégica generadora de empleo yde valor añadido para las economías europeas.

Su mejor clasificación confirma el papel innovadorque ESI Group ha asumido a lo largo de los años. A-demás, demuestra que la gestión y estrategia delGrupo corresponden a las expectativas de la indus-tria: el talento de todos los empleados y los esfuer-zos realizados han conseguido que la empresa sealíder del mercado.

Así, ESI Group ha sabido hacer frente a los desafíosdel sector del software de simulación, en el que esteaño, una vez más, sus logros han sido fundamenta-

les. En primer lugar, en sectores altamente competi-tivos como los de la industria del automóvil, ESIGroup ha consolidado su situación estratégica me-diante su participación en numerosos proyectos in-novadores, en particular con Renault/Nissan, Faure-cia, el grupo Volkswagen/Audi, Honda, GM eHyundai, con quienes trabaja desde hace largotiempo.

Entre los nuevos proyectos relevantes que la em-presa ha acometido cabe mencionar la firma de uncontrato de colaboración estratégica con ChengDuAircraft Industry, uno de los principales construc-tores de aviones chinos y empresa destacada de laindustria aeronáutica mundial en relación con laingeniería de los procedimientos de fabricación delas piezas en materiales compuestos (diseño de a-viones, métodos y procedimientos de fabricación).

La solución adoptada por esta entidad china y lle-vada a cabo con éxito, ha sido considerada por elgrupo como revolucionaria.

ESI Group participa activamente en los principalesproyectos innovadores que se están desarrollandoen Europa y en Francia.

Por ejemplo, ha formado parte de la creación delconsorcio europeo MARI (Marine, Aero, Rail and In-dustrial structures - naval, aeroespacial, ferrovia-rio y estructuras industriales) creado para definirlas líneas directrices de la modelización del dimen-sionado mediante simulación numérica, que supo-ne un paso adelante esencial para el sector vibroa-cústico.

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ESI GROUP refuerza su posiciónTruffle 100 Europe 2007

Expertos internacionales han destacado "elgran potencial de crecimiento de las relacio-nes comerciales y tecnológicas entre España y

Canadá" en una Jornada organizada por TECNALIApara presentar el Congreso Internacional Tran-sAl´08, que bajo el título "El Aluminio y el DesarrolloSostenible" tendrá lugar en la localidad vascofran-cesa de Biarritz entre los días 22 y 25 de junio.

El encuentro celebrado el pasado 18 de mayo en lasede de INASMET-Tecnalia en el Parque Tecnológi-co de Donostia-San Sebastián, bajo el título "Cana-dá, un nuevo reto para la colaboración transfronte-riza", ha reunido a representantes de centros deinvestigación, como TECNALIA y el CDTI, y compa-

ñías internacionales, que han subrayado tambiénel buen momento que atraviesa la cooperación tec-nológica entre España y Canadá.

Joseba Jauregizar, Director General de TECNALIA,ha sido el encargado de presentar el Congreso In-ternacional TransAl, "la plataforma de encuentrode referencia en innovaciones tecnológicas avan-zadas, dirigida a los sectores Aeroespacial, Cons-trucción, Fundición, Energía, Medio Ambiente yTransporte". TransAl está considerado, por sus or-ganizadores y por las empresas que toman parteen el mismo, como una “plataforma de encuentroy punto de referencia internacional sobre las másrecientes innovaciones tecnológicas y tendencias,

acerca de las aplicaciones del aluminio y susrepercusiones en el desarrollo sostenible”.

El carácter de TransAl como punto de en-cuentro, y su gran eco mediático, también hasido destacado por François Renaud, Presi-dente Director General de Fonderie Mercier(Toulouse, Francia). Tras superar una crisisen 2001, a causa de los atentados terroristasdel 11-M en Nueva York, esta empresa galaha resurgido apostando por la diversificacióny, sobre todo, por la innovación, gracias a lacual han logrado un nuevo material derivadode la cera con el que están produciendo pie-zas que, según Renaud, "hasta ahora eran ini-maginables".

Luc Roby, Director General de la Société de laValée de l´Alluminium de Canadá, subrayó lagran inversión en la formación de los jóvenes

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España y Canadá incrementansus relaciones comercialesy tecnológicas

Networks para el desarrollo de un equipo de trans-misión / recepción de vídeo con múltiples interfa-ces de red de última generación".

El congreso TransAl´08, centrado en las aplicacio-nes industriales del aluminio y el desarrollo soste-nible, es fruto de la cooperación entre TECNALIA,el Centro francés de Desarrollo de las Industrias deConformado de Materiales (CTIF) y el Centro de In-vestigación y de Desarrollo del Aluminio (CQRDA,Canadá).

TECNALIA, –Corporación Tecnológica integradapor Azti, ESI, Fatronik, Inasmet, Labein, Neiker yRobotiker– lidera varios proyectos europeos del VIIPrograma Marco de la UE, de los 40 nuevos proyec-tos que obtuvo en 2007. Esta participación suponeun retorno de 13,4 millones de euros, situándoseen el ránking, difundido por el CDTI el pasado 29de enero en la segunda conferencia del VII Progra-ma Marco de I+D+i en España, como la primera en-tidad del País Vasco en retornos y la segunda esta-tal, tras el Consejo Superior de InvestigacionesCientíficas (CSIC).

en su país, tercer gran productor mundial de alu-minio, tras China y Rusia. Roby ha destacado quela tercera edición de TransAl, que tendrá lugar enCanadá en 2009, convertirá este certamen "en unagran feria de negocio y unión de empresas".

"El programa de cooperación tecnológica hispa-no-canadiense estipula mecanismos para la eva-luación y financiación conjunta de iniciativas decooperación tecnológica y proporciona un sello decalidad a los proyectos evaluados positivamente,que les permite ser financiados a través de losinstrumentos nacionales disponibles en ambospaíses según sus respectivas normas y procedi-mientos", ha destacado Ismael Rodrigo, represen-tante del CDTI.

Respecto a la financiación del CDTI para apoyar es-te programa, Rodrigo ha desvelado que "desde quese aprobó el programa se han aprobado diferentesproyectos que han recibido el sello Canadeka. Unode los últimos ejemplos es el caso de un proyectode cooperación tecnológica entre la empresa espa-ñola AD Telecom y la empresa canadiense Galazar

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PTC lanza la nueva versión de su soluciónCAD/CAM especializada para la construcciónnaval. CADDS 5 y Optegra proporcionan las

capacidades y el rendimiento necesarios para ayu-dar a los equipos integrados por numerosos miem-bros, geográficamente dispersos, a crear conjuntosinmensos y de gran complejidad dentro de plazosmuy estrictos. Optegra incorpora nuevas presta-ciones y mejoras significativas para aumentar laproductividad, así como para mejorar la facilidadde uso y la colaboración.

El sector de la construcción naval se viene enfrentan-do tradicionalmente al reto de satisfacer las deman-das de innovación, al tiempo que los procesos ma-nuales utilizados suponen ciclos de desarrollo deproductos excesivamente largos. CADDS 5 ofreceprestaciones de modelado híbridas, altamente adap-tables, que permiten optimizar el enfoque de diseñopara satisfacer necesidades específicas de desarrollode productos. Al permitir que los usuarios hagan re-ferencia a los diseños en desarrollo de sus colabora-dores, la solución CADDS 5 posibilita la ingeniería si-multánea en un diseño naval totalmente digitalizadoy un entorno de modelado 3D. En última instancia,esto ayuda a acortar los ciclos de diseño y a agilizar ellanzamiento comercial de los productos. Entre lasmejoras de las que podrán disfrutar todos los usua-rios de CADDS cabe destacar:

• Entorno gráfico único: permite aumentar la pro-ductividad al posibilitar la manipulación del es-tado fotorrealista de vistas individuales entre losmodos Alambre, Líneas Ocultas y Sombreado,para realizar tareas específicas.

• Prestaciones dinámicas optimizadas: las presta-ciones dinámicas están ahora activadas en la se-

sión de CADDS 5; además, las nuevas combina-ciones de teclas y botón central del ratón facili-tan la utilización de las extraordinarias presta-ciones dinámicas de CADDS 5.

• Recorte visual de vistas y estados de visualiza-ción: estas mejoras facilitan la comunicación alposibilitar la visualización y la manipulación deconjuntos de datos reducidos y mejorar la visibi-lidad de escenarios gráficos complejos, ademásde agilizar la interacción.

• Anotaciones semiautomáticas a partir de planti-llas: trabajo más eficaz, ya que ahora es posibleanotar rápidamente un plano utilizando unaplantilla definida por el usuario con la que secontrola qué objetos deben rotularse, así como elcontenido del rótulo. Las anotaciones se puedenactualizar automáticamente si se modifican losatributos del objeto o el formato de la plantilla.

CADDS 5 también incorpora prestaciones optimi-zadas, específicas para la construcción naval:

• Sistema de referencia del barco: la capacidad devisualizar un árbol interactivo del sistema de re-ferencia del barco y de mostrar gráficamente lasreferencias, proporciona una vista orientada albarco del diseño.

• Detección y gestión de colisiones: nuevo móduloque permite ahorrar tiempo y reducir los erroresde fases posteriores al detectar las colisiones an-ticipadamente. Además, con este módulo, el u-suario puede gestionar y resolver cada colisiónpor separado (disponible en mayo de 2008*).

• Diseño de sistemas de conducción: ofrece nue-vas y avanzadas secciones HVAC y de cableado,bifurcación de múltiples cables con continuidad

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PTC afianza su liderazgoen construcción naval conCADDS® 5 15.0 y Optegra® 15.0

de red y mejoras para el modelado de equipa-miento.

• Definición automática de juntas del casco y decubierta, y control más flexible de la salida dedatos de mecanizado: facilita el proceso de fabri-cación, contribuyendo a la mejora de la eficacia yla productividad.

“CADDS 5 se ha convertido en una de las solucio-nes preferidas del sector de la construcción naval,ya que soporta los requisitos exclusivos de estesector, caracterizados por el tamaño y la compleji-dad de las estructuras de los conjuntos y la necesi-dad de cumplir los criterios y normas de la indus-tria para el desarrollo de productos”, explicabaMichael Campbell, Vicepresidente y Jefe de pro-ductos de PTC. “En PTC hemos adquirido el com-promiso de ofrecer a nuestros clientes del sectornaval las prestaciones que necesitan para optimi-zar los procesos de desarrollo de productos y agili-zar sus lanzamientos comerciales”.

Abril 2008 / Información

Según el último Avance Estadístico de la In-dustria Eléctrica de UNESA (Asociación Espa-ñola de la Industria Eléctrica) la producción

de energía eléctrica del régimen ordinario (hidroe-léctrica, termoeléctrica y nuclear) en 2007 fue de239.668 millones de kW/h, un 1,5 por ciento másque en 2006.

En el régimen especial (renovables, residuos, coge-neración y tratamiento de residuos se produjeron72,888 millones de kW/h, un 8 por ciento más queen 2006, lo que supone una producción bruta totalde 312.556 kW/h de la que descontados los consu-mos propios de la producción, resulta una produc-ción neta de 300.146 millones de kW/h, un 3,1 porciento más que en 2006.

Descontados los consumos en bombeo y el saldointernacional negativo en 5.796 kW/h, la energíarealmente disponible para el mercado creció un 2,6por ciento hasta los 289.979 kW/h. Mientras tantoel consumo neto se situó en los 267.668 millonesde kW/h, con un avance porcentual del 2,7 porciento.

En cuanto a la estructura de la producción de la e-nergía eléctrica, en porcentajes, el 30 por cientoproviene del gas natural, el 24 por ciento de la delcarbón, el 17 es de origen nuclear, el 12 de renova-bles y residuos, el 10 de hidroeléctrica y el 7 porciento de los productos petrolíferos.

Esta es la situación de producción y consumo de e-nergía eléctrica –la más decisiva desde el punto devista de la producción industrial junto a la proce-

dente de hidrocarburos que domina el transporte-y un buen punto de partida para analizar la postu-ra del Sector del Metal ante el problema energéticoal que nos enfrentamos.

Partiendo de la premisa de que la energía es unbien básico cuya disponibilidad puede condicionarel desarrollo económico y el bienestar futuro de losciudadanos, es evidente que la política energéticadebe ser prioritaria.

Esa prioridad debería traducirse en una apuestadecidida por mejorar al eficiencia, tanto medianteel impulso a las inversiones en innovación y desa-rrollo tecnológico en los ámbitos de producción,consumo, transporte y distribución, como con laimplementación de nuevas medidas de gestión dela demanda en sectores específicos.

La racionalización del gasto y la conformación deun adecuado mix energético, elevando el nivel deautoabastecimiento sin apriorismos que excluyanningún tipo de origen, deberían ser también coro-larios de esa priorización de la política energéticaexigible a todas las administraciones.

Para que la cobertura de la demanda de energíapueda considerarse óptima, ha de cumplir tres con-diciones básicas: En primer lugar debe garantizar,en todo momento, el suministro; debe ser competi-tiva, en sí misma y como input de la economía; y,por último ser respetuosa con el medio ambiente.

En la actualidad el sector eléctrico español es su-mamente vulnerable porque nuestro país sigue

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Problemas, propuestasy soluciones en torno a la energíaPPoorr CCoonnffeemmeettaall

En primer lugar es necesario asegurar el suminis-tro de petróleo, con suficiente capacidad de refino,corregir el desequilibrio de la “dieselización” y de-sarrollar combustibles menos contaminantes. Encuanto al suministro de gas natural, es necesarioampliar la capacidad de almacenamiento de gasnatural licuado, afianzar las conexiones interna-cionales, modificar el “mix” de transporte –tubo yregasificadoras– y completar la red de distribución.

La “cartelización” de estas dos fuentes de energíaes cada vez más fuerte y otras fuentes como el car-bón se enmarcan en mercados casi monopolísticosy en última instancia todas ellas son culpables, endistinta medida, de producir gases de efecto inver-nadero. Mientras, las energías renovables son ca-ras y exigen subvenciones, su nivel de producciónes poco previsible y su efecto negativo sobre el me-dio ambiente tampoco es despreciable.

Así resolver la perentoria necesidad de un “mix” e-nergético es muy complicado, sobre todo si se ca-mina en la dirección contraria a los países de nues-tro entorno. Esos modelos de países más eficientesen términos energéticos sugieren que la participa-ción nuclear en la generación debería situarse en elorden en el que está la media comunitaria y, en sudefecto, debería realizarse una evaluación objetivay pública del coste de la posible sustitución de estafuente.

Además, es necesario el pleno desarrollo de la co-generación y la eliminación de los obstáculos ad-

siendo una isla energética y porque en los dos últi-mos años, se han realizado importantes modifica-ciones y rectificaciones en el sistema regulatoriodel sector, lo que supone un mercado con disfun-ciones y rigideces derivadas de la excesiva inter-vención administrativa.

En España, además, se dan tres rasgos diferencia-dores respecto de los parámetros europeos. Un altonivel de dependencia energética externa –80 porciento, frente al 55 por ciento la Unión Europea–,una elevada intensidad energética –alto consumode energía por unidad de PIB– y un margen de ma-niobra muy reducido para cumplir el Protocolo deKyoto. A todo ello puede añadirse la inquietud sus-citada por algunas decisiones o indecisiones políti-cas sobre el uso de determinadas tecnologías debase de generación eléctrica.

Con todo ello, disponer de un sistema y un modeloenergéticos encaminados a evitar que la energíapudiera ser en el futuro un obstáculo o una limita-ción al crecimiento económico, ha dejado hacetiempo de ser un objetivo deseable para convertir-se en urgente.

Afrontar el problema del suministro de energía,tanto desde el lado de la demanda como desde ladisponibilidad de nuevos recursos energéticos pro-pios, requiere un planteamiento a largo plazo quehaga posible el cumplimiento equilibrado de lostres objetivos de seguridad de suministro, compe-titividad y respeto al medioambiente.

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ministrativos a la modernización de la infraestruc-tura de transporte y distribución

En cuanto a la competitividad, los mercados ener-géticos están en la actualidad en una fase de tran-sición desde la liberalización iniciada en 1997 queofrece, por tanto, la oportunidad de perfeccionar ycorregir las ineficiencias e incertidumbres del sis-tema regulatorio actual. Para ello se han de poten-ciar los principios de libertad de empresa y unidadde mercado y limitar la intervención pública a lasactividades reguladas, y ajustada a los principiosde estabilidad, transparencia y predictibilidad, co-herencia, adaptabilidad y proporcionalidad exigi-bles a una regulación de calidad.

También es urgente consensuar las modificacio-nes legales y administrativas que permitan com-pletar el proceso de liberalización del mercado in-terior de la energía, promoviendo de formadecidida y firme las infraestructuras de genera-ción, transporte y distribución de electricidad ygas y realizando las reformas legislativas, tenden-tes a conseguir un funcionamiento eficiente de los

mercados, de los organismos reguladores y de losgestores del sistema.

En concreto, deben eliminarse las incertidumbresexistentes sobre la estabilidad del modelo regula-torio del sector eléctrico español y, especialmente,en todo lo referente al sistema de fijación de pre-cios y tarifas, y su compatibilidad con un mercadoliberalizado en el marco de las Directivas comuni-tarias, algo absolutamente imprescindible para eldesarrollo del proceso inversor que asegure nues-tro suministro energético en el futuro.

También se ha de favorecer la competitividad delsector industrial español evitando que las revisio-nes de los costes energéticos se repartan de formaasimétrica entre los diferentes consumidores, seandomésticos o industriales, y estableciendo un sis-tema de gestión de la demanda eléctrica que evitediscriminación entre clientes industriales y fije cri-terios homogéneos de prestación de servicios y re-muneración de los mismos, con independencia defechas o modalidades de contratación del suminis-tro.

Asimismo, se deben diseñar e implantar mecanis-mos de gestión de la demanda en el sector del gasnatural, implementar las medidas que permitan fi-jar los límites cuantitativos de desarrollo y una re-tribución predecible de las energías renovables y lacogeneración eficiente, con un régimen estable ypredecible y un sistema que garantice los derechosde los consumidores.

Por último, en relación con el desarrollo sostenible,se debería haber realizado una asignación sufi-ciente y gratuita de derechos de emisión a las ins-talaciones energéticas de forma que se hubieracontribuido a mantener un precio razonable de laenergía que garantizase la competitividad y la via-bilidad de las inversiones futuras para todos lossectores afectados por la Directiva y haber exigidoa la Administración compromisos sobre el controly reducción de las emisiones de los sectores no Di-rectiva.

Lo ajustado de la asignación de derechos de emi-sión para los nuevos entrantes, la necesidad de fo-mentar la utilización de tecnologías eficaces desdeel punto de vista energético, incluida la cogenera-ción y, por supuesto, la definición del papel de la e-nergía nuclear como fuente energética capaz de a-segurar el suministro de base de energía a precioscompetitivos y sin aumentar las emisiones de CO2,son otras cuestiones preocupantes.

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SICK este año lanza al mercado el sistema decontrol de seguridad UE410 Flexi.

El UE410 Flexi es un sistema modular de entradas,salidas, muy sencillo, con posibilidad de salidaspor relés y comunicaciones con buses de campo.Este sistema combina las ventajas de un controlseguro con una configuración sumamente sencilladel módulo.

Con el eslogan “Sencillamente modular, modular-mente sencillo”, SICK resume las virtudes de estaúltima novedad en el ámbito de seguridad indus-trial:

— Polivalente: soporta cualquier tipo de sensoresy contactos seguros.

— Intuitivo: selección de los sensores de seguridad.

Sistema de control de seguridadmodular UE410 Flexi de SICK

— Sencillo: simulación, configuración y documen-tación en PC.

— Directo: configuración del módulo mediante unsimple destornillador.

— Eficiente: un solo módulo actúa como dos dis-positivos de seguridad.

Aparte de las virtudes mencionadas, el sistema decontrol modular Flexi destaca por las siguientescaracterísticas:

— 12 entradas seguras y 4 entradas de control se-guras.

— 4 salidas seguras (24 V DC, 2 A semiconductor).

— 10 salidas de impulso.

El Configurador Flexi, símplemente “lógico”

El dispositivo de conmutación de seguridad UE410Flexi es muy fácil de configurar. El configuradorinstalado en un PC indica y documenta el procesopaso a paso; desde la elección de los sensores deseguridad mediante el sistema “seleccionar y a-rrastrar” y la selección de los módulos necesarios,hasta la visualización de las configuraciones.

Las diferentes configuraciones se seleccionan di-rectamente en el conmutador giratorio rojo delmódulo Flexi mediante un simple destornillador.

Para el lanzamiento de este producto, SICK pone ala disposición tres paquetes distintos: “Básico”,“Relé” y “Bus de Campo”. Los tres paquetes garan-tizan una reducción de costes y esfuerzos en unagran variedad de aplicaciones, ya que con el siste-ma de control UE Flexi se ejecutan la planificación,

programación de la lógica y documentación en unsolo paso. La puesta en servicio es sencilla y sinsoftware.

Además, el UE Flexi representa un ahorro de espa-cio en el armario eléctrico y la supresión de posi-bles fallos en el cableado. Como consecuencia, loscostes de servicio son reducidos, y el fácil manejoresta la necesidad de formación.

Para más información sobre el sistema de control deseguridad UE410 Flexi, SICK ha creado una micrositedentro de su página web que contiene vídeos forma-tivos, animaciones y simulaciones. El contenido dela microsite también está disponible en formato CD.

La Campaña SafetyPLUS

El lanzamiento del sistema de control UE410 Flexi serealiza dentro de la campaña SafetyPLUS, iniciada aprincipios del año 2007 y dedicada a transmitir lacapacidad de SICK para ofrecer soluciones globalesen el ámbito de la seguridad industrial.

Con las ventajas que incorpora el concepto Safety-PLUS el cliente aumentará la productividad y ladisponibilidad de sus máquinas y plantas gracias ala aplicación de cuatro virtudes:

1. Un PLUS en competencia, ya que tras el nombreSICK se oculta un know-how obtenido directa-mente de la experiencia práctica.

2. Un PLUS decisivo de posibilidades, dado queSICK ofrece la más versátil e innovadora gamade seguridad del mundo: nuestros productospara personas y máquinas abarcan diversossectores y ofrecen soluciones de seguridad ex-clu-sivas que igualmente se ajustan a sus nece-sidades individuales.

3. Un PLUS diario de eficiencia, porque la correctaaplicación de nuestros sistemas de seguridadtambién contribuye a la optimización de losprocesos de producción.

4. Un PLUS evidente de independencia, ya queSICK ofrece conceptos de seguridad industrialque se integran perfectamente en su planifica-ción individual, lo que proporciona gran mar-gen de maniobra.

El concepto SafetyPLUS engloba el know-how ex-perto de los ingenieros de SICK en el desarrollo desoluciones integrales en las siguientes familias deproducto:

— Sistemas de protección opto-electrónicos.

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— Sensores de seguridad.

— Interruptores de seguridad electro-mecánicos.

— Interfaces de seguridad.

— Buses de seguridad.

SICK – 60 años de independencia, innovación y li-derazgo en el mundo de sensores industriales.

SICK fue fundada en el año 1946 por el Dr. ErwinSICK en Vaterstetten, cerca de Munich. Dedicadaal diseño y fabricación de sensores y barreras op-to-electrónicas de seguridad, la empresa ha idoampliando su gama de productos dentro de la op-to-electrónica industrial.

Así, en el año 1956 se fabricó el primer equipo demedida de visibilidad y densidad de emisiones pa-ra la protección medioambiental. Poco después, enel año 1968, se comenzó la comercialización de losprimeros lectores de códigos de barras industriales.

Con la mente puesta en la internacionalizaciónde la empresa, en el año 1972 se fundó la primerafilial de SICK en Francia. Tras ello, seguirían las fi-liales del Reino Unido, Estados Unidos y PaísesBajos. Actualmente, SICK dispone de una red in-ternacional formada por 40 filiales y numerosasagencias repartidas en 5 continentes.

SICK España

La filial de SICK en España fue fundada en 1990. Des-de entonces ha mantenido un continuo crecimien-to. Actualmente SICK España está formada por 50personas, que prestan servicio en todo el territorionacional, a través de ocho delegaciones ubicadas enBilbao, Madrid, Sevilla y Valencia y una oficina cen-tral ubicada en St. Just Desvern en la Provincia deBarcelona.

Independencia, innovación y liderazgo son losvalores de nuestra identidad. La identidad se ma-nifiesta como un nexo entre el pasado y el futuro.Comprende las fuerzas, deseos, requerimientos yvisión de la empresa. Se construye sobre una cul-tura corporativa madura y es una guía para el fu-turo que es un compromiso y una motivación.

Divisiones de SICK Optic-Electronic, S.A.:

— Sensores Industriales.

— Seguridad Industrial.

— Automatización de Procesos.

— Identificación Automática.

— Visión Artificial.

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Tel.: 917 817 776

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altamente tecnológicas en visión artificial aplica-das a múltiples sectores: Aeroespacial, Automóvil,armamento, alimentación, agrícola, etc. ha desa-

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VRAC / SCANLASER: Solucióncompleta para pilotaje de robotsy defectos en piezas de fundiciónPPoorr RRiibbiinneerrff

rrollado el sistema V-RAC y SCANLASER quecuenta ya con 4 añosde implementación.

El sistema tiene 2 va-riantes, una de simplepara el control de de-fectos de fundición en3D (SCANLASER) y o-tra para el pilotaje derobots con el objeto

de recoger las piezas directamente del contene-dor.

Sistema VRAC: Pilotaje robots en 3D

VRAC es un sistema estándar para recoger las pie-

lin/seg, a escoger según nuestras necesidades deprecisión y de tiempo de ciclo.

Una vez efectuado el barrido, el procesador de visión3D conforma una imagen en relieve de la superficieescaneada y la envía al módulo CAD.

Por otra parte, se introduce en el módulo CAD la mo-delización 3D de la pieza, pinza y contenedor, por loque el sistema es capaz de encontrar la pieza en lasuperficie 3D generada y determinar que pieza sepuede coger sin colisionar la pinza con otra pieza ocon el contenedor.

Clasificación piezas:

Como hemos comentado, el sistema también sepuede montar de forma fija, para el caso de piezasque deseemos coger de encima de una cinta o ca-dena transportadora, sea para determinar su posi-ción de cogida para el robot, sea para reconocer lapieza y efectuar una clasificación.

El sistema sirve tanto para piezas de fundición dehierro y aluminio, como para machería de arena.

SCANLASER: Control de defectos:(Faltas de materiales…)

El sistema nos permite detectar faltas o excesos dematerial en la superficie. Al obtener una imagenen relieve, el sistema no confunde las manchassuperficiales (óxido, etc.) con los cráteres o faltasde material, lo que lo hace muy robusto, por lo queesta tecnología es inmune al color de la pieza omanchas que aparezcan en ella, así como el cam-bio de color por colada, etc. ya que la imagen obte-nida es la superficie física de la pieza, no una “fo-to” de esta.

zas directamente delcontenedor. Se compo-ne de: Captador de vi-sión 3D, Procesador devisión 3D y de un mó-dulo CAD.

Se desplaza el captador sobre la pieza a analizar(embarcado en un robot o en una unidad lineal in-dependiente del robot), o se desplaza el contene-dor o pieza por debajo del captador fijo (sobre unacinta de transporte). Hay dos tipos de captadores,uno que captura a 240 lineas/seg y otro a 1500

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El pasado 3 de abril tuvo lugar en AZTERLANla Jornada Técnica “Conceptos avanzados depreacondicionado e inoculación en fundición

gris y esferoidal”, que contó con la destacada asis-tencia de 62 técnicos y profesionales de fundición,pertencientes a 33 empresas.

La calidad de los componentes fundidos está con-dicionada por factores de diferente naturaleza, sibien, el estado metalúrgico del hierro se presentacomo un aspecto determinante.

Los elementos acondicionadores del metal líquidopueden influenciar su modelo de solidificación, ala vez que interactúan sobre el grado de limpiezadel propio metal. La inoculación se presenta portanto, como una clara oportunidad para mejorarlas formas grafíticas y acondicionar la estructura alas demandas de cada componente fundido.

Esta Jornada Técnica contó con la colaboración deespecialistas de la firma ELKEM AS, que a lo largode sus presentaciones dieron a conocer algunas delas últimas novedades y experiencias metalúrgicasrelacionadas con la fabricación de piezas de fundi-ción de hierro esferoidal y laminar.

De igual forma, se presentó el análsis térmico co-mo una herramienta imprescindible para la opti-mización metalúrgica del hierro.

La actividad se desarrolló de acuerdo al siguienteprograma de trabajo:

15:10 h Presentación de la jornada.

Xabier González – I. F. TABIRAGonzalo Basterra – ELKEM IBERIA S.L.

15:20 h Conceptos básicos en la inoculación de pie-zas de fundición laminar y esferoidal.Mr. Chris Ecob – Customer Service ELKEM AS

16:20 h Defectos metalúrgicos más comunes en pie-zas de fundición esferoidal. Casos prácticos.Mr. Chris Ecob – Customer Service ELKEM AS

17:20 h Experiencias prácticas sobre el preacondi-cionamiento del metal.Mr. Chris Ecob – Customer Service ELKEM AS

18:00 h Análisis Térmico. Una herramienta impres-

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Jornada Técnica:“Conceptos avanzadosde preacondicionado e inoculaciónen fundición gris y esferoidal”PPoorr IInnssttiittuuttoo ddee FFuunnddiicciióónn TTaabbiirraa

Sr. Gonzalo Basterra. Elkem Iberia, S.L.

elementos activos que optimizan las propiedadesdel preacondicionado del metal. La presentaciónterminó con el desarrollo de cinco casos de aplica-ción práctica de dicho producto a problemas realesde distintas fundiciones.

El Sr. Julián Izaga (Director de Tecnología del Cen-tro de Investigación Metalúrgica AZTERLAN), con-cluyó la Jornada Técnica con una interesante inter-vención sobre el análisis térmico, planteando unaimportante reflexión acerca de la necesidad de op-timizar la calidad metalúrgica del metal. El análisistérmico se presenta como una herramienta im-prescindible para dicha optimización.

La limitación de tiempo para el desarrollo comple-to de esta presentación dio pie a que el Sr. Izaganos emplazase a una futura sesión de trabajo sobreeste interesante tema. Tanto los contenidos técni-cos, como la visión práctica a través de casos con-cretos de aplicación, fueron algunas de las clavesdel éxito de esta Jornada de trabajo.

Desde el Instituto de Fundición TABIRA seguire-mos apostando por compartir y desarrollar el co-nocimiento técnico, que permita una industria defundición cada vez más competitiva.

cindible para optimizar la calidad metalúr-gica del hierro.Janire Pagai y Julián Izaga – AZTERLAN

18:30 h Conclusiones y clausura.

Tras una breve presentación de la compañía EL-KEM AS por parte del Sr. Gonzalo Basterra, la pri-mera conferencia técnica dió a conocer algunosconceptos básicos de la inoculación para piezas defundición laminar y esferoidal.

El Sr. Chris Ecob hizo una brillante exposición sobrelos mecanismos que rigen la nucleación del grafitodurante la etapa de solidificación, dando a conocerlos efectos más destacados de la inocualción en loscomponentes fundidos. De igual forma, desgranó losprincipales factores que influyen el acondicionadodel hierro, para concluir su primera comunicacióncon un interesante repaso a algunas de las prácticasmás aconsejables, de cara a la obtención de una ino-culación eficaz en fundición gris y esferoidal.

La segunda comunicación técnica estuvo orienta-da a dar a conocer algunos de los defectos metalúr-gicos más comunes en fundición esferoidal: mal-formaciones grafíticas (Chunky, Spiky, …), grafitosestallados, flotación de grafito, rechupes, inclusio-nes, pinholes, ferrita/perlita, etc.

Tras un detallado análisis de cada defecto, el Sr. E-cob planteó algunas posibles líneas de trabajo quepermitan corregir dichas desviaciones de caráctermetalúrgico.

La siguiente presentación estuvo centrada en elpreacondicionamiento del hierro. El Sr. Ecob dió aconocer algunos de los últimos avances del equipoinvestigador de la compañía ELKEM AS, que hanpermitido el desarrollo de un producto con nuevos

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Sr. Chris Ecob. Elkem AS. Sr. Julián Izaga. Azterlan.

Diseñado tras analizar las necesi-dades de los clientes, el ExcelonPro es el primer FRL (filtro-regu-

lador-lubricador) que se puede montarsin herramientas e incorpora racoresenchufables que ofrecen la mejor rela-ción caudal/tamaño de su clase.

En Norgren, inventamos el FRL hacemás de 85 años y ahora hemos rein-ventado la preparación del aire con u-na unidad compacta de alto rendi-miento que le ofrece el mejor preciopara rentabilizar su inversión almáximo.

La modularidad de esta nueva se-rie permite cualquier configura-ción de unidades, diez unidadesbase diferentes, 19 opciones de co-nexión, entre ellas PTF, ISO R, ISOG, o racores enchufables en siste-ma métrico o imperial.

Fácil de montar sin necesidad de he-rramientas, gracias a sus fijaciones in-corporadas es de sencilla instalación en cualquiersuperficie.

El Excelon Pro es la unidad más compacta de suclase y se suministra en las opciones y tamañosmás utilizados.

La facilidad de configuración de la unidad le per-mitirá reducir al máximo los costes de inventario.

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Obtenga más rentabilidadcon la nueva serieNorgren Excelon® serie Pro

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La Corporación Tecnológica TECNALIA lidera 4Proyectos del VII Programa Marco relacionadoscon la simulación de materiales cementicios,

los nanomateriales para construir aviones más se-guros, las comunicaciones y los servicios en movili-dad y la gestión eficiente de los recursos pesqueros.

En estos proyectos, TECNALIA colabora con empre-sas líderes en sus sectores de actuación como sonAernnova (antigua Gamesa Aeronáutica), Alcatel-Lucent, Basf, Bikain, Ericsson, Italcementi o Telefó-nica. Igualmente, colabora con entidades de refe-rencia en Europa como los Centros de Investigaciónde Fraunhoffer y VTT, las Universidades de Bonn,Cranfield o Lille y los Institutos Eduardo Torroja,CEFAS o Imperial College.

TECNALIA obtuvo 38 nuevos proyectos en 2007,primer año del VII Programa Marco de la UE, conun retorno de 12,8 millones de euros, lo que supo-ne un crecimiento del 50% respecto a la media a-nual del VI Programa Marco.

En el ranking de entidades españolas, difundidopor el CDTI el pasado 29 de enero en la segundaconferencia del VII Programa Marco de I+D+i en Es-paña, TECNALIA figura como la primera entidaddel País Vasco en retornos y la segunda estatal,siendo la primera el CSIC.

Por áreas temáticas, los mayores retornos se pro-ducen en Nanociencias, Nanotecnologías, Materia-les y Nuevas Tecnologías de Producción (NMP);Tecnologías de la Información y Comunicaciones(ICT); Transporte; y Energía.

De estos 38 nuevos proyectos, TECNALIA lideracuatro de ellos:

1. CODICE: área NMP, cuyo objetivo es el desarrollode una herramienta de simulación computacio-nal que permita, a partir de variables macroscó-picas, reproducir la estructura y propiedadesmecánicas de los materiales cementicios, así co-mo su resistencia a los procesos de degradación.

2. LAYSA: área Transporte, cuyo objetivo es el de-sarrollo de materiales para construir avionesmás seguros; materiales inteligentes, basadosen nanomateriales, capaces de detectar y reac-cionar ante fenómenos atmosféricos y en casode incendio o accidentes.

3. m:CIUDAD: área ICT, cuyo objetivo es la genera-ción de una nueva infraestructura de comuni-caciones para servicios creados por uno mismo,desde el teléfono móvil, para uso de otros usua-rios también móviles. Por ejemplo, servicios demi m:blog, mis m:preferencias, mis m:anun-cios, etc.

4. TXOTX: área Alimentos, Agricultura y Pesca yBiotecnología; cuyo objetivo es el de contribuira un enfoque coherente hacia la investigacióndirigida a la evaluación y gestión de los recur-sos pesqueros enfocado especialmente a aque-llas áreas donde la flota Europea actúa, bien enaguas Internacionales o de terceros Países, odonde la Unión Europea impulsa importantesactividades de desarrollo.

TECNALIA lidera 4 proyectosdel VII Programa Marco

La industria aeronáutica y espacial vasca havisto confirmadas las previsiones favorablesde facturación para 2007, con un crecimiento

de las ventas del 15%, alcanzando una cifra supe-rior a 940 millones de euros y superando las expec-tativas iniciales de incremento de la facturaciónpara este periodo situadas en el 5%.

Según los datos aún provisionales recogidos porHEGAN, el Cluster de Aeronáutica y Espacio del Pa-ís Vasco, esta importante mejora del sector se pro-duce en el marco de un ejercicio caracterizado porresultados récord tanto en el número de contrata-ciones de nuevos aviones como en el número deentregas de los grandes fabricantes y con unas fa-vorables previsiones de crecimiento del tráfico aé-reo para 2008.

A estos datos positivos se suma la cifra de evolu-ción del empleo, que se ha incrementado práctica-mente un 14% por ciento con respecto al ejercicioanterior, hasta alcanzar las 6.623 personas ubica-das en toda la geografía del Estado.

Por su parte, las exportaciones se situarán previsi-blemente en algo más de 500 millones de euros,mientras que las cifras destinadas a inversión enI+D superarán los 90 millones de euros.

A pesar de la persistencia de algunos factores depreocupación para las empresas como el precio delcombustible, los retrasos de algunos nuevos pro-gramas y la depreciación del dólar frente al euro,que amenaza la capacidad competitiva de las em-

presas europeas, la industria aeronáutica y espa-cial vasca destaca las buenas perspectivas existen-tes en el sector, que registra una carga importantede trabajo.

Entre los factores positivos de la industria vasca,resalta la consolidación de las pequeñas y media-nas empresas, en las que se observa el crecimientode sus cifras de ventas y exportaciones, y los movi-mientos de integración y alianzas para adquirir u-na mayor dimensión y trabajar con éxito en losnuevos programas.

Este año se celebra el 10 Aniversario de la constitu-ción de HEGAN, la Asociación Cluster de Aeronáu-tica y Espacio del País Vasco, surgida para poten-ciar, promover y estimular el tejido industrial,profesional, tecnológico, investigador y de innova-ción del sector, favoreciendo la creación de pues-tos de trabajo de alta especialización, el desarrollocientífico y técnico de la sociedad, y la consolida-ción de la industria vasca en actividades de mejorfuturo y más valor añadido.

Cinco años antes había comenzado a funcionar elComité de Tecnología del Cluster, embrión de loque hoy es la Asociación, que reunía a las empre-sas tractoras (Aernnova, originalmente GamesaAeronáutica, ITP y Sener), los centros tecnológicos,la UPV, SPRI y el Departamento de Industria.

Actualmente, la asociación está integrada por 32empresas y 3 centros tecnológicos relacionados di-rectamente con el sector.

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El sector aeronáutico y espacialvasco supera sus expectativascon un crecimiento del 15% de lafacturación y un 14% del empleo

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ESQUEMA DEL MECANISMO DE LA“EVAPORACIÓN EXPLOSIVA DEL AGUA” (SegúnH.G. Levelink y H. Van den Berg).

A) Contacto “estático” entre el metal líquidoy la pared del molde. Formación de unacapa termoaislante de vapor de agua; au-sencia de “penetraciones”.

B) Choque entre el metal líquido y la pareddel mismo.

C) Solidificación del metal en los poros de laarena y desarrollo explosivo del vapor deagua.

D) Aumento del tamaño de la burbuja de va-por de agua.

E) Llenado por parte del metal de la cavidadanteriormente ocupada por el vapor de a-gua.

Normalmente esta “explosión de vapor deagua” se observa, y a veces es audible, des-pués de aprox 1 minuto de finalizado el lle-nado de la pieza. No obstante siempre quese observe una explosión de gases en elmolde, no quiere decir que con toda seguri-dad se vayan a obtener piezas con este tipode defectos que aquí comentamos, puestoque el molde puede tener ciertas condicio-nes favorables para “ventear” adecuada-mente, para que inmediatamente despuésde la explosión sean desalojados los gasesque han originado la misma y que no sonvapor de agua.

Estos defectos se han hecho evidentes con eldesarrollo e implantación de las líneas demoldeo de alta presión.

Defectos de penetraciónmetálica y sopladurasoriginados por “explosión”en los moldes de arena en verdePPoorr JJ.. EExxppóóssiittoo.. EExx DDiirreeccttoorr TTééccnniiccoo JJuubbiillaaddoo ddee LLaavviioossaa--PPrroommaassaa

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Las burbujas de vapor así formadas son conduci-das al interior del metal, puesto que el camino através de los poros está bloqueado.

La abrupta penetración del vapor al interior delmetal, produce una onda de presión de este últi-mo, forzando al metal hacia el interior de los porosde arena más próximos. Las inicialmente peque-ñas y separadas burbujas de vapor, se unen paraformar otras mayores (D).

Muy frecuentemente las burbujas escapan poste-riormente a través de otros restantes poros de are-na (E), a menos que se tenga una baja temperaturadel metal y la solidificación se diera rápidamente.En este caso las burbujas de vapor no pueden a-bandonar el metal y se originan sopladuras. Si enlugar de esto, el metal permanece en estado líqui-do durante un tiempo suficientemente prolonga-do, la burbuja de vapor puede encontrar una vía desalida a través de otros poros de arena, por mediode la presión estática o dinámica del metal y nodar así lugar a sopladuras.

En este mecanismo, el cual es responsable de la “e-vaporación explosiva del agua”, el papel que juegala transferencia del calor, es doble porque ella pro-mueve la “evaporación explosiva del agua” y favo-rece la rápida solidificación del metal en los porosde la arena, cerrando así el camino al escape delvapor de agua.

Este tipo de penetración metálica, está normal-mente localizada en una zona de la pieza, y confrecuencia se localiza en la parte opuesta a los a-taques de colada o última parte del molde a lle-nar (en estas zonas se tiene una mayor concen-tración de agua y una menor temperatura delmetal), o bien en puntos situados en la parte su-perior del molde, donde la cavidad se llena demetal con cierta violencia, durante la ascensióndel metal.

A veces también este tipo de penetración metálicase da en grandes áreas o zonas del molde, general-mente en la parte superior del mismo y cuando elfenómeno de la “evaporación explosiva del agua”es muy violento.

POSIBLES ACTUACIONES A REALIZAR PARAEVITAR ESTOS DEFECTOS

Estos tipos de defectos son más dados a darse en elmoldeo horizontal que en el moldeo vertical, debi-do a la mayor facilidad para la salida de gases, tan-

La experiencia en la fundición, indica que un mol-de menos “duro” hace más rugosa la superficie dela pieza, a diferencia de los moldes más “duros”debido a la mayor compactación de la arena, quepresenta poros de menores dimensiones entre losgranos de arena, y así reducen la tendencia delmetal líquido a penetrar bajo el empuje de la pre-sión estática.

Sin embargo, y a pesar del empleo de moldes “du-ros”, se ha comprobado que estos moldes “duros”pueden dar piezas con defectos superficiales másmarcados, en contradicción a lo anteriormente in-dicado.

Por lo tanto, el problema no se limita a ser unsimple fenómeno de penetración de metal en losporos de la arena, por efecto de la sola presiónmetalostática, debido a que estos defectos quecomentamos, también se dan a presiones meta-lostáticas relativamente bajas de metal líquido,totalmente insuficientes para iniciar la penetra-ción metálica.

Un cuidado examen del defecto ha demostradoque, en efecto, en el molde de alta dureza actúanfuerzas de otra naturaleza que “prensan” el me-tal en los poros de la arena. Estas fuerzas son o-riginadas por la “evaporación explosiva del a-gua” presente en la superficie húmeda del molde(en los moldes secos nunca se origina este fenó-meno), y es provocada durante el llenado de laspiezas o inmediatamente después del mismo,debido al choque o golpe directo del flujo delmetal líquido contra la superficie húmeda delmolde.

El mecanismo por el cual se desarrolla la “evapora-ción explosiva del agua” se ha indicado en el es-quema anterior.

Cuando el metal líquido golpea la pared húmedadel molde a alta velocidad, se forma una alta pre-sión de contacto entre el metal y la pared del mol-de (B).

Consecuentemente en este punto, el metal co-mienza a penetrar al interior de los poros de arenay hay adicionalmente una transferencia de calordel metal a la pared húmeda del molde.

Este último efecto hace que el metal en los poros,se solidifique rápidamente, y de este modo cierralos poros y hace que el agua sobre los granos de a-rena se evapore de una forma explosiva (C).

to de moldes como de machos en este úl-timo tipo de moldeo.

Esta forma de penetración “explosiva” nosólo se da en el tipo de fundición denomi-nado gris o laminar, sino incluso en lasdel tipo esferoidal o dúctil, a pesar de lamayor tensión superficial de estas últi-mas.

1. Reducir al máximo posible el porcen-taje de humedad y para ello:

a) Reducir el porcentaje de compac-tabilidad a valores tan bajos comosea posible de entre 30/40%.

b) Mejorar si ha lugar la eficiencia orendimiento del procesado de la a-rena de moldeo 2,3. Una buena efi-ciencia o rendimiento de procesadosegún el método de Wenninger se-ría de > a 65%, al objeto de tener ba-jos valores de “agua libre”, no supe-riores al 0,2%.

2. Mantener lo más bajos posibles elcontenido en finos AFS y/o inertes.Estos necesitan más agua en la are-na de moldeo para obtener una de-terminada compactabilidad a unadada eficiencia o rendimiento deprocesado 2. El contenido en polvo ofinos inertes es la diferencia entre laarcilla AFS y la bentonita activa porazul de metileno.

3. Reducir en lo posible el contenido enbentonita activa por azul de metileno.

4. Arena de moldeo demasiado gruesa.

Es recomendable el empleo de una a-rena de índice de finura AFS > a 60 dela arena base. Emplear arenas de ma-chos más finas o bien añadir arena fi-na para aumentar el índice de finuraAFS de la arena que entra al circuito dearenas a través de los machos. Poneratención a la distribución granulomé-trica obtenida con la mezcla de ambasarenas, de forma tal que no se obtengauna distribución en forma de doble pi-co (también denominada “joroba decamello”).

Con el empleo de arenas gruesas unligero aumento de presión a través de

c) Dar salidas de los gases a través de las mis-mas de forma tal que coincidan con la for-mación de “vientos” indicados en e).

d) Ajustar las portadas en el molde de tal formaque no se formen “chapas” metálicas que al“cerrar” las portadas invaliden lo indicadoanteriormente.

e) Colocar salidas de “vientos” en forma de “pa-tas de araña”, moldeando medias cañas enambas medias cajas, a una separación delmodelo de entre 15/20 mm de la parte exte-rior del modelo, para que no entre el metalen dichos “vientos”. Al final de la “pata de a-raña”, taladrar un viento en la semicaja su-perior que comunique a la atmósfera.

12. Pulverizar la superficie del molde fundamen-talmente sobre las zonas críticas del molde,con una mezcla compuesta aproximadamentedel 75% de gasoil + 25% de aceite “quemado”proveniente de los cambios de aceites de losautomóviles. El aceite a emplear es mejor quesea de los denominados sintéticos, puesto quelos mismos no contienen Azufre ni Nitrógeno.El contenido en Azufre es sobretodo importan-te para las piezas fabricadas en hierro de grafi-to esferoidal.

Nota: Recordar que los moldes “duros” producidosa alta presión tienen una más alta transferencia decalor que los moldes “blandos”. Cuando se introdu-jo el moldeo a alta presión, los fundidores se vie-ron obligados a mejorar y/o aumentar la inocula-ción, puesto que las aristas de las piezas eran máspropensas a dar mayor dureza, debido a una ma-yor velocidad de enfriamiento que con los moldesmenos duros anteriormente producidos.

Por ello es, en cuanto a este problema de penetra-ción metálica por “explosión” se refiere (entre o-tras medidas) adecuado el aumentar la temperatu-ra de colada, aumentar el tiempo de colada yreducir en lo posible la presión de atacado de losmoldes.

BIBLIOGRAFÍA

1. H.G. Levenlink, H.v.d. Berg “Defectos de piezas fundidasdebido a moldes duros” Disamatic Convention 73.

2. J. Expósito “El agua libre contenida en las arenas de mol-deo en verde”. Fundi Press nº 4, Marzo 2.008.

3. J.Expósito “Influencia de la eficiencia del procesado de laarena de moldeo en verde en el desarrollo de su poder a-glutinante y humedad”. Fundi Press, nº 2 y 3. Diciembre2.007 y Febrero 2.008.

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la evaporación “explosiva” del agua, lleva a darla penetración metálica.

5. Mantener el porcentaje de negro mineral opérdida por calcinación, en el caso de que ha-ya sido posible una reducción en el porcentajede compactabilidad y/o una mejor eficienciadel procesado de la arena. En caso contrariose debe reducir el porcentaje de pérdida porcalcinación.

6. Evitar el empleo de arena caliente en la máqui-na de moldeo. Máxima temperatura recomen-dable máximo de 49º C.

Con altas temperaturas, se necesita un mayorporcentaje de agua para un dado porcentaje decompactabilidad. Evitar diferencias de tempe-raturas entre machos y moldes o a la inversa,para no tener problemas de condensación deagua sobre dichas superficies.

7. Reducir la presión de atacado (especialmenteen la parte superior del molde) hasta donde seaposible, siempre que con ello no se den otrosproblemas tales como: arrastres de arena, au-mentos de las medidas de las piezas, de suspesos y de los rechupes de las mismas.

Homogeneizar la compactación del molde através de un llenado uniforme de la arena en lacaja de moldeo.

8. Emplear si es posible ataques de colada tan-genciales, al objeto de evitar una entrada direc-ta del metal sobre las paredes de los moldes, locual puede formar una muy alta velocidad deevaporación del agua contenida en la arena demoldeo.

9. La temperatura de colada recomendable es de1.390/1.420 ºC.

10. Reducir la velocidad de colada/aumentar eltiempo de llenado.

11. Mejorar las salidas de gases en moldes y machos.

a) “quemar” por medio de un mechero de gas,las salidas de los gases producidos duranteel llenado de los moldes, en las juntas de lascajas de moldeo, para aliviar la presión delos gases en la cavidad del molde.

b) Si es posible evitar el pintar las portadas delos machos. Si esto no es posible, entonceslimpiar de pintura la parte vertical final delas portadas mediante un disco esmeril.

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Resumen

En esta primera parte del artículo, se muestra có-mo se pueden detectar defectos en piezas fundi-das mediante la simulación de las etapas clavedel proceso de fabricación.

En el ejemplo mostrado, los diseñadores del siste-ma de llenado y alimentación querían estudiarcuáles eran las causas de los defectos que se ob-servaban en su pieza con más certeza, por lo querecurrieron a la simulación, en donde terminaronde esclarecer las causas que les conducían a losdefectos observados al cortar la pieza, ya que e-ran de diferentes tipos y se producían en momen-tos diferentes del proceso productivo.

Para esto se utilizó el software VULCAN de simula-ción del proceso de fundición por elementos fini-tos (FEA), en el cual se reprodujo el llenado y la so-lidificación de un inductor de cobre con el sistemade llenado y alimentación original provista por losdiseñadores.

En el presente artículo se contrastan los resultadosde la simulación con los defectos reales en la piezafundida.

La segunda parte de este trabajo consistirá en el di-seño del sistema de llenado y alimentación más a-decuado para evitar los defectos.

Introducción

La obtención de una pieza fundida tiene algo demágico si tenemos en cuenta que se vierte un me-tal líquido, a temperaturas elevadas, dentro de unmolde cerrado con la esperanza de que obtendre-mos al final una pieza que se parecerá mucho a laimpronta del molde. Si consideramos que desde elmomento de la colada hasta el desmoldeo se pro-ducen una serie de fenómenos: movimiento delmetal líquido, contacto con la superficie del molde,interacción con la atmósfera del molde, paso delestado líquido al sólido con disminución de volu-men, lo que denominamos contracción de solidifi-cación, transformaciones en estado sólido, etc., nodeja de ser una aventura obtener una pieza sana.

De todos estos fenómenos, los más críticos son losque tienen lugar en estado líquido, el llenado, que esel responsable de defectos como piezas frías, arras-tres de arena, atrape de gases, formación de bifilms,escorias, etc., y durante la solidificación, la alimen-tación, que puede originar defectos de contracción,rechupes y microrrechupes, microporosidad, rotu-ras en caliente, etc. En el primer caso, siguiendo lasrecomedaciones de John Campbell, la solución con-siste en llenar la pieza a menos de 0,5 m/s., mientrasque en el segundo debemos hacer uso de las maza-rotas. El problema está en el número, tamaño y si-tuación de las mismas.

Tradicionalmente se ha recurrido a la experienciadel fundidor, a la aplicación de reglas y nomogra-mas, y a pruebas y ensayos. No obstante, en los úl-timos años la simulación de los procesos de fundi-

Detección de defectos y optimizacióndel proceso de fabricación de piezasfundidas mediante simulaciónParte 1. Detección de defectos en la coladade una pieza de cobre

PPoorr JJoorrddii TTaarrtteerraa,, JJoosséé AA.. SSaanntteellllii**,, JJoorrddii BBaayyeerr****,, MMaarrttíínn SSoolliinnaa** yy JJoorrddii RRoottaa****

* Quantech ATZ.** Centre Tecnològic Eduard Soler.

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ción ha experimentado un notable avance y hoy endía disponemos de herramientas para predecir ycorregir los defectos antes de colar el metal en elmolde. Sin embargo, todo el proceso de simulaciónrequiere procesar toda una serie de datos que, amenudo, no dispone el utilizador. No obstante, esun axioma en fundición considerar que es posibleresolver una pieza defectuosa cuando se es capazde reproducir el defecto.

En este trabajo, partiendo del código VULCAN, de-sarrollado y comercializado por Quantech ATZ,S.A. de Barcelona, en colaboración con el CentroInternacional de Métodos Numéricos en Ingenie-ría (CIMNE), se han reproducido los defectos apa-recidos en un inductor de cobre. La colada del in-ductor, así como el análisis posterior real, se hanrealizado en el Centro Tecnológico Eduard Soler(CTES) de Ripoll.

Figura 1. Pieza obtenida en la colada.Figura 2. Reproducción de la pieza y del sistema de llenado y a-limentación original (parcialmente oculto por confidencialidad).

Figura 3. a) Modelo del molde inferior; b) Molde inferior con el macho integrado.

La pieza

En primer lugar, partiendo de la pieza a obtener, sereprodujo en 3D mediante un sistema CAD (Fig. 1)y el modelo del molde mediante el mismo sistema.El conjunto de pieza y sistema de llenado y alimen-tación originales aparecen en la figura 2. En la figu-ra 3a se muestra el modelo de molde inferior con el

macho integrado con diferentes puntos de apoyo yen la 3b, el molde inferior obtenido mediante unaimpresora 3D de sólidos integrando el macho en u-na de las partes, soportado por varios puntos equi-distantes y no muy separados, para evitar la confi-guración en voladizo de la frágil sección cerámicadel macho.

Dadas las funciones que debe cumplir el inductor,el metal empleado fue cobre electrolítico con 0,6%de cromo. Tras la solidificación y enfriamiento de lapieza, se puso de manifiesto la presencia de nume-rosos defectos que la hacían inservible (Fig.4 y 5).

de FeCl3 para revelar la microestructura. En loscortes A-A’ y E-E’ se observan rechupes de conside-rable magnitud, mayores que los de los otros cor-tes (Fig. 7). En los cortes D-D’ y E-E’ parece que elmacho se ha movido impidiendo el llenado com-pleto de la pared delgada. Por otra parte, como erade esperar, el tamaño de grano de las zonas másgruesas es mayor que el de las zonas delgadas.

De todo ello se deduce que tanto el sistema de lle-nado como el de alimentación han sido incorrectos.Para resolverlos se ha procedido a reproducir me-diante simulación las condiciones en que se hanproducido los defectos.

Figura 4. Pieza pulida que muestra los defectos de llenado.

Figura 5. Detalle de los defectos observados en distintas partes del inductor.

Para el estudio de dichos defectos se realizarondistintos cortes para observar la estructura y lamagnitud de los defectos (Fig. 6). Las probetas delos distintos cortes se atacaron con solución ácida

Fig. 6. Zonas analizadas del inductor.

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• Cálculo de temperaturas en cada momento (aco-plamiento térmico-velocidades).

• Modelo de turbulencia: cálculo de las turbulen-cias que se producen en fluido en a medida quetranscurre el tiempo.

Dentro de esta última alternativa, actualmente e-xisten dos técnicas diferentes:

1. Simulación de llenado por el método de los ele-mentos finitos.

2. Simulación de llenado por diferencias finitas.

En el caso de la simulación de llenado por elemen-tos finitos, tenemos la ventaja de que, debido a lamanera de mallar las piezas, la simulación permiterepresentar geometrías muy complejas con mayorprecisión.

Simulación de solidificación

Una vez que el molde está lleno con el metal líquidoy sin movimiento, comienza la solidificación y en-friamiento del metal. Durante estas etapas se pro-ducen rechupes y porosidades, que son posibles dedetectar y observar mediante la simulación.

Como en el caso de llenado, el diseñador buscarásiempre eliminar o minimizar estos defectos, paralo cual diseñará o (si ya está diseñado) comprobarála efectividad del sistema de alimentación (maza-rotas) de la pieza a fundir.

Para la simulación por elementos finitos de estaparte del proceso de fabricación, se puede recurrira dos diferentes modelos:

• Modelo Térmico: Se calcula la transferencia decalor entre todos los componentes (pieza, molde,

Simulación de llenado

Durante el llenado de moldes, el metal líquido en-tra en la cavidad que posteriormente conformarála pieza; el diseñador, partiendo de un análisis delas características de la pieza a obtener, diseñaráun sistema de llenado de manera de evitar o mi-nimizar los defectos que se producen durante es-ta etapa:

• Entrada de óxidos (bifilms).

• Turbulencias (atrapamientos de aire).

• Velocidades muy altas.

• Encuentro de frentes fríos.

• Solidificación durante el llenado.

De acuerdo al principio de mínimos defectos, pue-den surgir básicamente dos casos:

• Que el diseñador quiera probar un sistema de lle-nado para cuantificar qué defectos pueden surgir.

• Que el diseñador quiera probar varias alternati-vas de diseño de sistema de llenado, para deter-minar cuál sería la más adecuada.

Para esto, existen varias alternativas, como la fa-bricación de moldes de prueba en el taller, la reali-zación de experimentos representativos con otrosfluidos (agua, cera, etc.) o bien, la más reciente he-rramienta de simulación por ordenador del siste-ma de llenado.

El método se basa en la resolución / cálculo del flu-jo de fluido que penetra en el molde en el momen-to del llenado, mediante:

• Ecuaciones de Navier-Stokes para flujo de fluidos.

• Cálculo de la superficie libre en todo instante.

Figura 7. Estructura y morfología de las zonas defectuosas.

A-A’ B-B’ C-C’ D-D’ E-E’

macho, molde-ambiente, etc.) y se calcula a suvez el cambio de fase del material (líquido, pas-toso, sólido); esto se hace mediante ecuacionesde balance térmico teniendo en cuenta el cambiode fase y las condiciones de contorno (coeficien-tes de transmisión térmica) entre los componen-tes que componen el modelo.

• Modelo Termo-Mecánico: En este caso, para lamisma geometría de referencia, se calcula lamisma parte del proceso (solidificación + enfria-miento) pero con una diferencia: aquí se tiene encuenta la parte mecánica de la solidificación(tensiones, desplazamientos) acoplada con laparte térmica. Para ello, se utiliza un complejomodelo constitutivo de acoplamiento termo-me-cánico que varía de acuerdo al comportamientodel material, ya que la idea es representar lo másprecisamente posible los distintos y variadoscomportamientos de los materiales durante lasolidificación.

• Se utilizan diferentes modelos acoplados:

— Termo-visco-elástico.

— Termo-visco-plástico, plasticidad perfecta.

— Termo-visco-plástico, endurecimiento isotró-pico.

— Termo-visco-plástico, endurecimiento cine-mático.

— Termo-visco-plástico, endurecimiento com-binado.

En el caso de análisis termo-mecánico, además delos defectos anteriormente citados, se podrán vi-sualizar las distorsiones y las tensiones residualesen la pieza fundida.

Mallado

La malla de elementos finitos convierte, teórica-mente hablando, un problema continuo en un pro-blema discreto, o sea, discretiza las ecuaciones di-ferenciales del problema a un dominio consistenteen elementos de una determinada forma básica(cubos, tetraedros) muy aptos para el cálculo nu-mérico por ordenador.

A partir de una geometría CAD de la pieza, se gene-ra automáticamente una malla de elementos fini-tos consistente en tetraedros, unidos éstos en losextremos (llamados nodos), que el programa nece-sitará para resolver sobre ellos las ecuaciones cita-das en los puntos anteriores.

El nombre elementos finitos viene justamente delnúmero “finito” de estos elementos: se reemplazael dominio original (continuo) por un número fini-to de tetraedros sobre los cuales se calcularán lasecuaciones.

Simulación de la pieza a estudiar

Llenado de la pieza

Para el caso de estudio del inductor de cobre anali-zado para CTES, se procedió a hacer una simula-ción de llenado seguida de una solidificación tér-mica por elementos finitos utilizando el softwareVulcan.

Para el ejemplo a continuación se utilizó una mallade 285200 elementos tetraédricos, que representantanto la superficie como el interior de la pieza y de-más componentes (véase Figura 1 y 8).

Primero, de acuerdo a las condiciones provistaspor el cliente (temperaturas, tiempos de llenado,etc.) se simuló el llenado por gravedad de la pie-za.

En la simulación del llenado, entre otras cosas, sedetectó una importante caída de temperaturas alfinal del llenado.

Figura 8. Detalle de la malla de elementos finitos (izquierda) ygeometría (derecha) de la pieza que se observa en la Figura 1.

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derecha de la pieza (resaltada con un círculo) cómola temperatura es claramente menor que en la par-te izquierda. Este efecto también se aprecia en lafoto, en la cual el defecto de la derecha es mayor.

La simulación muestra las diferencias de tempera-tura durante el llenado (Fig. 10), observándose queen la zona superior de la pieza el metal llega muyfrío (color azul), y además se observa en la parte

Figura 9. Secuencia de llenado de la pieza en la cual se aprecia en rojo la superficie libre del metal líquido, y en gris la parte de la pieza ya llena.

Figura 10. Pieza pulida que muestra los defectos de llenado, vs. mapa de colores de temperaturas al final del llenado.

Figura 11. Imagen de simulación y ampliación mostrada en la imagen anterior.

En la Figura 11 se amplíauna zona fría para con-trastarla con la foto de lapieza real.

Solidificación de la pieza

Mediante el módulo desolidificación se han re-producido los distintoscortes y se ha comparadocon los defectos reales(Fig. 12). Se observa unabuena coincidencia entrelas zonas con rechupe yla simulación.

La Figura 12 muestra queen los cortes A-A y E-E, seproducen los rechupes demayor tamaño; si se com-para con la simulación,también se predicen estosresultados: Si bien es casiimposible reproducir laforma exacta de los rechu-pes, sí se están predicien-do el tamaño y la posiciónde los mismos. Los cortesB-B, C-C y D-D muestranuna predicción de rechu-pes de menor tamaño; es-te fenómeno se estudia a-nalizando el módulo desolidificación, tiempo desolidificación, eficienciade la alimentación, etc., combinando todo esto con laexperiencia del fundidor.

Conclusiones

La simulación del proceso de fundición es una po-derosa herramienta que, combinada con la expe-riencia del diseñador, puede mejorar decisivamentela calidad de las piezas fundidas, así como impactarpositivamente en el proceso industrial de diseño demoldes y reducir los costes de modificaciones delmismo, al permitir realizar pruebas virtuales me-diante simulación, a un coste “cero” y en un tiempodiez veces menor que una prueba real, sin necesi-dad de fabricar los moldes. La simulación del proce-so de fundición representa hoy en día una realidady una ventaja competitiva muy elevada, para a-quellas empresas que acceden a esta tecnología.

Agradecimientos

Figura 12. Compara-ción entre las seccio-nes de la pieza real ylas secciones en la si-mulación de solidifica-ción.

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68º CONGRESO MUNDIALDE FUNDICIÓN

El 68º Congreso Mundial de Fundición dirigido porla WFO (Organización Mundial de Fundidores) y or-ganizado por el Instituto de Fundidores de la India(IIF), se desarrolló del 7 al 10 de Febrero en Chennai(India), bajo el lema “FUNDICIÓN PARA UNA VEN-TAJA COMPETITIVA”.

Dicho Congreso coincidió a su vez con el 56º Con-greso de Fundición de India y la Exposición Inter-nacional de Fundición, IFEX 2008 (www.wfcin-dia08.com).

El total de las 69 ponencias presentadas fueron di-vididas en las sesiones temáticas:

• Fundición Nodular.

• Aluminio.

• Fundición de Hierro.

• ADI.

• Composites Matriz Metálica.

• Colada a Presión.

• Aleaciones de Mg.

• Acero y aleaciones.

• Procesos de moldeo.

• Investment Casting, ERP y costos, simulación depiezas, manipulación del metal líquido, modeli-zación y técnicas de control.

Paralelamente a las ponencias, se expusieron 36póster.

Dentro de este marco, tuvo lugar la reunión de la Co-misión 4ª de la WFO “Protección del Medio Ambien-te”, que contó con la participación de Dña. PatriciaCaballero en representación de Tecnalia Fundi-ción/FEAF.

En dicha Comisión se estudia establecer la protec-ción del medio ambiente y el entorno de la fundicióncon visión de futuro.

JORNADA “INTERRUMPIBILIDADELÉCTRICA/CESPOT”

El pasado 28 de Febrero tuvo lugar en Baracaldo (Viz-caya) y organizada por Energía y Gestión A.S.E, S.L, lajornada “Interrumpibilidad Eléctrica/CESPOT”, quecontó con la presencia de 65 personas, pertenecien-tes a 46 organizaciones. Entre ellos destacar la pre-sencia de 30 fundidores.

Origen de la jornada

La necesidad de esta jornada surge a raíz de laDESAPARICIÓN A PARTIR DEL 1 DE JULIO DE 2008DE LA TARIFA INTEGRAL PARA TODOS LOS CON-SUMIDORES DE ELECTRICIDAD EN ALTA TEN-SIÓN. A raíz de este hecho, DESAPARECE DEFACTO EL SERVICIO DE INTERRUMPIBILIDADELÉCTRICA, por lo que el regulador y el Ministe-rio han tenido que diseñar un nuevo modelo, pa-ra que desde el mercado libre los consumidores

Boletín Técnico F.E.A.F.Noticias publicadas en el Boletín Técnico de la FEAFdel mes de febrero 2008

puedan seguir prestando este servicio de gestiónde demanda.

Tras las presentaciones de D. Txaber Lezámiz, Di-rector de Energía y Minas del Gobierno Vasco y D.Luis Imaz de Red Eléctrica de España, D. Ramón Ló-pez, Presidente de Energía y Gestión ASE, expusolos razonamientos técnicos que desde FEAF/ASE,han sido trasladados al Ministerio sobre este nue-vo modelo.

Posteriormente explicó el Proyecto CESPOT, nuevosistema de gestión de demanda, semejante a unainterrumpibilidad eléctrica distribuida, con meno-res requerimientos de potencia cedida a la opera-ción.

Por último D. Antonio Ruiz de Landis & Gyr, pre-sentó el sistema Proto, prototipos de los equipos demedida orientados a este proyecto.

El proyecto CESPOT ha sido presentado al Ministe-rio para la puesta en marcha de un plan piloto.

COMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓNDE FUNDICIÓN, AEN/CTN-78

22 de Diciembre 1998

Constitución del Comité Técnico de NormalizaciónAEN/CTN 78 “Industrias de la Fundición”.

Secretaría del Comité

Federación Española de Asociaciones de Fundido-res (FEAF).

Participantes

— CTN 36 “Siderurgia” (acero moldeado).

— CTN 38 “Aleaciones ligeras” (aluminio y magne-sio).

— CTN 131 “Cobre y sus aleaciones”.

— CTN-19 “Tuberías de Fundición, Grifería, Valvu-lería y Accesorios.

— Materiales Metálicos.

— Los Centros Tecnológicos de Fundición INAS-MET y AZTERLAN.

— Tres fundiciones de hierro y acero, FUNDICIO-NES DE ODENA, FELGUERA MELT y SAINT-GO-BAIN CANALIZACIÓN.

— AENOR.

Campo de Actividad

El CTN-78 participa en las actividades desarrolla-das en los Comités mencionados anteriormente,en todo lo que se refiere a normalización en Fundi-ción.

Desde Noviembre de 2003 este Comité realiza ade-más, el seguimiento de las actividades de normali-zación a nivel nacional y europeo de la fundiciónde cinc y sus aleaciones.

El CTN-78 participa en la evaluación y revisión denormas y proyectos de los siguientes Organismosde Normalización relacionados con el Sector:

— CEN/TC 190 Comité Europeo de Normalización“Tecnología de la Fundición”.

— ISO/TC 25 Organización Internacional para laEstandarización “Fundición de Hierro”.

— ECISS/TC 31 Comité Europeo de Normalizacióndel hierro y el acero.

— CEN/TC 209 Comité Europeo de Normalización“Cinc y aleaciones de cinc”.

ACTIVIDADES CTN-78 EJERCICIO 2007

• Creación de un nuevo grupo de trabajo conmiembros del Comité, con el objeto de elaborarun documento que trate sobre la influencia delproceso de fabricación en productos de hierronodular que requieran ciertos requisitos de se-guridad asociados a su uso. El objeto es elaboraruna norma o informe de norma nacional sobrelos requisitos de calidad y seguridad que debentener las fundiciones nodulares en piezas o pro-ductos de responsabilidad (Ej, tapas y registrosde fundición).

• Publicación de dos normas competencia de esteComité: UNE-EN 1562/A1:2007 “Fundición. Fundi-ción maleable”; UNE-EN 13385:2003/A1:2007“Fundición. Fundición austenítica”.

• Información de normas de interés para el Sectory nuevas publicaciones de Aenor.

• Adquisición de normas y proyectos de norma através de FEAF.

• Actualización y asesoría permanente de la nor-mativa que afecta al Sector competencia delCTN-78.

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NORMAS EN VIGOR CTN-78

PUBLICADA LA NUEVA DIRECTIVARELATIVA A LA PREVENCIÓNY CONTROL INTEGRADOSDE LA CONTAMINACIÓN

La Directiva 2008/1/CE, de 15 de enero de 2008, re-lativa a la prevención y control integrados de lacontaminación, es una versión por la que se codifi-ca la Directiva 96/61/CE (Directiva IPPC).

Esta Directiva, publicada en el Diario Oficial de laUnión Europea, 29 de enero de 2008, es una modifi-cación formal cuyo objetivo es reunir en un únicoacto, la Directiva de origen (Directiva 96/61/CE) ysus sucesivas modificaciones para ofrecer una ma-yor racionalidad y claridad, sin alterar ninguna desus disposiciones fundamentales.

OBJETO: La prevención y la reducción integradas dela contaminación procedente de las actividades quefiguran en el anexo I (entre ellas la fundición de me-tales férreos y no férreos, epígrafes 2.4 y 2.5b).

En ella se establecen medidas para evitar o, cuan-do ello no sea posible, reducir las emisiones de lascitadas actividades en la atmósfera, el agua y elsuelo, incluidas las medidas relativas a los resi-duos, con el fin de alcanzar un nivel elevado deprotección del medio ambiente considerado en suconjunto, sin perjuicio de las disposiciones de laDirectiva 85/337/CEE, y de las otras disposicionescomunitarias en la materia.

PROPUESTA DE DIRECTIVASOBRE EMISIONES INDUSTRIALES

La UE realiza una revisión de la DirectivaIPPC que afectará a un mayor número deempresas

El pasado 21 diciembre de 2007 la Comisión Euro-pea adoptó una propuesta de Directiva sobre emi-siones industriales.

Esta propuesta plantea la fusión de siete Directivasexistentes sobre emisiones industriales en una so-la.

El núcleo del nuevo documento será la Directiva96/61/CE IPPC (transpuesta al ordenamiento jurídi-co español a través de la Ley 16/2002 y Real Decre-to 509/2007).

Las otras Directivas implicadas son la Directiva2001/80//CE sobre emisiones procedentes de

grandes instalaciones de combustión (Real De-creto 430/2004), la Directiva 2000/76/CE sobre in-cineración de residuos peligrosos y domésticos(Real Decreto 653/2003), la Directiva 1999/13/CEsobre emisiones de compuestos orgánicos voláti-les (modificada por la Directiva 2004/42/CE, RealDecreto 117/2003 y 227/2006) y tres Directivas so-bre dióxido de titanio (Directivas 78/176/CEE,82/883/CEE y 92/112/CEE).

Las empresas que se verán afectadas por esta nue-va legislación se amplía, ya que además de las acti-vidades afectadas por la Directiva IPPC, también seincluirán las empresas afectadas por el registroEPRTR.

Con esta revisión se pretende conseguir importan-tes beneficios en la salud y el medio ambiente, me-diante la utilización de las Mejores Técnicas Dispo-nibles (MTD´s). La nueva Directiva establecerá unoscriterios mínimos de cara a:

• La inspección de las actividades industriales.

• La revisión de los permisos.

• El reporting del cumplimiento.

• La protección el suelo.

La FEAF está participando en la revisión del Direc-tiva IPPC a través del CAEF (Comité de Asociacio-nes de Fundiciones Europeas).

La propuesta de modificación del CAEF hace hinca-pié la clarificación y definición de los términos“producción” y “capacidad de fusión”.

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EMPLEO

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El carácter primordial de la estructura de las es-mectitas es que el agua y otras moléculas polarespueden introducirse entre las laminillas provocan-do una expansión en la dirección c. En consecuen-cia, las dimensiones del eje c no son fijas, pudien-do variar desde cerca de 0,96 nm cuando no haymoléculas polares entre las laminillas hasta la se-paración completa entre ellas.

¿Cuánta bentonita hay en una arenade moldeo?

Normalmente, al efectuar los ensayos en una are-na de moldeo definimos como arcilla AFS las partí-culas de tamaño inferior a 20 mm, lo cual incluyela bentonita calcinada y cualquier otro producto

pulverulento. La aparición del ensayo de absorciónde azul de metileno supuso una mejora en la apre-ciación de la cantidad de bentonita debido a que elazul de metileno se introduce entre las laminillasde montmorillonita dando una indicación más cre-íble ya que, en una arena preparada en laboratorio,las cantidades de bentonita añadida y la determi-nada por el azul de metileno son muy similares.

Sin embargo, la determinación por difracción cuan-titativa de rayos X (DRX) de la cantidad real de ben-tonita[7] ha permitido comprobar que en una arenade circuito raramente se supera el 3%. La pérdida decaracterísticas tras ser sometida la arena a la coladareiterada (Fig. 21) muestra que, en función del nú-mero de coladas la pérdida de la bentonita real porDRX es muy superior a la de las otras características.

Si consideramos que la bentonita viva es la que in-dica el difractograma se puede deducir que se ne-cesita muy poca cantidad de bentonita para aglo-merar la arena. La bentonita que actúa comopuente de unión es la situada entre los granos dearena. La mayor pérdida en los primeros ciclos esdebida a la bentonita que no hace de puente de u-nión está menos protegida contra el ataque térmi-co y se degrada con mayor facilidad.

El agua en los minerales arcillosos

Todas las arcillas contienen siempre una cierta can-tidad de agua, ya sea atmosférica o del mismo yaci-miento. Sin duda, las relaciones entre el mineral y elagua son algo más complejas que las de una mezcla

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Componentes de las arenasde moldeo (y Parte II)

PPoorr JJoorrddii TTaarrtteerraa

Nota:

Este texto corresponde a una conferencia plenaria presentada en el II Encuen-tro Nacional de Materiales organizado por el departamento de Ingeniería Me-talúrgica y de Materiales de la Universidad de Antioquia en Medellín, Colom-bia, del 22 al 24 de noviembre de 2006, con cuya aquiescencia lo publicamos.

Figura 20. Análisis térmico diferencial de una bentonita de cali-dad inferior.

mosféricas, pudiendo ser eliminada por un ligerocalentamiento salvo la última capa molecular queestá fuertemente unida.

3) Agua de hidratación

En los bordes de las laminillas no existe el equili-brio eléctrico establecido por coordinación en el in-terior de la malla, por lo que puede haber fijaciónde cationes intercambiables y/o moléculas de a-gua. Esta agua queda consolidada por los enlacesno compensados y no debe confundirse con el a-gua fijada en aquellas zonas de la superficie eléc-tricamente neutras. Puede considerarse que es a-gua de hidratación y su eliminación tiene lugar atemperaturas más altas que en los casos preceden-tes, de 220 a 500 °C, correspondiendo a la pérdidade agua de la sílice y la alúmina hidratadas.

4) Adsorbida o zeolítica

El agua adsorbida es la que se introduce en la ma-lla cristalina. Para que esto ocurra es necesario queen la malla existan agujeros de un tamaño sufi-ciente para permitir la penetración de moléculasde agua, caso de las zeolitas, o bien que sea capazde hincharse para recibir un cierto número de mo-léculas de agua, caso de las montmorillonitas.

No obstante, los estudios realizados sobre el em-pleo de bentonitas para inertizar residuos radioac-tivos están modificando nuestra percepción sobreel papel del agua y su distribución en el mecanismode aglomeración de las arenas. La suposición quehacíamos los fundidores, las laminillas de bentoni-ta con la cantidad de agua adecuada recubrían losgranos de arena, se ha visto que es falsa. La bento-nita, aun en su mayor grado de dispersión formaquasicristales llamados tactoides constituidos poragregados de laminillas[10] entre las que se colocanuna doble capa difusa de agua (Fig. 22). La presenciade poros de distintos tamaños y en distintas posi-ciones[11] (Fig. 23) modifica las relaciones bentoni-taagua y puede explicar la influencia de la calidaddel agua en el sistema arenabentonitaagua.

La teoría de Boenisch[12] se basa en la distinta su-perficie específica que presentan los diversos tiposde arcillas, en el tipo y resistencia de las unionesentre el agua y la superficie de la arcilla y en la sol-vatación de los cationes adsorbidos. Por ello, intro-dujo el término de "dispersividad" y el ensayo de a-zul de metileno (AM) para determinar la superficieespecífica. Este ensayo se aplica para la evaluación

bifásica, ya que el agua ejerce una acción sobre elmineral y viceversa, y todos los resultados conoci-dos tienden a probar que el agua ligada a un mineralarcilloso se encuentra en un estado distinto del esta-do líquido. De todo ello se deduce que existen variostipos de agua en el sistema arcillaagua. Las teoríasclásicas distinguían entre cuatro tipos de agua [9].

1) Agua libre

Es la que no está ligada de ninguna manera espe-cial a las partículas de arcilla. Esta agua libre se eli-mina por evaporación en las condiciones atmosfé-ricas normales.

2) Agua absorbida

Es el agua fijada sobre la superficie de las lamini-llas. El mecanismo de unión no es bien conocido,no es un enlace químico propiamente dicho sinomás bien un conjunto de fuerzas de van der Waalsy de atracciones provocadas por la inducción de lascargas internas sobre los dipolos de agua. De estemodo, la superficie del mineral puede fijar una pe-lícula de espesor correspondiente a varias molécu-las de agua. La cantidad de agua fijada depende dela superficie específica libre, lo cual significa quese trata más bien de un fenómeno de superficieque de la naturaleza del mineral. El espesor de lacapa absorbida es función de las condiciones at-

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Figura 21. Porcentaje de pérdida de Resistencia a la Compre-sión (RCV), Resistencia a la Fisuración (RF), Resistencia a laTracción en la Zona Húmeda (RZH), Azul de Metileno (AM) yDifracción de rayos X (RX).

del contenido de bentonita en una arena de mol-deo.

Las partículas de arcilla pueden adsorber cationesen su superficie tanto más cuanto mayor sea la su-perficie específica. La adhesión de los cationes so-bre las partículas es débil lo cual facilita su substitu-ción, es decir, permite la activación de la bentonita.Las partículas de arcilla y los iones están rodeadospor campos eléctricos que orientan los dipolos de a-gua y unen las capas de agua. El potencial del cam-po decrece a medida que se aleja de la fuente eléc-trica, de modo que los dipolos cercanos a lasuperficie de la partícula o los iones están unidosmás estrechamente que los más alejados. El agua o-rientada es la llamada agua "rígida" y su rigidez esmenor al aumentar la distancia desde las partículaso desde los cationes. Más allá del campo de fuerzas

el agua es "liquida" y puede moverse libremente alno estar unida a las partículas o a los cationes.

Lo más importante de la teoría de Boenisch es queconsidera dos tipos de unión que actúan a distin-tos contenidos de agua. Hasta relaciones bentoni-taagua de 10:4 la unión viene condicionada porfuerzas de van der Waals entre partículas de arcillao entre arcilla y granos de arena así como por la in-terconexión a través de la red de agua orientada.Esta impide el deslizamiento entre las partículasbajo la acción de fuerzas externas, afectando la re-sistencia del molde. Las bajas resistencias relativascuando la arena está sobrehumidificada están re-lacionadas con el engarzado entre las partículas através de las capas de hidratación, cuando la dis-tancia entre partículas es demasiado grande debi-do al deslizamiento y ya no actúan las fuerzas deatracción electrostática.

La humedad de la arena está distribuida entre lascapas de agua rodeando las partículas y el agua dehidratación. Ambos tipos de agua deben ser consi-derados separadamente para explicar los distintostipos de resistencia. Las uniones entre partículas através de las capas de agua se denominan unionessuperficiales y aquellas debidas al agua de hidrata-ción, puentes de enlace. Las uniones superficialesse producen entre las superficies de partículascontiguas y también mediante la red ordenada deagua rígida pero no a través del agua líquida. La u-nión por puentes entre partículas vecinas se efec-túa a través de las capas de hidratación de sus ca-tiones adsorbidos como puentes de agua rígida.

Las principales diferencias entre las uniones super-ficiales y los puentes de enlace estriban en la dis-tinta resistencia que proporcionan. Así, la contribu-ción de la unión superficial es mayor ya que actúasobre una superficie más vasta. Ambos tipos de u-nión desarrollan su resistencia con distintos conte-nidos de agua. La unión superficial es más fuertepara relaciones arcillaagua de 10:4, es decir, para elcontenido óptimo de humedad en la arena y esprácticamente nula cuando el contenido de agua estres veces mayor. La efectividad de los puentes deunión es cero en el óptimo de humedad y alcanzasu valor máximo para relaciones 10:12 que corres-ponden a la denominada zona húmeda.

Con todo, parece obvio que el agua está fijada demodo muy distinto a las laminillas de bentonita. Amedida que aumenta el número de capas de agua lared se expande y a partir de la cuarta el agua actúacompletamente como líquido. La fijación de estas

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Figura 22. Distribución del agua entre los aglomerados de ben-tonita y entre las laminillas.

Figura 23. Tipos de porosidad presentes en los aglomerados debentonita.

tículas laminares de arcilla no se disgrega duranteel amasado, mientras que un aglomerado de gra-nos de cuarzo de disgrega por completo. Mineralescomo la mica y la glauconita que presentan ciertaforma laminar, si se pulverizan hasta tamaños delorden de la micra dan lugar a materiales plásticos.En el desarrollo de la plasticidad también ejerce in-fluencia el tamaño de las partículas: cuanto menores el tamaño de éstas, más fácil es conseguir unamasa plástica por adición de agua.

La formación de un manto de agua alrededor de laspartículas de arcilla es uno de los fenómenos quecontribuyen a la plasticidad. La presencia de catio-nes compensadores de la carga negativa, por susolvatación facilita la formación de este manto deagua. A su vez, la presencia de materia orgánica enla arcilla favorece la plasticidad. Los aditivos orgá-nicos cuya misión es, precisamente, aumentar laplasticidad, actúan disociando los conglomeradosde arcilla en laminillas aisladas que se recubriránmás fácilmente por capas de agua.

La tensión superficial del agua, la mayor entre to-dos los líquidos, favorece la plasticidad de las arci-llas. La tensión superficial en un aglomerado de ar-cilla actúa exactamente igual que en una gota quetiende a adquirir la forma esférica y, por tanto, ha-ce que las partículas de arcilla queden empaqueta-das unas sobre otras. La acción del agua sobre laslaminillas de arcilla se puede comparar con la queejerce entre dos placas de vidrio pulido: la películade agua impide levantar las placas, como máximopuede deslizarse una sobre la otra.

Efecto de la calidad del agua

Normalmente, se ha dado mucha importancia a laforma, distribución granulométrica y pureza de losgranos de arena, a la calidad de la bentonita, a lamayor o menor facilidad de formar carbono lustrosopor parte de los aditivos carbonosos, pero muy pocaa la calidad del agua. La recomendación de utilizaragua desmineralizada para evitar la desactivaciónde la bentonita, junto con el estudio de Boenisch[13] (Fig.24) sobre el efecto de los electrolitos en laRZH han sido de las pocas aportaciones al tema.

Sin embargo, al intentar resolver un problema depérdida de calidad de la bentonita, se decidió em-plear agua osmotizada en vez de agua de red o des-mineralizada. El Análisis por Dispersión de energíade rayos X (EDX) reveló la ausencia de depósito al-guno en el agua osmotizada (Fig.25). Los resultados

capas de agua depende de las substituciones en laestructura y se pone de manifiesto mediante el A-nálisis Térmico Diferencial (ATD). Así, las capas deagua libre desaparecen por calentamiento a pocomás de 100 °C, pero hay que pasar de 130 °C para e-liminar la 3ª y la 2ª. Estas capas pueden restablecer-se por rehumectación. Sin embargo, la primera capano se elimina hasta unos 700 °C, dependiendo del ti-po de bentonita, es decir, de las substituciones de laestructura. Esta agua, denominada de hidroxilación,una vez ha desaparecido ya no es posible la rehumi-dificación, quedando la bentonita muerta y sin po-der aglomerante y dando un difractograma plano enel examen estructural por difracción de rayos X.

Plasticidad del sistema arcilla-agua

La plasticidad puede definirse como la propiedadde un material que se deforma al aplicar una fuer-za exterior, manteniéndose esta deformación alcesar la acción de dicha fuerza. El desarrollo de laplasticidad en el sistema arcillaagua es la propie-dad fundamental para su utilización en las arenasde moldeo.

La plasticidad puede explicarse por la acción si-multánea de cuatro causas:

1. La carga eléctrica negativa de las partículas dearcilla.

2. La forma laminar de las partículas.

3. La absorción de capas de agua por la partícula.

4. La elevada tensión superficial del agua.

En el caso de la montmorillonita, cuya malla no eseléctricamente neutra, la carga negativa será ma-yor que en las arcillas de malla neutra y vendráneutralizada en parte por los cationes exteriores ala red que, a su vez, pueden estar solvatados. La u-nión entre la partícula y el agua será más rígida, lacapacidad de adsorción de un manto de agua serámás elevada y la montmorillonita presentará unaspropiedades plásticas superiores a las demás arci-llas de malla eléctricamente neutra.

La forma laminar de las partículas es, asimismodeterminante en el desarrollo de la plasticidad. Ladiferencia de comportamiento entre cuerpos lami-nares y globulares puede determinarse con un sen-cillo experimento: Dejando caer un mazo de cartassobre una mesa, los distintos naipes conservan sumutua relación, pero si sobre la mesa se echa unpuñado de bolas o cubos las distintas piezas que-dan totalmente separadas e independientes. Por lamisma razón, una masa plástica formada por par-

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han sido espectaculares: la bentonita dejó de cau-sar problemas y su consumo se redujo un 15%, re-cuperándose la inversión en pocos meses. El aguaosmotizada debe tener menos de 40 mS de resisti-vidad.

Los aditivos

Desde el inicio del moldeo se han utilizado aditi-vos. En las arenas naturales era el humus de la tie-rra que fue sustituido por paja o estiércol. Mas ade-lante se generalizó el empleo de polvo de carbón y,con el advenimiento de las arenas sintéticas hansido numerosos los intentos de sustituir el polvode carbón.

Los aditivos se emplean para aumentar la tenaci-dad de la arena, mejorar el acabado superficial, re-ducir los efectos de la dilatación de la arena o in-crementar la tolerancia al agua[14]. Para aumentarla tenacidad las dextrinas han sido muy eficientes.La harina de sílice y el polvo de carbón mejoran elacabado superficial. Para evitar defectos de dilata-ción se ha empleado harina de madera aunquetambién se utilizan aditivos a base de óxido de hie-rro y dextrinas y para hacer menos sensible la are-na a las variaciones de humedad tanto la harina demadera como la celulosa se han postulado.como a-ditivos adecuados.

La turba, el betún, la brea o el poliestireno expan-dido y diversos productos sólidos o líquidos hantratado de sustituir con poca fortuna al polvo decarbón. La figura 26 muestra los distintos tipos de

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Figura 24. Efecto de las adiciones de aguas industriales en laspropiedades de las arenas de moldeo.

Figura 25. Análisis EDX de las aguas empleadas para humec-tar las arenas.

Figura 26. Diagrama de formación de carbono brillante, coquey gases de los aditivos.

Figura 27. Efecto del carbono brillante en el acabado superficial.

El polvo de carbón presenta unas buenas caracte-rísticas de reblandecimiento pero la formación decarbono brillante es baja. La harina de madera tie-ne muy pocas cenizas y carbono brillante, mien-tras que el poliestireno es el mayor formador de-carbono brillante pero su bajo contenido decenizas hace la arena muy sensible a las variacio-nes de humedad.

La mejor solución sigue siendo el polvo de carbón,aditivado con resinas para aumentar la formaciónde carbono brillante. Personalmente creo que unaarena de moldeo cuyos granos de arena sean los a-decuados, con una buena bentonita, agua osmoti-zada y un buen trabajo de preparación no necesitamás aditivo carbonoso que un buen polvo de car-bón enriquecido.

Trabajo de preparación

Aunque el aporte de energía tiene lugar durantetodo el proceso de preparación de la arena, es en el

malaxador, mal llamado molino ya que nunca de-be molturar, donde se efectúa la aplicación de lamayor parte del trabajo. Por tanto, la elección delmezclador más adecuado y su utilización correctason de vital importancia para conseguir una arenade calidad.

Durante muchos años se consideró que la prepara-ción de la arena era un proceso de desintegración,amasado y recubrimiento de los granos de arenapor el conjunto bentonitaagua. Para este motivo seemplearon los malaxadores de muelas verticales uhorizontales provistos de palas para conducir la a-rena hacia las muelas en donde se comprime lamezcla de arenabentonitaagua entre dos superfi-cies sólidas, produciéndose un cizallamiento se-guido de una recompresión con el resultado finalde una distribución más o menos homogénea delsistema. Si tenemos en cuenta que en una tonela-da de arena hay unos 2 billones de granos, conse-guir que todos los granos estén bien recubiertospor una capa de bentonita con el grado de humec-tación adecuado es asaz problemático. La figura 28muestra cómo se reparte la energía de preparaciónen los mezcladores de muelas verticales, horizon-tales y de turbina.

La aparición de los mezcladores de turbina obligó amodificar los conceptos. Aquí ya no hay amasadoni cizallado y esto nos hizo dudar de la efectividadde estos mezcladores pero los resultados son con-cluyentes, la arena queda mejor preparada de nue-vo el SEM nos lo confirma (Fig. 29). La preparaciónde la arena en los turbomezcladores se basa en laspropiedades tixotrópicas de la bentonita[16]. Al sersometida a la aceleración brusca por las palas de laturbina adquiere una consistencia quasilíquidadispersándose fácilmente entre los granos de are-na. El proceso es mucho más rápido y efectivo queen los malaxadores clásicos, por lo que podemosaugurar la desaparición de éstos.

Para comprobar el efecto del tipo de mezclador enlas características de la arena se prepararon mez-clas de laboratorio con un mezclador de turbinas yotro de muelas. Las arenas se prepararon por de-sorción con un tiempo total de preparación de 2horas en el mezclador de muelas y 30 minutos enel de turbina. (Fig. 30 y 31). Se observa que tanto losvalores de Resistencia a la Compresión en Verdecomo la Resistencia a la Tracción en Zona Húmedason superiores en el mezclador de turbina.

En cualquier caso, la potencia del mezclador debeser elevada y la velocidad de rotación de las turbinas

aditivos empleados con indicación de los porcen-tajes de carbono brillante, coque formado y gasesemitidos[15].

Durante muchos años se creyó que el efecto de losaditivos carbonosos era crear una atmósfera re-ductora que protegía el metal de la oxidación. Sinembargo, se comprobó que era el carbón brillanteel responsable de un buen acabado superficial (Fig.27), mientras que el reblandecimiento del aditivodurante el calentamiento disminuía la probabili-dad de tener defectos de dilatación. La emisión devolátiles puede originar porosidad si su desprendi-miento es rápido aunque ayuda a compensar la di-latación de la arena. Por otra parte, los residuos decoquización ayudan a estabilizar las demandas deagua de la arena.

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superior a 500 rpm. Estas potencias y velocidadespodrían inducirnos a suponer que estos mezclado-res están sometidos a un fuerte desgaste. Sin embar-go, no es así. Antes al contrario, el bajo manteni-miento de los turbomezcladores es un argumentomás para decidirse por este tipo de mezclador. La ex-plicación es sencilla: al no haber frotamiento erosivoentre muelas, arena y fondo del mezclador el des-gaste es mucho menor.

Los mezcladoresenfriadores tipo Evacuterm, hanresultado ser los más adecuados para preparar la a-rena. La razón es bien sencilla, al bajar la presión elagua se evapora y debe escaparse a través de las la-

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Figura 28. Distribución de energía en mezcladores de muelas verticales, horizontales y turbomezcladores (cliché Eirich).

Figura 29. Imágenes SEM de arenas preparadas en mezclado-res de muelas (a y b) y turbomezcladores (c y d).

Figura 30. Resistencia a la compresión en verde de arenas pre-paradas en mezclador de turbina y de muelas.

Figura 31. Resistencia a la tracción en zona húmeda de arenaspreparadas en mezclador de turbina y de muelas.

mientos para adentrarme en este apasionantemundo de las arenas de moldeo. Hofmann, en Sui-za, Boenisch en Alemania, Dieter, Yearley y Wen-ninger en los Estados Unidos y Jasson en Franciamerecen mi mayor reconocimiento.

También debo agradecer a Albert Badía, mi colabora-dor durante muchos años que me ayudó a realizar, ymejoró, muchos de los estudios de arenas que he-mos llevado a cabo. Finalmente, a Montserrat Marsalsin cuya maestría en el microscopio electrónico losconocimientos actuales sobre los mecanismos de a-glomeración serían erróneos e incompletos.

Referencias

1) Libro de los Reyes, 7, 1318. Sagrada Biblia. Editorial Católi-ca, Madrid 1959.

2) Tartera, J. “¿Qué debemos exigirle a una arena de mol-deo?” Colada 4 (1971) nº 78 p. 396402.

3) NavarroAlvargonzález, J.M. “Tecnología de las tierras demoldeo para fundición” Ed. Montecorvo, Madrid 1962. p. 68.

4) Cleland, D.W. y Richie, P.D. “PhysicoChemical Studies onDust, II. Nature and regeneration of the HighSolubilityLayer on Siliceous Dusts” Journal Applied Chemicals 2(1952) p. 4348.

5) Tartera, J. “¿Por qué usamos arenas para moldes y ma-chos?” Fundidores (1999) nº 74 p. 3846.

6) Tartera, J. “The Laboratory Simulation of a Foundry Sys-tem Sand” AFS International Cast Metals Journal 7 (1982nº 3 p. 4351.

7) Tartera, J., F. Plana, A. López Soler y S. Chinchón “Quantita-tive XRay Analysis of Bentonite in Moulding Sands” 54th In-ternational Foundry Congress, New Delhi (1987) paper nº16.

8) Klinkenberg, R., R. Dohrmann, Kufhold y H. Stanjek “A newmethod for identifying Wyoming bentonite by ATRFTIR”Applied Clay Science 33 (2006) p, 195206.

9) Tartera, J. “Estudio de la degradación térmica de las ben-tonitas en las arenas de moldeo” Tesis Doctoral. Univer-sidad de Barcelona 1974.

10) Neaman, A., M. Pelletier y F. Villieras “The effects of ex-changed cation, compression, heating and hydration ontextural properties of bulk bentonite and its correspon-ding purified montmorillonite” Applied Clay Science 22(2003) p. 15368.

11) Cosenza, Ph. y A. Tabbagh “Electromagnetic determina-tion of clay water content: role of the microporosity” Ap-plied Clay Science 23 (2003) p. 2136.

12) Boenisch, D. “The significance of the structure of inter-granular binder bridges” Giesserei 60 1973 p. 51624.

13) Boenisch, D. “Casting Surface Improved by Water Desali-nation” Giesserei 66 (1979) nº 11 p. 33444.

14) Yearley, B.C. “Why we use sand additives” Foundry (1967)nº 7 p. 5763.

15) Bindernagel, I. A. Kolorz y K. Orths “Controlled Additionsof Hydrocarbon Components to Molding Sand MixturesImprove Casting Surface Finish” AFS Transactions 83(1975) p. 55760.

16) Tartera, J., M. Marsal y J.F. Pellicer “Scanning electron mi-croscope studies on sand preparation and mould com-paction 56 World Foundry Congress Düsseldorf 1989 pa-per nº 1.

minillas de bentonita. Esto permite una mejor inte-racción entre la bentonita y el agua mejorando laspropiedades plásticas de la arcilla. Aunque este ti-po de mezcladores no son muy eficientes como en-friadores el rendimiento de malaxado es excelente.Me atrevería a decir que una buena instalación depreparación de arenas debiera contar con un siste-ma de enfriamiento y un malaxador de este tipo.

Conclusiones

El estudio sobre la aglomeración de las arenas demoldeo ha permitido dilucidar los mecanismos deaglomeración de las arenas de moldeo y compro-bar cuáles son los parámetros más importantes adeterminar para el control de las arenas.

En la aglomeración de las arenas es tanto o másimportante el estado superficial de los granos queel contenido de montmorillonita de las bentonitas.La alteración de la superficie del grano por agentesquímicos influye más que la utilización de arenasde machos quemados.

La cantidad de bentonita aglomerante es muy infe-rior a lo supuesto hasta ahora. Contenidos entre el2 y el 4 % son suficientes para conferir a las arenassus propiedades. El resto de impalpables tiene sóloun efecto tampón, reduciendo la sensibilidad a lavariación de humedad de las arenas.

El agua tiene una importancia capital en las carac-terísticas de las arenas de moldeo. Utilizar un aguade baja resistividad, osmotizada, es tan importantecomo escoger una bentonita de buena calidad y u-na arena sin impurezas, de grano redondo y de dis-tribución granulométrica adecuada.

De entre los ensayos utilizados para caracterizar lasarenas, la resistencia a la tracción en la zona húme-da (RZH), junto con el control de compactabilidad,se revelan como los más importantes. En el futuroestos ensayos debieran poderse efectuar "on line".

Aunque se considera imposible alcanzar la homoge-neidad de distribución de la arcilla y el agua sobrelos granos de las arenas naturales, los mezcladoresde turbina son los que mejor acondicionan la arena.

Agradecimientos

Cuarenta años luchando con las arenas de moldeono me hubieran servido para nada de no habercontado con maestros excelsos que, directa o indi-rectamente, me han proporcionado los conoci-

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Mis micrografíasPPoorr JJoorrddii TTaarrtteerraa

Continuamos esta sección que pretende publicar aquellas micrografías que a lo largo de nuestravida profesional nos han parecido más interesantes o curiosas. No pretenden ser ninguna nove-dad técnica o científica y por ello pocas explicaciones acompañarán las fotos.

Como muchos fundidores e investigadores también han efectuado micros tanto o más intere-santes, desde aquí les invitamos a que nos las envíen y las publicaremos con el nombre y fotodel autor o autores.

Espesor 15 mm. Grafito tipo A. Espesor 8 mm. Grafito tipo B.

Espesor 5 mm. Grafito tipo D. Espesor 3 mm. Fundición cementítica.

Mis fotos

Evolución de la estructura en función de la velocidad de enfriamiento. Probeta en escalones de espesores: 15mm, 8 mm, 5 mm y 3 mm.

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Inventario de Fundición

PPoorr JJoorrddii TTaarrtteerraa

Siguiendo el camino emprendido en la revista Fundición y continuado en Fundidores, vuelvo a ofrecer a los lec-tores de FUNDI PRESS el "Inventario de Fundición" en el cual pretendo reseñar los artículos más interesantes,desde mi punto de vista, que aparecen en las publicaciones internacionales que recibo o a las que tengo acceso.

MEDIO AMBIENTE

Reducción del CO2 producido en fundición

Nakamura, T, M. Ishikawa y T. Horu. En francés e in-glés. 11 pág.

El calentamiento del planeta es uno de los principalesproblemas a resolver a escala mundial. En Japón, des-de hace 10 años, tanto el gobierno como las empresasse esfuerzan en cumplir con el protocolo de Kyoto. Eneste artículo se pasa revista a las acciones emprendi-das entre 2000 y 2004 para reducir las emisiones deCO2. Así, se ha introducido un nuevo recuperador decalor del cubilote de tres etapas que ha permitido au-mentar la temperatura del viento de 500 a 600 ºC utili-zando deflectores en los tubos intercambiadores conun aumento de la recuperación de calor del 26 al 33%.La energía residual de los humos se aprovecha en unintercambiador de aceite de dos etapas que recuperael 43% del calor. También ha permitido disminuir elconsumo de gas natural el 50%. El mayor rendimientotérmico del cubilote ha significado una reducción delcoque de10 kg/t y sustituir parte de coque de fundi-ción por coque metalúrgico. Un sistema de pilotajetanto del ventilador como del exhaustor ha reducidoun 65% el consumo de electricidad en el cubilote. Paraaprovechar más la energía sobrante del cubilote se a-ñadió una tercera etapa al recuperador y se instaló unequipo de cogeneración, lo que ha permitido pasar de6.400 a 5.000 kW los consumos de electricidad de lafábrica. Por otra parte, en los hornos de tratamientotérmico se han sustituido los quemadores tradiciona-les por quemadores recuperativos y se ha reemplaza-do el gasóleo por gas natural con un aumento del 50%de la recuperación de calor y la consiguiente reduc-ción del 50% de consumo de gas natural. Las emisio-nes de CO2 se han reducido el 24,7% pasando a ser de29 kg de CO2/t de hierro fundido.

Fonderie Fondeur d’aujourd’hui nº 274 Marzo 2008 p. 10-20

MOLDEO

Parámetros que influyen en la variación dimensionalde las piezas de hierro fundido moldeadas en arena

Beaman, J.M., J.F. Cuttino y E,P, Morse. En inglés. 18 pág.

El objetivo de este trabajo fue el aumentar la eficien-cia del moldeo en arena en verde identificando losfactores que permitan reducir la variación dimensio-nal tanto en moldes de partición horizontal comovertical. Las mediciones petrológicas se realizaronen una máquina de mediciones coordinada (CMM)con un programa CNC. Se efectuaron varias series deensayos características de la arena, la temperaturade colada, la composición del metal, etc. y se realiza-ron las regresiones correspondientes con un R2 de0,79: Estos análisis de regresión demostraron que enmoldeo horizontal la geometría del molde y la com-posición del metal, especialmente el contenido deCu son factores determinantes, seguidos por la rugo-sidad superficial y la velocidad de llenado. Tambiéntienen cierta influencia el porcentaje de bentonitasódica y la permeabilidad. Como el moldeo horizon-tal suele utilizarse una arena con menos bentonitahay más riesgo de penetración. En moldeo vertical lacomposición del metal tiene mayor relevancia queen partición horizontal. Así, los contenidos de Mn, S,P y Cu influyen más. También el porcentaje y la cali-dad de la bentonita afectan la variación dimensio-nal. Aunque es difícil extrapolar los resultados yaque los ensayos se llevaron a cabo en distintas fun-diciones con hierro fundido y arenas de característi-cas poco comparables, se puede concluir que haynotables diferencias entre el moldeo vertical y el ho-rizontal, especialmente cuando se funden piezas depequeño espesor.

AFS Transactions 115 (2007) paper 07-143(04)

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TRANSAL 08 . . . . . . . . . . . . . . . . 5

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