Manufactura Trabajo 2

5/28/2018 Manufactura Trabajo 2

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1.2 MODELOS

Un modelo es un bosquejo que representa un conjunto real con cierto grado de precisiny en la forma ms completa posible, pero sin pretender aportar una rplica de lo queexiste en la realidad. Los modelos son muy tiles para describir, explicar o comprendermejor la realidad, cuando es imposible trabajar directamente en la realidad en s.

Por ejemplo, si quisiera explicar lo que es un hipoptamo, se le podra presentar en undibujo, mejor an sera una fotografa y todava mejor, un modelo en tres dimensiones enuna escala determinada. Para ciertos fines esto sera mucho ms fcil que trasladarse al

frica para ver un hipoptamo en su ambiente natural.

1.2.1 TIPOS DE MODELOS

Moldes temporales

Los recipientes con la forma deseada se conocen como moldes, stos se fabrican de

diferentes materiales como: arena, yeso, barro, metal, etc. Los moldes pueden servir unavez o varias. En el primer caso se les conoce como moldes temporales y los que sepueden utilizan varias veces, se les conoce como moldes permanentes.

Modelos desechables y removibles

Los moldes se fabrican por medio de modelos los que pueden ser de madera, plstico,cera, yeso, arena, poliuretano, metal, etc. Si los modelos se destruyen al elaborar lapieza, se dice que stos son disponibles o desechables y si los modelos sirven paravarias fundiciones se les llama removibles.

Fundicin en moldes de arena

Uno de los materiales ms utilizados para la fabricacin de moldes temporales es la arenaslica o arena verde (por el color cuando est hmeda). El procedimiento consiste en elrecubrimiento de un modelo con arena hmeda y dejar que seque hasta que adquieradureza.

Fundicin en moldes de capa seca

Es un procedimiento muy parecido al de los moldes de arena verde, con excepcin deque alrededor del modelo (aproximadamente 10 mm) se coloca arena con un compuestoque al secar hace ms dura a la arena, este compuesto puede ser almidn, linaza, agua

de melaza, etc. El material que sirve para endurecer puede ser aplicado por medio de unrociador y posteriormente secado con una antorcha.

Fundicin en moldes con arena seca

Estos moldes son hechos en su totalidad con arena verde comn, pero se mezcla unaditivo como el que se utiliza en el moldeo anterior, el que endurece a la arena cuando seseca. Los moldes deben ser cocidos en un horno para eliminar toda la humedad y por loregular se utilizan cajas de fundicin, como las que se muestran ms adelante. Estos


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moldes tienen mayor resistencia a los golpes y soportan bien las turbulencias del metal alcolarse en el molde.

Fundicin en moldes de arcilla

Los moldes de arcilla se construyen al nivel de piso con ladrillos o con materialescermicos, son utilizados para la fundicin de piezas grandes y algunas veces sonreforzados con cajas de hierro. Estos moldes requieren mucho tiempo para su fabricaciny no son muy utilizados.

Fundicin en moldes furnicos

Este proceso es bueno para la fabricacin de moldes o corazones de arena. Estnfabricados con arena seca de grano agudo mezclado con cido fosfrico, el cual actacomo acelerador en el endurecimiento, al agregarse a la mezcla una resina llamadafurnica. Con esta mezcla de cido, arcilla y resina en dos horas el molde se endurece losuficiente para recibir el metal fundido.

Fundicin con moldes de CO2

En este tipo de moldes la arena verde se mezcla con silicato de sodio para posteriormenteser apisonada alrededor del modelo. Una vez armado el molde se inyecta bixido decarbono a presin con lo que reacciona el silicato de sodio aumentando la dureza delmolde. Con la dureza adecuada de la arena del molde se extrae el modelo, si este fueraremovible, para posteriormente ser cerrado y utilizado.

Tambin los procesos de moldeo pueden ser clasificados por el lugar en el que sefabrican.

1. Moldeo en banco. Este tipo de moldeo es para trabajos pequeos y se fabrican enun banco que se encuentre a la mano del trabajador.2. Moldeo de piso. Para piezas grandes en las que su manejo es difcil y no pueden

ser transportadas de un sitio a otro.3. Moldeo en fosa. Cuando las piezas son extremadamente grandes y para su

alimentacin es necesario hacer una fosa bajo el nivel medio del piso.

Ventajas de los modelos desechables

1. Para la fabricacin de moldes sin mquinas de moldeo se requiere menos tiempo.2. No requieren de tolerancia especiales.3. El acabado es uniforme y liso.4. No requiere de piezas sueltas y complejas.5. No requiere de corazones6. El moldeo se simplifica notablemente.

Desventajas de los modelos desechables


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1. El modelo es destruido en el proceso de fundicin.2. Los modelos son ms delicados en su manejo.3. No se puede utilizar equipo de moldeo mecnico.4. No se puede revisar el acabado del molde.

Partes de un molde

1.2.3 MATERIALES PARA MODELOS

Los materiales se pueden dividir en los siguientes grupos segn sus propiedades:

a.- Metales: Deben su comportamiento al hecho de que sus electrones pueden abandonarorbitales en los tomos, y de aqu sus propiedades como: conductividad trmica,deformacin, etc.

b.- Plsticos o polmeros: Usualmente contienen elementos ligeros, por esta razn tienenrelativamente baja densidad, son generalmente buenos aislantes, y a la vez son flexiblesy deformables a relativamente bajas temperaturas.

c.- Cermicos: Son compuestos que poseen elementos metlicos y no metlicos. Entresus caractersticas ms importantes tenemos la dureza y fragilidad. Adems sonresistentes a condiciones mecnicas, trmicas y qumicas severas.

d.- Maderas: No conduce el calor ni la electricidad, es fcil de trabajar.

e.- Textiles: Son flexibles y resistentes, adems fciles de trabajar.

Propiedades de los materiales:

Las propiedades de un material provienen de la estructura interna de ese material, lamisma que involucra tomos, y la forma en que estos se asocian. De esta manerapodemos determinar las siguientes propiedades de los materiales:

Propiedades mecnicas:


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Son aquellas respuestas que un material tiene al aplicrsele fuerzas mecnicas. (Vlack

Lawrence, 1984). [1]

Entre estas podemos citar:

1. Deformacin: Ocurre cuando se aplica un esfuerzo.Dureza: Dificultad para crear

una marca en la superficie de un cuerpo mediante micropenetracin de una punta.2. Tenacidad: Se refiere a la cantidad de energa que un material puede absorber,

antes de alcanzar la rotura. De manera que se puede expresar como el productode la fuerza vs. la distancia.

3. Elasticidad: Capacidad de ciertos materiales de sufrir deformaciones reversibles.4. Plasticidad: Propiedad de un material, por la cual puede deformarse

permanentemente.5. Ductilidad: Es una medida de la deformacin plstica antes de que ocurra la

ruptura y puede ser expresada tanto como un alargamiento o como una reduccinde rea.

6. Cohesin: Es la resistencia que ofrecen los tomos a separarse.Propiedades Trmicas:

Los materiales cambian sus propiedades con la temperatura, estas se vuelven aparentescuando cierta energa es introducida por el flujo de calor, y causa que los tomos vibrenms vigorosamente, elevndose de esta manera la temperatura del material. Entre estas podemos citar:

1. Capacidad calrica: Propiedad que es indicativa de la habilidad de un materialpara absorber calor de los alrededores. Esta representa la cantidad de energa

requerida para producir un aumento de la unidad de T (1C 1K). 2. Expansin trmica: Fenmeno por el cual un material se expande o contrae por

efectos de la temperatura.3. Conductividad trmica: Fenmeno por medio del cual el calor se transporta

de una regin de alta temperatura a una de baja temperatura de una sustancia.Como una primera aproximacin la longitud es proporcional al cambio detemperatura.

4. Esfuerzo trmico: Tensiones inducidas en un material debido al cambio detemperatura.


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1.3 ARENA

La arenaes un conjunto de partculas de rocas disgregadas. Engeologa se denominaarena al material compuesto de partculas cuyo tamao vara entre 0,063 y 2 mm. Unapartcula individual dentro de este rango es llamada grano de arena. Una rocaconsolidada y compuesta por estas partculas se denomina arenisca. Las partculas pordebajo de los 0,063 mm y hasta 0,004 mm se denominanlimo,y por arriba de la medidadel grano de arena y hasta los 64 mm se denominangrava.

El componente ms comn de la arena, en tierra continental y en las costas no tropicales,es la slice, generalmente en forma de cuarzo. Sin embargo, la composicin vara deacuerdo a los recursos y condiciones locales de la roca. Gran parte de la fina arenahallada en los arrecifes de coral, por ejemplo, es caliza molida que ha pasado por ladigestin del pez loro.En algunos lugares hay arena que contiene hierro, feldespato o,incluso,yeso.

Segn el tipo deroca de la que procede, la arena puede variar mucho en apariencia. Porejemplo, la arena volcnica es de color negro mientras que la arena de las playas conarrecifes de coral suele ser blanca.

La arena es transportada por el viento, tambin llamada arena elica, (pudiendo provocarel fenmeno conocido comocalima)y el agua, y depositada en forma deplayas,dunas,mdanos, etc. En el desierto, la arena es el tipo de suelo ms abundante. Lagranulometra de la arena elica est muy concentrada en torno a 0,2 mm de dimetro desus partculas.

1.3.1 TIPOS DE ARENA

Arena silica:El ms comn de los minerales utilizados en la fundicin para producir moldes ycorazones es la silica (sio2) su forma ms comn es el mineral de cuarzo, algunas de lasrazones de la popularidad de su uso son las siguientes:

o La ms abundante en la naturalezao De fcil extraccin y universal localizacino Bajo costo de produccino Dureza y resistencia a la abrasin satisfactoriao Disponible en una amplia variedad de tamao de grano y formao Resistencia al metal y al ataque acido de la escoria adecuadoo

Conocida como un excelente refractario y excelente resistencia al calor.La silica exhibe un drstico cambio en el volumen cuando se incrementa la temperatura,los fundidores han aprendido a compensar este problema a travs del uso de aditivosespecficos.
http://es.wikipedia.org/wiki/Rocahttp://es.wikipedia.org/wiki/Geolog%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Grano_(mineral)http://es.wikipedia.org/wiki/Areniscahttp://es.wikipedia.org/wiki/Limohttp://es.wikipedia.org/wiki/Gravahttp://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlicehttp://es.wikipedia.org/wiki/Cuarzohttp://es.wikipedia.org/wiki/Arrecifes_de_coralhttp://es.wikipedia.org/wiki/Calizahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pez_lorohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hierrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Feldespatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Yesohttp://es.wikipedia.org/wiki/Rocahttp://es.wikipedia.org/wiki/Volc%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Calima_(meteorolog%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/Playahttp://es.wikipedia.org/wiki/Dunahttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9danohttp://es.wikipedia.org/wiki/Desiertohttp://es.wikipedia.org/wiki/Desiertohttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9danohttp://es.wikipedia.org/wiki/Dunahttp://es.wikipedia.org/wiki/Playahttp://es.wikipedia.org/wiki/Calima_(meteorolog%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/Volc%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rocahttp://es.wikipedia.org/wiki/Yesohttp://es.wikipedia.org/wiki/Feldespatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hierrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pez_lorohttp://es.wikipedia.org/wiki/Calizahttp://es.wikipedia.org/wiki/Arrecifes_de_coralhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cuarzohttp://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlicehttp://es.wikipedia.org/wiki/Gravahttp://es.wikipedia.org/wiki/Limohttp://es.wikipedia.org/wiki/Areniscahttp://es.wikipedia.org/wiki/Grano_(mineral)http://es.wikipedia.org/wiki/Geolog%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Roca


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Arena de olivina

Existe en u.s.a. en Washington y carolina del norte, su material madre es el mineralforsterita (mg2sio4) y fayalita (fe2sio4), para uso de fundicin se selecciona e mineral conmayor porcentaje de forsterita, despus es pasada a travs de un lavado para pulir lasaristas.

o Menor expansin trmica que la silicao Mayor conductividad trmica que la silica

Arena de zirconio:

Aunque su localizacin es a nivel mundial, esta se encuentra en pequeas proporciones;los depsitos comerciales estn localizados en florida y Australia:

o Altamente refractariao Alta conductividad trmicao Alta densidado Baja expansin trmicao Resistencia a ser humectada por el metal

Arena cromita:

Los depsitos comerciales estn localizados principalmente en Sudfrica y requiere delargos procesos para poder ser utilizada en fundicin:

o Alta densidado Alta refractariedado Difcil de humectar por el metalo Muy estable y difcil de romper o descomponerse.o Baja expansin trmicao Alta absorcin y transferencia de calor.

Composicin qumica de la arene de cromita:

Contenido en Cr2O3 4448 %Contenido en FeO 2330 %Contenido en SiO2 1,0 % mx.Contenido en MgO 1011 %Contenido en Al2O3 1516 %

Densidad aparente 2,42,8 grs. / cm3Humedad 0,2 % mx.Granulometra, valor AFS 4560

En la tabla 1 se muestra las propiedades de cada tipo de arena, y en la tabla 2 semuestran la expansin trmica de dichas arenas:


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Tabla 2. Expansin trmica de los distintos tipos de arenas.


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1.3.1.1 PRUEBAS DE DUREZA

La dureza de la superficie de un molde o probeta, se determina por medio del probador dedureza o durmetro, figura 40, con graduaciones en el indicador de 0 a 100 milsimas depulgada con subdivisiones de una milsima, se pone el vstago en contacto con lasuperficie de la probeta, se aplica la carga al indentador presionando firmemente y se lee

la profundidad de penetracin en el indicador.

Es importante medir la dureza superficial de los moldes especialmente cuando sepresentan problemas de excesiva dureza, generando sopladuras de superficie, dartas,colas de cometa, etc., o defectos de dureza originando penetracin del metal en la arena,obtenindose superficies rugosas e incrustaciones de arena. Un molde apisonado conuna dureza de 40 a 50 es blando, de 50 a 70 es mediano, de 70 a 75 es duro de 85 a 100es muy duro.

1.3.1.2 PRUEBAS DE FINURA

La finura de una arena de moldeo se determina por el tamao y distribucin de susgranos, el objeto del ensayo es obtener la curva de distribucin granulomtrica de laarena.

La finura de la arena afecta las propiedades fsicas que desarrollan las mezclas de arenapara fundicin, permeabilidad, resistencia, plasticidad, etc.

Cuando la arena tiene alto contenido de finos, se requiere para preparar mezclas, mayorcantidad de aglutinantes para obtener las propiedades fsicas requeridas en el buenacabado de las piezas fundidas.

El procedimiento para la separacin del tamao de grano a travs de una serie de

cedazos metlicos de mallas decrecientes y organizados en forma vertical, figura 41,consiste en pesar 100 gramos de arena seca previamente lavada, se coloca en el cedazosuperior cubierto con la tapa, y se inicia la vibracin que debe ser de quince minutos.

Este procedimiento es aplicable a arenas que no contienen arcilla, arenas aglutinadas enforma natural o sinttica, de las cuales se determina la cantidad de arcilla por lixiviacin.

El anlisis granulomtrico de la muestra se calcula sobre una base del 100% de arena,pesando la cantidad retenida en cada malla para establecer el reparto porcentual de losgranos en un diagrama de la curva de frecuencia del tamao de grano (porcentaje dearena retenido en cada cedazo vs. nmero del cedazo), iniciando la operacin de pesado

por la malla superior hasta terminar con la bandeja del fondo y anotando los pesosobtenidos. El ndice de finura indica el tamao de grano que predomina y por lo tanto sirvepara juzgar una arena de acuerdo con las exigencias de la superficie de la pieza.

Para calcular el ndice de finura, se multiplica el peso de la slice retenida en cada tamizpor el coeficiente de la columna C, se efecta la suma de estos productos (B x C) y estasuma se divide por el peso de la muestra.


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La grfica del porcentaje retenido en cada tamiz vs el nmero del tamiz, representa lacurva de distribucin de la arena o la frecuencia de distribucin del tamao del granobasada en el anlisis granulomtrico. La forma de los granos de la arena se puedenobservar al microscopio con 40 aumentos

Nmero de tamiz %arena retenida(B) coeficiente (C) producto BxC

6 3

12 5

20 10

30 20

40 30

50 40

70 50

100 70

140 100200 140

270 200

Fondo 270 Suma BxC

Porcentaje de arena retenida, coeficiente y producto de cada cedazo

De acuerdo con este valor de ndice de finura, la arena se puede clasificar en:

Arena muy gruesa, ndice de finura menor de 18Arena gruesa 18-35Arena media 36-60Arena fina 60-150Arena finsima mayor de 150

1.3.1.3 CONTENIDO DE HUMEDAD

La humedad de una arena corresponde a la cantidad de agua que se vaporiza totalmentea la temperatura de 100 a 110C. En una arena arcillosa existe un determinado porcentajede humedad para obtener una ptima cohesividad. Debe trabajarse con lmites dehumedad determinados para evitar defectos en las piezas fundidas especialmente gasesde colada; la humedad de la arena se puede determinar por los siguientes mtodos:


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1. Con el secador de rayos infrarrojos. El secador se compone de unalmpara de rayos infrarrojos dotados de un reflector y de unacubeta.Colocar 50 gramos de arena en la cubeta, mantenerla bajo los rayosdurante 5 minutos; el grado de humedad se obtiene de la diferenciaentre el peso de la arena hmeda y el obtenido despus del secado.

1. Bomba de acetileno (Botella Speedy), figura 36. Se basa en la reaccin con el carburode calcio del agua que contiene la arena. El volumen de gas acetileno que se forma, esproporcional a la cantidad de agua contenida en la muestra. La presin ejercida por estegas, es proporcional al porcentaje de humedad de la arena, que se lee directamente en elmanmetro del aparato.

3. Con la estufa del laboratorio. Pesar en una cubeta 100 g de lamuestra de arena, hacer subir la temperatura de la estufa hasta 100 o110C.

Pesar una primera vez luego de una hora de secado y continuar pesando peridicamentehasta obtener un peso constante dejndola enfriar en un secador.

Humedad en porcentaje (P-p) 100/P

P, peso de la muestra.p, peso de la arena despus de seca.

1.3.1.5 PERMEABILIDAD

La permeabilidad es la propiedad fsica de la masa de arena moldeada en verde o enseco de permitir el paso de gas a travs de la misma.

El alto contenido de aglutinante y material fino, el porcentaje de humedad, el grado decompactacin son factores importantes que influyen en la permeabilidad de una arena.


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Para determinar la permeabilidad de una arena de fundicin, se emplea la probeta deensayo cilndrica con dimetro de 50.8 mm. Por 50.8 mm, de altura y la velocidad de flujodel aire bajo presin constante de 10 cm de columna de agua que pasa a travs de laprobeta...

En el permemetro que utilizamos, se debe sellar hermticamente con mercurio el molde

invertido que lleva la probeta con el permemetro.

Se levanta lentamente la campana para llenarla con aire hasta la seal indicativa de 2000cm3 de aire, abrir la vlvula del permemetro contabilizando el tiempo de la descarga totalde la campana y medir la presin en el manmetro.

Nmero de permeabilidad: V h / pAt = 3007.7/t (seg).

V, volumen del aire que pas por la probeta (2000 cm3).t, tiempo de paso del aire en segundos.h, Altura de la probeta en cm (5.08 cm).

A, Seccin de la probeta (20.268 cm2).p, Presin del aire en g/cm2 (10 g/cm2).

1.3.1.6 RESISTENCIA A LA ARENA

La resistencia de una mezcla de arena para fundicin se puede determinar por medio deensayos de compresin y corte en verde y en seco. La resistencia a la compresin y alcorte en verde es la resistencia mxima que una probeta normalizada es capaz desoportar cuando se aplica una carga creciente en forma continua hasta que se produzcala rotura por la presin aplicada (en lb/plg2) a las dos mitades diametralmente opuestas

de las dos superficies planas de la probeta.

La figura 40 muestra la mquina universal Dieter de peso muerto accionado a mano paradeterminar la resistencia a la compresin o al corte de probetas de arena para moldes omatachos.

1.4 CORAZONES

Cuando una pieza debe tener un hueco o cavidad como un agujero para tornillo debeintroducirse en el molde alguna forma de corazn y se definen como cualquier proyeccinde arena dentro del molde.


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1.4.1 TIPOS DE CORAZONES

CORAZONWES DE ARENA VERDE son aquellos formados por el mismo modelo y sehacen de la misma arena q el resto del molde

CORAZONES DE ARENA SECA son los q se forman separadamente para insertarsedespus der q se ha retirado el modelo y antes de cerrar el molde.

En general deben usarse los corazones de arena verde siempre q sea posible paramantener el costo de los modelos en un mnimo

1.4.2CUALIDADES ESCENCIALES

Debe tener suficiente resistencia para soportarse as mismo, porosidad y permeabilidad,

para garantizar una superficie tersa el corazn debe ser igual y refractarias.

1.4.3 AGLUTINANTES Y MEZCLAS PARA CORAZONES

Entre los ms usados estn los aglutinantes de aceite, otros son los solubles en aguacomo las harinas de trigo, dextrina, almidn gelatinizado etc. Otros los plsticostermofraguantes incluyendo el fenol formaldehdo

El uso de aglutinantes de resina de alcohol furfural y con arena est remplazando muchosde los corazones q requieren cocimiento.

1.4.4 FABRICACIN DE CORAZONES

El corazn se forma apisonndolo dentro de una caja para corazones o por medio deterrajas los corazones frgiles y de tamao medio deben reforzarse con alambres paradarles resistencia y en los grandes se emplean tubos perforados o arboles.

1.4.5 MAQUINAS PARA FABRICAR CORAZONES

Las de percusin, prensado, de volteo, percusin prensado y las de chorro de arena.

Otras son las maquinas neumticas para hacer corazones por soplo de arena.


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1.5 EQUIPO MECANICO DE MOLDEO

1.5.1 MAQUINA DE PERCUSIN

La mquina de moldeo simple por percusin est equipada con pernos ajustables para

permitir el uso de diferentes tamaos de cajas dentro de la capacidad de la maquina

1.5.2 MAQUINAS DE PRENSADO

Estn comprimen la arena de la caja en la base de la maquina y un pistn superior lamayor densidad del molde se obtiene en el lado sobre el cual se aplica la presin.

1.5.3 MAQUINAS DE PERCISION PRENSADO

Para producir un molde en dichas maquinas se arma la caja con la placa de coincidenciaentre la tapa y la base colocando el conjunto invertido sobre la mesa de la maquina.

1.5.4 MAQUINA DE PERCUSIN PRENSADO CON VOLTEO

Es similar a la convencional de moldeo por percusin prensado tiene dos brazos q sujetana la caja despus de vibrarla y levantarla los suficiente para podr voltearla luego se llenala tapa con arena y se apisona por la accin de prensado

1.5.5 MAQUINAS DE DIAFRAGMA PARA MODELO

Un desarrollo resiente en maquinas de moldeo utiliza un diafragma de hule puro paracompactar la arena sobre el contorno del molde, el proceso utiliza la mxima presin de

aire para forzar el diafragma de hule sobre toda la superficie del moldeindependientemente del contorno de este.

1.5.6 MAQUINAS DE PERCUSIN CON VOLTEO Y EXTRACCIN DEL MODELO

Para molde grandes arriba de 5500kg q son difciles de manejar a mano se handesarrollado maquinas que primero compactan la arena por percusin despus de q laarena se empareja se coloca en una placa de fondo sobre el molde fijndola en esaposicin y luego todo el conjunto se volte y el modelo se extrae del moldehidrulicamente.

1.5.7 LANZADORA DE ARENA

Es una unidad automatizada sobre una va angosta el suministro de arena se lleva en undepsito de 8.5m3 q es llenado a intervalos de tiempo.


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1.6 FUNDICION DE MODELOS METALICOS

Los modelos de metal y las cajas, de machos metlicas se utilizan en la produccin engran escala y en grandes lotes. Los juegos de modelos de metal duran ms que los demadera son precisos, tienen una superficie lisa, no se deforman durante elalmacenamiento. Se emplean para el moldeo a mquina, por eso la estructura de los

modelos y cajas de macho est supeditada a la estructura de las mquinas de moldeo yde machos.

Los elementos principales del juego de modelos metlicos son la placa modelo y las cajasde macho; los elementos adicionales son las planchas de secado, las plantillas de guapara la limpieza y el montaje de los machos, etc.

Las placas modelo de metal se hacen compuestas y enterizas. En el primer caso elmodelo se hace por separado y luego se monta en la placa; en el segundo caso, elmodelo y la placa se elaboran juntos como una sola pieza.

Generalmente, en las placas, junto con los modelos de las moldaras, se fijan loselementos del sistema de bebederos: alimentadores, colectores de escoria, etc., lo queelimina durante el moldeo las operaciones a mano.

1.6.1 EN MATRIZ

La fundicin en matriz difiere de la de molde permanente comn en dos aspectos:

solo materiales no ferrosos el metal es forzado dentro del molde a presin Se obtienen secciones delgadas, buen acabado y larga vida til de los moldes.

Se utilizan aleaciones a base de zinc, cobre y aluminio.

Las matrices son de aleacin de acero y costosas (entre los U$ 3000 a 10000), pero lavelocidad de produccin, las excelente propiedades superficiales y la casi eliminacin demaquinados y acabados la hacen muy econmica para grandes cantidades.

Las mquinas de cuello de cisne son para bajos puntos de fusin como aleaciones dezinc, plomo y estao, y se caracterizan por un tubo en forma de cuello de cisne que sesumerge en parte en el metal fundido, entrando este por una lumbrera abierta cuando elpistn se levanta para llenar el cuello de cisne. El metal es expulsado del cuello de cisnepor un embolo neumtico. Estas mquinas operan velozmente, pero solo puedenutilizarse para fundiciones de materiales de bajo punto de fusin (aleaciones a base de

zinc y estao) Las mquinas de fundicin en matriz de cmara fra, el metal para cadacola se vierte en la cmara fra ponindose en movimiento el embolo que fuerza al metal apasar de la cmara a la matriz, produciendo esto estructuras ms densas. Cada carga demetal se hace manualmente, siendo considerablemente baja su productividad. En lasfundiciones en matriz las superficies tienden a ser ms duras por el enfriamientoprovocado por la matriz metlica tendiendo el interior del metal a ser poroso. Una de lascaractersticas sobresalientes es la exactitud dimensional.


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1.6.2 BAJA PRESION

En la fundicin a baja presin el metal lquido fluye debido a una presin que se aplicadesde abajo y lo obliga a llenar la cavidad del molde, una gran ventaja de esteprocedimiento es que el metal pasa directamente del crisol al molde sin estar expuesto alaire. Esto disminuye la porosidad producida por el gas y los defectos generados por laoxidacin.

La presin necesaria es de aproximadamente 15 psi y esta se debe mantener hasta queel metal se solidifica en el interior de la cavidad.


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1.6.3 POR GRAVEDAD

Este es el proceso ms sencillo de fundicin en molde permanente; en este el metalfundido se vierte dentro de la cavidad y solo se utiliza la fuerza de la gravedad paragarantizar que toda la cavidad se llene del metal.

1.6.4 FUNDICION HUECA

Es un sistema de produccin de piezas metlicas huecas. Consiste en vaciar metalfundido en un molde que es volteado cuando se empieza a solidificar el metal. Lasolidificacin empieza en las paredes relativamente fras del molde y progresa con eltiempo hacia la parte media de la fundicin, el metal que no se ha solidificado sale delmolde para ser utilizado en otra pieza y el metal solidificado forma las paredes de la pieza.El resultado son paredes delgadas de metal. El espesor del casco se controla por elTiempo que transcurre antes de drenar. La fundicin hueca se usa para hacer estatuas,Pedestales de lmparas y juguetes a partir de metales de bajo punto de fusin como elplomo, zinc y estao. En estos artculos lo importante es la apariencia exterior, pero laresistencia y la geometra interior de la fundicin no son relevantes.La fundicin hueca es un proceso del grupo de fundicin en molde permanente. Lafundicin en molde permanente usa un molde metlico construido en dos secciones queestn diseadas para cerrar y abrir con precisin y facilidad. Los moldes comnmente sehacen de acero o hierro fundido. La cavidad junto con el sistema de vaciado se forma pormaquinado en las dos mitades del molde a fin de lograr una alta precisin dimensional yun buen acabado superficial.


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Proceso:El metal fundido se vaca en el molde del metal, una vez obtenido el espesor deseado depelcula solidificada, se invierte el molde y el metal lquido restante se extrae, se abren lasdos mitades del molde y se retira la fundicin.

Ventajas:

Altas velocidades de produccin.Buen acabado de las superficies.Enfriamiento rpido.

Desventajas:Solo se utiliza para uso ornamental juguetes, estatuillas, etc.

1.6.5 A PRESION O CORTHIAS

Es un proceso para producir piezas huecas pero de mayor calidad que la fundicin hueca.Se vaca una cantidad especfica de metal fundido en el interior de un molde con un

extremo abierto por el que se introduce un corazn que obliga al metal fundido adistribuirse uniformemente en todo el molde, una vez que empieza a solidificarse el metaldel molde, se extrae el corazn, lo que origina una pieza de buena calidad. Este sistemade fundicin es considerado como artesanal y slo es rentable cuando se van a fabricarpocas piezas.


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1.7 FUNDICION CENTRIFUGA

El proceso de fundicin centrifugadao centrfuga, consiste en depositar una capadefundicinlquida en unmoldederevolucingirando a granvelocidady solidificarrpidamente elmetalmediante un enfriamiento continuo del molde o coquilla. Las

aplicaciones de este tipo de fundicin son muy variadas, yendo desde la fabricacindetelescopioso partes dejoyerahasta lastuberas,este procedimiento frecuentementeutilizado para la fabricacin detubossin costura, camisas y dems objetos simtricos.

1.7.1 Fundicin centrifuga real

Este procedimiento es utilizado para la fabricacin de tubos sin costura, camisas y objetossimtricos. Los moldes son llenados de material fundido de manera uniforme, para luegogirar el molde sobre su eje de rotacin. La forma exterior de la fundicin puede ser

redonda, octagonal, hexagonal o cualquier otra. Sin embargo, la forma interior de lafundicin es perfectamente redonda (al menos tericamente), debido a la simetra radialde las fuerzas en juego.

El eje de rotacin por lo general es horizontal, pero tambin se utilizan ejes rotacionalesverticales principalmente para piezas cortas.
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19/21

Para que el proceso trabaje satisfactoriamente se calcula la velocidad de rotacin delmolde en la fundic in centr i fuga horizontal. La fuerza centrfuga est definida por laecuacin:

Donde GF tambin se puede escribir como:

Donde N se escribe como:


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Si el factor-G es demasiado bajo en la fundicin centrfuga, el metal lquido no quedarpegado a la pared del molde durante la mitad superior de la ruta circular sino que lloverdentro de la cavidad. Ocurren deslizamientos entre el metal fundido y la pared del molde,lo cual significa que la velocidad rotacional del metal es menor que la del molde.Empricamente, los valores de GF = 60 a 80 son apropiados para la fundicin centrfugahorizontal, aunque esto depende hasta cierto punto del metal que se funde.

1.7.2 Fundicin semicentrifuga

En este mtodo, el material fundido se hace llegar a los extremos del molde por la fuerzacentrifuga que se genera al hacerlo girar sobre su eje de rotacin. Los extremos se llenande material fundido con buena densidad y uniformidad. El centro del molde tiene pocomaterial o de poca densidad, por lo general, el centro en este tipo de sistemas defundicin es maquinado posteriormente. La velocidad de rotacin se ajusta generalmentepara un factor-G alrededor de 15, y los moldes se disean con mazarotas que alimentenmetal fundido desde el centro. Se usan frecuentemente moldes consumibles odesechables en la fundicin semicentrifuga.


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1.7.3 CENTRIFUGADA

Es un sistema donde por medio de un tallo se hace llegar el metal fundido a racimos depiezas colocadas simtricamente en la periferia. Al hacer girar el sistema, se genera unafuerza centrifuga que es utilizada para aumentar la uniformidad del metal que llena lascavidades de los moldes. Las propiedades de las piezas fundidas varan en funcin de la

distancia al eje de rotacin. El proceso se usa para partes pequeas, la simetra radial dela parte no es un requerimiento como en los otros dos mtodos de fundicin centrfuga.

Manufactura Trabajo 2

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