Procesos de moldeo

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FUNDICIÓN. Proceso de verter un producto de colada sobre un molde dado.

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Presentacin de PowerPoint

FUNDICIN.Proceso de verter un producto de colada sobre un molde dado.

PIEZAS FUNDIDAS

usosAbrasin: Minera, movimiento de tierra.Corrosin: Minera, Qumica, Alimentos.Calor: Minera, Refineras, Hornos.Fatiga: Cambios tecnolgicos y otros.Fabricacin de repuestosPartes para recuperacinFabricacin de partes nuevas

Debido a sus excelentes propiedades

Fabricacin de metales.FUNDICINDEFORMACIN MECNICAUNINMECANIZADOPULVIMETALURGIAEstado del metallquidoSlido - lingote fundidoSlido Pieza slida amorfaPolvos metlicosObtencin de formasSolidificacin - Deformacin plstica sobre o bajo la temperatura de recristalizacin- Trabajo mecnico en caliente o en fro

Soldadura RiveteadoRemachadoApernado Arranque de virutaSinterizadoProductosLingote-Barras -Alambres-Planchas-LminasPiezas unidas Piezas con forma final definidaPieza sinterizada

Ventajas del Proceso de Fundicin.

Permite fabricar piezas de formas y tamaos complejos, adems son ms fciles de mecanizar que los aceros.Las piezas presentan una alta resistencia a la compresin, la abrasin, la corrosin, el calor, la fatiga y al desgaste, debido a que absorben muy bien las vibraciones de mquinas y motores a los que estn sometidos.El tiempo de fabricacin es cortoLas piezas de fundicin son, por lo general, ms baratas que las de acero, y su fabricacin es tambin ms sencilla por emplearse instalaciones menos costosas y por realizarse la fusin a temperaturas ms bajas.

ATRIBUTOS DE UNA PIEZA FUNDIDAComposicin QumicaPropiedades FsicasPropiedades Mecnicas

Medida en cuchara o en cupn de prueba.Debe considerar efecto de macrosegregacinObtenidas de probetas de la misma colada o solidarias a las piezas ( ASTM A-370).Dimensiones Geometra.Tolerancias para mecanizado.Dureza.Resistencia a la corrosinConductividad elctrica y trmica, etc.

especificacionesProcedimientosRequerimientos de Ensayos y Controles EspecialesControl de Procesos

Requerimientos del Cliente.Produccin.Abastecimiento.Despacho.Relacin con el clienteRegistro y Control Documentado del proceso de Produccin.De acuerdo con Cliente y a Normas de Producto Fundido, puede haber requerimientos de Ensayos adicionales.

ESQUEMA DE FUNDICION

PROCESO DE FUNDICIN

Diagrama del Proceso y sus interacciones

MODELOS DE FUNDICIONForma slida que debe adoptar el metal de colada, debido a que adecua una cavidad dentro del molde para esta funcin al solidificar el metal lquido. Del mismo modo se deben tener en cuenta las dimensiones de contraccin particulares de cada metal.

Generalmente son fabricados en madera, metales, polmeros, cera fundida y poliestireno expandido, entre otros.

Cuando las piezas requieren un interior libre, este se fabrica con el mismo material del molde u otro de mayor resistencia llamado alma. Estas, son fabricadas con una caja de almas y deben soportar mayores solicitaciones de tipo trmico como mecnico, ya que quedan rodeadas de metal lquido en casi toda la superficie, lo cual dificulta la extraccin del calor.

CARACTERISTICAS DE LOS MODELOS

OTRAS CARACTERISTICAS DE LOS MODELOSDebe considerar ngulos de salida ( entre 0.5 y 2) para facilitar el desmoldeo.En caso de que se requiera paredes rectas y no se pueda mecanizar, se debe usar cajas de almas para el exterior.Deben estar construidos en materiales y con tcnicas que impidan su deformacin, tanto por el uso como por el tiempo.

MODELOS Y CAJAS DE ALMAS

PIEZA A FUNDIR

CAJA DE ALMA

ALMA

IMPRENTA

IMPRENTA

ANGULOSDE SALIDA

GUIAS DECENTRADO

TAPA

FONDO

MODELO

CONTRACCIONES EN LOS MODELOS. A un modelo se debe darle sobredimensin para contrarrestar la contraccin en estado slido, desde la temperatura del liquidus hasta temperatura ambiente.

Contraccin de Aleaciones en estado slido

Aleacin %Contraccin Aceros al carbono2A. inoxidables2,5A. refractarios2,7A. al manganeso2,5A. Baja aleacin2,2Fundicin gris laminar1Fundicin nodular1,1F. Blanca alto Cr2,2F. blanca Ni-Hard2,2Bronces1-2Latones1,6Base Aluminio1,3

TIPOS DE MODELOS

MODELOS SUELTOS Modelos unitarios. Para cantidad pequea de piezas. Para piezas de gran tamao.

MODELOS EN PLACA

Pueden ser unitarios o mltiples.Viable para grandes producciones.Para moldeo mecanizado con arenas aglomeradas con bentonitaRequieren de cajas de moldeo

MODELOS EN BATEA

Pueden ser unitarios o mltiples.Viable para grandes producciones.Para moldeo mecanizado con arenas aglomeradas con resinasNo requiere cajas de moldeo

CAJA DE ALMAS

MOLDE

TAPA

ALMAS

CAJAS DEMOLDEO

MOLDES PERMANENTESMoldeo en cscara

MOLDES DESECHABLEMoldeo en cera perdidaMoldeo en arenaMoldeo con poliestireno

( SIN MOLDEO)GravedadPresinCentrifugaAleaciones de bajo punto de fusinPiezas de tamao reducidomoldes metlicosLos moldes se deben fabricar en materiales que cumplan las exigencias a las que va a ser sometida la pieza fundida en todo el proceso (moldeo-colada- desmoldeo)

Aleaciones de alto punto de fusinPiezas grandesMoldes en arena (Cuarzo, Arcilla o Resinas, Zirconia, Magnesita, Almina, Olivina. MATERIALES DE MOLDEO

PROPIEDADES MEZCLAS PARA MOLDEO

ARENAS DE MOLDEO

.-

ARENAS DE MOLDEO

FORMA DE LOS GRANOS

CONTROL DE RECEPCIN DE ARENAS.

CONTROLES ADICIONALES.

MQUINAS PARA ENSAYOS DE ARENAS.

PERMEABILIDAD ESTNDAR.

PROBETAS PARA ENSAYOS DE ARENAS.

PROCESOS DE MOLDEOMolde desechableMolde permanenteModelo permanenteModelo desechableEspumaCera fundidaArcilla-agua

Resinas termoflaguantes

Resinas autoflaguantes

silicato.-fosfato

Aglomerante

Sin aglomeranteEn matriz

Centrfuga

Procesos hbridosArenas de slice ovelina, zirconio, cromita Moldeo en cscara, furnica (cajas tibias) y fenlicas (cajas calientes), almasUretano-fenlica, furnica/SO2, acrlico/epxico, Ester fenlica, furnica(aceite, cido, uretano) Silicato de sodio,/CO2, cermico, Almina-fosfato yesoVaciomagnticoHorizontalVertical Fundicin-compresinFundicin semi- slida

Alta y baja presinGravedad

Son arcillas refractarias (silicatos de aluminio hidratados: Montmorillonita), al adsorber agua su volumen aumenta de 8-12 veces y lo disminuye al secarla; Al rodear los granos produce enlaces que son os responsables del aumento de la resistencia. Si el molde se usa con el agua de mezclado es moldeo en verde y si se seca antes de usar se denomina moldeo en seco, el cual tiene una resistencia mecnica superior.Es muy importante hacer una buena mezcla homognea BENTONITAS.MEZCLAS PRINCIPALES

Arenas con Bentonita.- Resistencia a la Compresin

ARENAS CON BENTONITA.- RELACIN DE PROPIEDADES.

ARENAS CON BENTONITA.- RELACIN DE PROPIEDADES.

RESINAS FENLICAS La resina fenlica se mantiene en solucin con la ayuda de solventes e isocianato, lo que permite la buena mezcla de la arena con la resina. Luego se agrega el catalizador, ante el cual los grupos hidrxilos reaccionan con los isocianatos formando una resina slida de poliuretano, que fija los granos. La velocidad de reaccin depende del tipo de catalizador. De igual manera la seleccin de ste ltimo depende del tamao de los moldes y de la velocidad de su llenado, debido a que el molde debe estar lleno y enrasado antes de que endurezca la resina o se perder.

SILICATO DE SODIOEl CO2 no es un catalizador (propiamente), debido a que reacciona con el silicato de sodio + agua para formar carbonato de sodio + un gel de slice hidratada que es el que produce lafijacin de los granos, segn:

Na2SiO2 + H2O + CO2 => Na2CO3 + SiO2.H2O.El flujo de CO2depende del tamao de los moldes, pero auna presin entre 1.4 y 3.5 Kgs/mm , el tiempo de gaseadoest entre 20 y 30 seg , con un silicato con viscosidad entre40 y 50 Be.

COMPONENTES BSICOS

Placa Modelo ReversibleLlenado del fondoLlenado de la TapaArmado de Tapa y FondoMoldeo en arena con placa reversible

Moldeo Mecanizado.

Moldeo Automatizado. (DISAMATIC)

Fundicin en Molde Permanente.

Fundicin con Matriz a baja presin

Fundicin con Matriz a Alta presin

B.- De Cmara Fra.-a.- De cmara caliente.-

Fundicin con Matriz .- Inyeccin

Fundicin con Matriz .- Expulsin

Moldeo en Cscara ( Shell Molding)

Modelo Desechable ( Cera Perdida)

INVESTEMENT CASTING (Cera Perdida) Modelo Desechable

Fundicin Centrifuga Verdadera Horizontal

Fundicin Semicentrfuga Vertical

Fundicin Centrifugada Horizontal

Fundicin Centrifugada Vertical

Relacin entre Velocidad de Rotacin y Dimetro, segn la Fuerza centrfuga deseada.

Comparacin entre los procesos de MoldeoProceso: En ArenaMolde PermanenteBaja PresinAlta PresinCentrifugaMetal Procesado:TodosNo ferrosos y fierro fundidoNo ferrosos (a)No ferrosos (a)TodosTamao de Piezas :Ilimitado0.5 150 Kgs0.5 50 KgsGrs. 50 KgsIlimitadoTolerancia ( mm/cm) :0. 600. 200, 100, 060, 10 (b)Acabado Superficial (in):300-600150-100050-15020-2520-300Porosidad ( c ) :5431 - 21 - 2Mn. espesor seccin (mm)3 53 50.8 30.8 1.61.6Resistencia traccin (Ksi) (d)1923253025Costo modelo y molde U$3002000300050001500Prdida de chatarra54321(a)Fierros y aceros se pueden fundir en moldes de acero refractario.(b)En molde metlico.(c)1 es baja porosidad, 5 es alta.(d)Usando aleacin de Al ( 43F) como referencia.(e)1 es menor, 5 es mayor.

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REQUERIMIENTOS DEL

CLIENTE

SATISFACCION

DEL

CLIENTE

Revisin de los RequerimientosGeneracin de Orden de Trabajo a Produccin

Inspeccin de Modelo

Armado de Molde

Colada

Corte y Terminancin

Tratamiento Termico/Mecanizado

Entrega a Cliente

GESTIN DE LOS RECURSOS

Recursos HumanosInfraestructuraAmbiente de Trabajo

RESPONSABILIDAD DE LA GERENCIA

Poltica de la CalidadObjetivos de la CalidadPlanificacin del SGCEnfoque del ClienteRevisin de la Gerencia

MONITOREO, ANALISIS Y MEJORA

Analisis de DatosAuditorias InternasAcciones PreventivasAcciones CorrectivasControl Servicio N/C

REALIZACIN DEL PRODUCTO

SIEMPRE REALIZABLE

DEPENDE DEL PRODUCTO

RECLAMOS

MEDICION DE SATISFACCION

COMUNICACION CON EL CLIENTE