Tecnologa de Moldeo

Tecnologa de MoldeoDiseo de moldes y modelos de fundicinIntroduccinPara realizar el moldeo con calidad es necesario conocer sus fundamentos. Los factores ms importantes a tener en cuenta son:Comportamiento de los metales durante la solidificacinTipo de moldeTecnologa de MoldeoSolidificacin de los Metales: Metales puros

Temperatura de fusin definida y concreta y se mantiene constante.

Cristalizacin comienza desde periferia hacia interior.

Capa pequea exterior de granos pequeos.

Granos en forma columnar perpendicular a la superficie del molde.

Una sola fase.Tecnologa de MoldeoSolidificacin de los Metales: Metales puros

Tecnologa de MoldeoSolidificacin de los Metales: Aleaciones de composicin eutctica

Temperatura de fusin definida y concreta.

Cristalizacin comienza desde periferia hacia interior.

Capa exterior pequea de granos pequeos.

Granos en forma columnar pero de tamao inferior a los metales puros

Velocidad enfriamiento mayor que en metales puros, formacin de muchos bordes de granoTecnologa de MoldeoSolidificacin de los Metales: Aleaciones de composicin eutctica

Tecnologa de MoldeoSolidificacin de los Metales: Aleaciones con intervalo de solidificacin

Temperatura de fusin NO definida coexisten slido y lquido.

Cristalizacin comienza con una pequea capa exterior de granos pequeos.

Luego granos en forma columnar desde exterior hacia el centro.

En el lquido se forman granos slidos en todas las direcciones.Tecnologa de MoldeoSolidificacin de los Metales: Aleaciones con intervalo de solidificacin

Tecnologa de MoldeoSolidificacin de los Metales: Aleaciones con intervalo de solidificacin en aleaciones eutcticas

Temperatura de fusin NO definida coexisten slido y lquido.

Cristalizacin pequea capa exterior de granos muy pequeos.

Luego granos en forma columnar de composicin eutctica.

En el lquido se forman granos slidos en todas las direcciones de composicin proeutctica.Se crean planos de debilidad. Se deben redondear las esquinas de moldes.

Para conseguir granos equiaxiales se aaden agentes nucleantes.Tecnologa de MoldeoSolidificacin de los Metales: Aleaciones con intervalo de solidificacin en aleaciones eutcticas

Tecnologa de MoldeoSolidificacin de los Metales: Segn molde

Tecnologa de MoldeoVelocidad de Solidificacin

sta depende de la capacidad que tiene el molde a evacuar el calor (Conductividad calorfica)Bajas velocidades forman granos grandes, altas velocidades forman granos ms pequeos.Si es extremadamente grande puede conseguir una estructura amorfa que generan propiedades anisotrpicasSi el grano se reduce, la resistencia mecnica y ductilidad aumentan, as como la reduccin de microporosidades. Pero tiende a agrietarse durante la solidificacin.Tecnologa de MoldeoTiempo de Solidificacin1.- Lo suficiente rpido para que el molde est lleno de metal lquido, antes de que haya comenzado la solidificacin en cualquiera de sus partes.Depende de:Fluidez del metalGradientes trmicosPeso y forma de la piezaPara que no se originen defectos debe ser:

Tambin la solucin por simulacin por elementos finitos.

Segn su forma el primero en solidificar es cubo, seguido de cilindro y por ltimo la esfera.2.- Lo suficiente rpido para que el calor radiante del metal lquido no origine defectos superficiales debidos a la dilatacin de la arena.Depende de:Fluidez del metalGradientes trmicosPeso y forma de la piezaPara que no se originen defectos debe ser:ELEGIR SIEMPRE EL TIEMPO DE LLENADO MNIMO ENTRE 1 Y 2

Tecnologa de MoldeoTiempo de SolidificacinTecnologa de MoldeoFlujo del Fluido

Un diseo y control adecuado de los conductos por dode fluye el metal fundido asegura un flujo correctoLas condiciones que han de cumplir el sistema de alimentacin es evitar en lo posible:Enfriamientos prematurosFormacin de turbulenciasFormacin de bolsas de gasesFormacin de xidos por contacto con el ambienteLa introduccin de impurezas en el molde

Conviene en los canales atrapar la mayor parte de impurezas del fluidoTecnologa de MoldeoFlujo del Fluido

Tecnologa de MoldeoFlujo del Fluido

Tipos de Flujo: Pueden ser laminar y turbulento. Los flujos turbulentos producen escorias y atrapan aire y gases en el fluido.Hace falta disear adecuadamente los bebederos y canales de alimentacin para disminuir estos efectos. Aunque los filtros tambin ayudan.

Re: Nmero de Reynolds: Densidad del fluidov: Velocidad del fluidoD: dimetro del conducto: Viscosidad del fluido

Si el nmero de Reynolds est:Entre 0 y 2000 el rgimen es laminarEntre 2000 y 20000 es laminar-turbulentoMayor de 20000 es turbulento.Canales hasta 20000Tecnologa de MoldeoFluidez o Colabilidad

La facilidad de llenar los moldes estando el metal en estado lquido se le llama colabilidad.

La fluidez es una caracterstica de los lquidos o gases que les confiere la habilidad de poder pasar por cualquier orificio o agujero por ms pequeo que sea, siempre que est a un mismo o inferiorniveldel recipiente en el que se encuentren (el lquido).

A mayor fluidez de un lquido mayor colabilidad tiene.Tecnologa de MoldeoFluidez o Colabilidad

Caractersticas que tiene un metal fundido:Viscosidad; mayor viscosidad menor fluidezTensin superficial; Mayor sta menor fluidezInclusiones o impurezas; mayor n de inclusiones menor fluidezForma de solidificacin del metal; metales puros y aleaciones eutcticas poseen mayor fluidez.

Tecnologa de MoldeoFluidez o Colabilidad

Factores que intervienen en la colada:Forma y diseo de los bebederos, canales y mazarotas.Velocidad de colada; menor tiempo colada mejor fluidez.Temperatura del metal fundido; mayor incremento sobre la temperatura de fusin aumenta la fluidez.Transferencia de calor Molde-Metal fundido; mayor transferencia mayor viscosidad y menor fluidez. Tecnologa de MoldeoFluidez o Colabilidad

Tecnologa de MoldeoContraccin

Los metales se contraen a medida que se van solidificando. (A excepcin del bismuto)

sta contraccin tiene las siguientes etapas:En la fase lquidaEn el cambio de fase de lquido a slidoEn la fase slidaTecnologa de MoldeoContraccin

METALES PUROS

ALEACIONES EUTCTICAS

ALEACIONES NO EUTCTICAS CON INTERVALO DE SOLIDIFICACINTecnologa de MoldeoRechupado

El rechupado se manifiesta en la formacin de un cono invertido en el molde solidificado. (Vacio de material)

Los microrechupes se forman entre los espacios interdendrticos. Las aleaciones con mayor intervalo de solidificacin producen mayor nmero de microrechupes.Tecnologa de MoldeoRechupado