Download - Tema 1 Fundicion de Metales
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GRADOENINGENIERAQUMICATecnologasdeFabricacin
BLOQUE2.Procesosytecnologasdefabricacin
Procesosparapreformar
Jess Velzquez Sancho
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TecnologasdeFabricacinBloque2.Procesosparapreformar
PREFORMAR:Darformapreviaaunmaterialparaluegosometerloaunprocesoposterior.
Lquido:Unslidopasaalquido.Unejemploeslafundicindeunmetalolainyeccindeunplstico.
Polvo:Seconvierteunslidoenpolvoparaluegosometerloaotroproceso.Unejemploeslapulvimetalurgiaoelsinterizado.
Gasovapor:Unslidosesublimaypasaavaporogas. Iones:Unslidoestratadopordistintosprocedimientosparaobteneruna
superficieionizada.MATERIALES: Metlicos(Aceros,aluminios,aleaciones.):
FundicinInyeccinSinterizado(Pulvimetalurgia)
PolmerosInyeccinExtrusinSopladoTermoconformado
Introduccin
CermicosMoldeadoSinterizado
Vidrio(Cristal)SopladoLaminado
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TecnologasdeFabricacinBloque2.Procesosparapreformar
ndicedeFundicin1. Introduccin.Fundicin2. Molde.Clasificacin3. Moldeadoconmoldenopermanente4. Moldeadoconmoldepermanente5. Diseodelprocesodemoldeo6. Defectosdelafundicin
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TecnologasdeFabricacinBloque2.Procesosparapreformar
1.Introduccin.FundicinDefinicin: El moldeo o fundicin es un procedimiento de fabricacin sin arranquede viruta, basado en la fusin de los metales y sus aleaciones. Consiste en lapreparacin de un molde o hueco, con arena, metal u otros materiales, quereproduce la forma de la pieza a fundir, y en el cual se vierte el metal o aleacinmetlica fundida, dejndola enfriar hasta su completa solidificacin.
Etapasenlaelaboracindeunmolde:
Preparacindelmolde Calentamientoyfusindelmaterial Llenadodelmolde Solidificacinyenfriamiento
Extraccinodesmoldeo Inspeccin Operacionesdeacabado
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2.Molde.ClasificacinFunciones: Proporcionalaformaydimensionesdelapieza. Garantizaunarugosidadsuperficialadecuada. Disipaelcalordelmetalmientrasseestsolidificando. Evacualosgasesyelairequeseformaenelinteriordelmolde.Clasificacinsegnlanaturalezadelmolde: MoldeadoconmoldeNOpermanente Modelonoconsumible
o Moldeoenarena.Manualomecnico.o Fundicinencscarao Fundicinalvacoo Fundicinenmoldedeyesoocermico
Modeloconsumibleo Poliestirenoexpandidoo Alaceraperdida
Moldeadoconmoldepermanente. Moldeadoenmoldesmetlicos.
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3. Moldeadoconmoldenopermanente:Fundicinenarena
La fundicin en arenaconsiste en colocar unmodelo con la forma de lapieza deseada en arena paracrear una impresin,incorporar un sistema dealimentacin, llenar lacavidad resultante de metalfundido, dejar que el metalse enfre hasta que sesolidifique, romper el moldede arena y retirar lafundicin.
machos machos
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Partesdelmolde: Recipientedecolada:Evitalaerosindeloscanalesinterioresalabsorber
choques,salpicadurasyturbulenciasdelfluido Bebedero:Siempredebeestarllenodurantelacolada Canaldecolada:Ligeramenteinclinadoparafacilitarelflujodelmaterial Mazarota:Suponeunareservadematerialconelquesuplirlacontraccin Ataques:Eslazonadeentradadelacoladaalacavidaddelmolde Macho,coraznonoyo:Injertosenelmoldeparagenerarcavidades
3. Moldeadoconmoldenopermanente:Fundicinenarena
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Composicindelasarenas: Arenadecuarzo(Slice Si02)
ResistenciaMecnica Permeabilidad Estabilidadtrmica Conductividadtrmica Retractibilidad(Capacidaddesercompactado) Plasticidad
Arcilla Aglutinante
Agua
3. Moldeadoconmoldenopermanente:Fundicinenarena
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Tiposdemoldesdearena: Moldesdearenaverde
Elmoldenoseseca Moldesdearenaseca
Elsecadopuedeserparcial(sololasuperficiedelmodelo)ototal Sonmasresistentes Mejorcalidaddimensionalysuperficial Mejorpermeabilidad Distorsinfrentealmodelo(Diseomscomplejo) Mayorprobabilidaddegrietasencalientepormenorretractibilidad Mayorcosteymenortasadeproduccin
3. Moldeadoconmoldenopermanente:Fundicinenarena
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MODELOS: Materiales:
Paramodelospermanentes:Madera,plsticoometal ParamodelosNOpermanentes:Arena,poliestireno expandido
Recubiertosdematerialdesmoldeante
Tiposdemodelos: Modelosdeunasolapieza Modelosdivididossinplaca Modelosdivididosconplaca
3. Moldeadoconmoldenopermanente:Fundicinenarena
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Mquinasdemoldeadoporproyeccindearena
3. Moldeadoconmoldenopermanente:Fundicinenarena
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Conchadearenafinaconresina
Seformaunafinacapaysecalientaparacohesionarla
Semontaenunacajademoldeoyserellenacon
arenacomn
Piezafinal
Fundicinencscaracaractersticas:
Modelopermanentedeacerooaluminio.
Muybuenacalidaddimensionalysuperficial.
Problemasconlapermeabilidaddelacscara.
3. Moldeadoconmoldenopermanente:Mod.permanente
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Fundicinalvaco:
3. Moldeadoconmoldenopermanente:Mod.permanente
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Fundicinenmoldedeyeso:
Bajapermeabilidad
Bajaresistenciatrmica
Detallesfinosconunbuen
acabadosuperficial
Lasfundicionesseenfran
lentamente(granomayor)
Fundicinenmoldecermico:
Mejoralaresistenciatrmica>Permitefundicindematerialesfrreos
3. Moldeadoconmoldenopermanente:Mod.permanente
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Poliestirenoexpandido Moldedesechabledepoliestireno expandido Aplicaciones:Piezasdealtacomplejidad(Motoresdealuminio) Puedepermitirlainclusindefibrasuotrosinjertos
Modelosdeespuma
Rellenardearenaycompactar
Durantelacolada,elmetalfundidodesplazayvaporizaelmoldede
espuma
Serecubreconbarrorefractario
3. Moldeadoconmoldenopermanente:Mod.desechable
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Fundicinalaceraperdida
Modelodesechabledeceraoplstico.
Laceraesrecuperable.
Revestimientoconmaterialrefractario
Muybuenaspropiedadesgeomtricasydimensionales.
Altocoste.
Pocotrabajoposterior.
3. Moldeadoconmoldenopermanente:Mod.desechable
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Ventajas:
Nohayquefabricarunnuevomoldeparacadapieza
Buenaprecisindimensionalybuenacabadosuperficial.
Sepuedecontrolarlasolidificacinporprecalentamientoorefrigeradoselectivo.
Lascontraccionessonmenoresqueenelmoldedearena.
Procesorpidoyautomatizable.
Inconvenientes:
Altocostedelosmoldesyutillajes Rentableparagrandesseries(milesdepiezas). Sloparaaleacionesconbajopuntodefusin(aluminio,magnesio,aleacionesdecobre,
etc).
Engeneral,dimensioneslimitadas(generalmente
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4. Moldeadoconmoldepermanente
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Fundicinabajapresin: Inyectadodirectamentedesdeelcrisol. Materiallimpiodereaccionesconeloxgenodelaatmosfera. LaFundicinconllenadoalvacoesunavariantedeladebajapresin.
4. Moldeadoconmoldepermanente
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Fundicinaaltapresin:
Encmaracaliente
Encmarafra
4. Moldeadoconmoldepermanente
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Fundicinaaltapresin:
Ventajas
Formascomplicadas
Espesoresmnimos
Mejorestolerancias
Mejorespropiedadesmecnicas
Posibilidaddeautomatizacintotal
Inconvenientes
Precio
Tamaodepiezalimitado
Limitacionesenelpuntodefusindelosmateriales(mayoresencmaracaliente)
4. Moldeadoconmoldepermanente
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Fundicincentrifuga:
Conmoldepermanenteodesechable
Geometrasderevolucin
EjeHorizontal
EjeVertical
4. Moldeadoconmoldepermanente
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Colabilidad:
Eslafacilidadconlacualsepuedevaciarunmetalparaobtenerunapiezadecalidad.
Dependede:
Elpropiomaterial: Viscosidad, Tensinsuperficial Inclusiones
Deaspectospropiosalproceso: Diseo,materialycalidadsuperficialdelmolde Espesordeparedes Gradodesobrecalentamiento Velocidaddevaciado Conductividadtrmicadelmolde
5. Diseodelprocesodemoldeo
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Solidificacin:Eselprocesofsicoporelqueelmetalpasadeestadoliquidoaslido. Lasolidificacinyenfriamientodelacoladaimplicaunacontraccin:
5. Diseodelprocesodemoldeo
Tiempodesolidificacin:
RegladeChvorinov
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ngulodedesmoldeo:
Toleranciasdimensionales Calidadessuperficiales Holgurademecanizado Puedensurgirtensionesinternas
Crecesdemecanizado Lneadeparticin:
5. Diseodelprocesodemoldeo
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1. Proyeccionesmetlicas,formadasporaletas,rebabasoproyeccionesmasivascomoondulacionesysuperficiessperas.
2. Cavidades, formadas por cavidades redondeadas osperas internas o expuestas, incluyendo sopladuras,porosidad y cavidades de contraccin .
3. Discontinuidades,comosongrietas,grietasencaliente,ypuntosfros.
4. Superficiedefectuosa,comosonpliegues,arrastres,capasdearenaadheridasycascarilladexido.
6. Defectosdelafundicin
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TecnologasdeFabricacinBloque2.Procesosparapreformar
5. Fundicinincompleta,comosonlasfaltasdellenado(debidasaunasolidificacinprematura),volumeninsuficientedemetalvaciadoyfugas(debidoaprdidademetaldelmoldedespusdelvaciado).
6. Sopladuras,huecoenformadeburbujaenlapartemasaltadelafundicin,debidoalabajaporosidaddelmoldeoelexcesodeaguaenlaarena
7. Dimensionesoformasincorrectas
8. Inclusiones,queseformandurantelafusin,solidificacinymoldeo.
6. Defectosdelafundicin
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TecnologasdeFabricacinBloque2.Procesosparapreformar
Fundicin.Resumen
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Caractersticasgeneralesdelosprocesosdefundicin
Fundicin.Resumen
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Fund en arena
Molde en concha
Fund en yeso
Fund cera perdida
Molde permanente a baja presin
Molde permanente a alta presin
ProcesoTolerancia mm
0.1 0.25 0.5 0.75 1 1.5 2
Tolerancias aproximada segn el proceso
Fund en arena
Molde en concha
Fund en yeso
Fund cera perdida
Molde permanente a baja presin
Molde permanente a alta presin
ProcesoTolerancia mm
0.1 0.25 0.5 0.75 1 1.5 2
Tolerancias aproximada segn el proceso
Fund en arena
Molde en concha
Fund en yeso
Fund cera perdida
Molde permanente a baja presin
Molde permanente a alta presin
ProcesoRugosidad m
0.75 1 2.5 3.5 6 10 25
Rugosidad superficial aproximada segn el proceso
Fund en arena
Molde en concha
Fund en yeso
Fund cera perdida
Molde permanente a baja presin
Molde permanente a alta presin
ProcesoRugosidad m
0.75 1 2.5 3.5 6 10 25Fund en arena
Molde en concha
Fund en yeso
Fund cera perdida
Molde permanente a baja presin
Molde permanente a alta presin
ProcesoRugosidad m
0.75 1 2.5 3.5 6 10 25
Rugosidad superficial aproximada segn el proceso
Fundicin.Resumen
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