guía práctica para el diseño de mazarotas y enfriadores

8/10/2019 Guía Práctica Para El Diseño de Mazarotas y Enfriadores

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GUÍA PRÁCTICA PARA EL DISEÑO DE MAZAROTAS YENFRIADORES.

A continuación se presentaran las instrucciones para un buen diseño de sistemasde alimentación.

Paso 1 : Secuencia de solidificación

Una vez diseñado el modelo a fabricar, es necesario conocer su secuenciade solidificación, la cual revelara que partes de la pieza solidificaran más rápidoque otras. Estos datos lo suministra la Regla mostrada, conocida como Regla deChorinov.

Dónde t s: Tiempo de solidificación local.

V: volumen del material.

A: Área de superficie disponible a disipar calor.

Cm

: Constante del molde.

n: índice de Chorinov ( n=2).

En términos simples la regla establece que la pieza con áreasuperficial grande y el volumen pequeño se enfriaran más rápidamente queuna pieza con área superficial pequeña y volúmenes grandes.

Ejemplo

1. Calcular el módulo de enfriamiento de lapieza.

2. Luego se busca dividir la pieza en N partessegún sea el caso.3. Se calculan los módulos de enfriamiento

(V/A).

Primero Solidificaran las partes dondeexistan menor modulo. Con esta

secuencia se logra conocer donde secolocara la MAZAROTA.



Paso 2:Diseño optimo de la mazarota.

Existen tres factores muy importantes en el diseño de mazarotas,ellos son

Forma: Aquella que permita que el metal esté líquido elmayor tiempo posible. Se encuentra Esférica (mas optima), ycilíndricas (Mas usadas). El diseño seleccionado dependerádel moldeo, la que sea más fácil de trabajar a la hora deatacado y extracción.

Localización: En zonas correspondientes a mayores seccionesde la pieza. Garantizando la solidificación direccional.

Volumen: Método de Caine y regla de módulos deenfriamiento.

Paso 3:Reglas de Modulo de Enfriamiento.

La mazarota debe tener un tiempo de solidificación mayor que el dela pieza con la finalidad de que está solidifique de último y segeneren en ellas rechupes.

Donde Mm: Modulo de enfriamiento de la mazarota.

Mp: Modulo de enfriamiento de la pieza.W: Constante del metal líquido.

W varía dependiendo el metal líquido

Aleaciones Ligeras Mm= 1.3 * MpAceros Mm= 1.2*Mp

Fundicion Gris Mm=Mp

Mm ≥ wMp



Paso 4 :Calculo de Mazarotas por regla de módulos deEnfriamiento

Los cálculos a continuación son en base a la pieza mostrada en elejemplo.

1. Por trabajar con Aluminio

Mm= 1.3*(Mp)

Para el caso de la mazarota ubicada en la sección C:

Mm=1.3*(2.14cm)=2.78cm

2. Sabemos que Mm = Vm / Am , Para una mazarota cilíndrica

Luego, sabemos que h=1.5 D.

3. Sustituyendo y despejando nos queda.

Despejando D, tenemos queD=12.97cmH=19.46cm

Estas serían las dimensiones de la mazarota a realizar.

Paso 5:Método de Caine .

Mediante este método podemos validar que el diseño de la mazarotacumplirá con su objetivo. También nos sirve para modificar eltamaño de la mazarota para hacer más eficiente el proceso yoptimizar material.



Curva Caine para aluminio

Para el uso de este método, es necesario calcular un X, Y. donde

En nuestro ejemplo, podemos observar que X=1.3 Y = 1.43 Para mazarota C.Así verificamos que es eficiente el diseño.

Paso 6:Sección de unión mazarota-pieza

Si la mazarota seleccionada es Mazarota Lateral

LNmax=0.5*DDN=1.2*LN+0.1*D



Mazarota Lateral con pieza en forma de placa:

LNmax= D/30.6*T≺H N≺0.8*TWN= 2.5LN + 0.18*D

En caso que sea Mazarota Directa

LNmax=0.5*DDN=LN + 0.2*D

Enfriadores

Son masas de material frio (usualmente metálico), colocadas dentrodel molde o formando parte de la cavidad del molde. Actúan promoviendola solidificación direccional en zonas complicadas.

Calculo de Masa del enfriador:

P = peso del enfriador.

V0 = Volumen (cm3) de la parte de la pieza que se desea enfriar.



M0 = Modulo real de la parte de la pieza que se desea enfriar.

M1 = Modulo ficticio de la parte de la pieza que se desea enfriar.

Mx =Modulo de la parte de la pieza que se va a alimentar.

D = densidad del metal colado.

L = Calor latente de fusión del metal colado.

C= Calor especifico del metal del cual está hecho el enfriador.

T= Temperatura máxima que puede alcanzar el enfriador.

Radio de acción del sistema de alimentación

Zona de alcance de la mazarota y los enfriadores, es decir, la porción delmaterial que permanecerá sin defectos (rechupes) debido a la acción del sistemade alimentación.

Efecto de extremidad: Se refiere a la distancia E que no tendrá defectos enla pieza producto del desalojo de calor en el extremo de la misma.

Zona A: distancia que la Mazarota garantiza que enfriara sin defectos.

Zona E’: cantidad de material que solidifica sano por acción del enfriador.

Elaborado por:

Yhonder Capasso

Emperatriz Acosta

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