UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA- Facultad de Ingeniera Mecnica

2010

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA- Facultad de Ingeniera Mecnica

2015

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

INFORME DE LABORATORIO N2

PREVIO

Curso: Procesos de Manufactura

Cdigo del curso: MC 216.

Seccin: C

Profesor: Leonor Mara Zegarra Ramrez.

INTEGRANTES:

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Lima, 22 abril del 2015

LABORATORIO DE ANLISIS DE MOLDEO Y COLADA

OBJETIVOS

El presente laboratorio tiene como objetivos:

El presente laboratorio tiene como finalidad verificar el coeficiente de contraccin del aluminio (obtener el real), as como verificar los clculos relativos a la ubicacin del bebedero, mazarotas y empuje metalostatico para que no tenga defectos la fundicin.

Mostrar el proceso de un proceso real de Moldeo y Colada

Conocer y utilizar los equipos y procedimientos para realizar una pieza mediante el moldeo y colada, y adems identificar los defectos producidos en la pieza.

FUNDAMENTO TERICO

Productos carburados presentados o que se pueden presentar, despus de la solidificacin, eutctica (eutctica de cementita en las fundiciones blancas y eutctica con grafito laminar en los grises). En ausencia de otros elementos distintos del carbono, este corresponde a c(1,7%. Este contenido lmite vara con los dems elementos, pero puede ser definido en funcin del anlisis qumico como la red de eutctica de cementita (o las plaquitas de grafito) se oponen a las deformaciones plsticas, estos productos son pocos o nada maleables.

Es en esencia una aleacin hierro carbono que contiene eutctica.

En las etapas iniciales de la manufactura del hierro y del acero, la fusin del metal no constitua una parte integral de proceso. El mineral se reduca qumicamente empleando carbn vegetal y la masa esponjosa. Resultante se forjaba para darle una consistencia compacta. La tcnica de la produccin de las altas temperaturas no haba avanzado lo suficientemente en una poca para hacer posible la fusin del hierro en una escala industrial, aun hoy en da, algunos metales como por ejemplo: el tungsteno, que tienen punto de fusin muy elevados, se producen ms convenientemente por mtodos de metalrgica de polvo. Sin embargo, en el grueso de la produccin metalrgica, la fusin y vaciado constituyen los pasos primarios de los procesos de manufactura.

La introduccin de metales tales como el titanio en la esfera de las operaciones metalrgica, trajo consigo nuevas dificultades a resolver. El titanio fundido reacciona no solamente con la mayor parte de los gases, sino que tambin ataca a todos los refractarios ortodoxos empleados en los hornos. El mtodo un tanto nuevo de fundir el titanio, por medio de un arco elctrico en un crisol de cobre enfriado por agua, es el que se emplea actualmente.

Requisitos principales de un metal fundido antes del vaciado son:

Que su composicin qumica y pureza se haya mantenido durante la fusin.

Que se encuentre a la temperatura de vaciado correcta.

La obtencin de temperatura de vaciado correcta es sumamente importante si se vaca el metal o la aleacin a una temperatura demasiado baja puede no fluir adecuadamente y no llenar todas las regiones del molde y en el mejor de los casos se puede resultar un vaciado con numerosas rechupes. El uso de una temperatura de vaciado innecesariamente alta por otra parte puede conducir a una fusin gaseosa y la formacin de burbujas en el vaciado resultante.

Durante la fusin pueden ocurrir cambios en la composicin de la carga, es probable que esto suceda cuando uno de los ingredientes es voltil a la temperatura de vaciado de la aleacin. La fuente ms comn de impurezas durante un proceso de fusin es el combustible o los productos de la combustin.

Segn (Ballay) podemos clasificar en cuatro grupos una serie de fundiciones especiales que respondan a necesidades muy variadas:

Fundicin grises y metlicas

Fundicin blancas especiales

Fundiciones refractarias

Fundiciones resistentes a la corrosin.

Clasificacin de los hornos usado para la fusin:

Los hornos que se usan para fundir metales y sus aleaciones varan mucho en capacidad y diseo. Varan desde los pequeos hornos de crisol que contienen unos cuantos kilogramos de metal a hornos de hogar abierto hasta 200 toneladas de capacidad. El tipo de horno usado para un proceso de fundicin queda determinado por los siguientes factores:

Necesidades de fundir la aleacin tan rpidamente como sea posible y elevarla a la temperatura de vaciado requerida.

La necesidad de mantener tanto la pureza de la carga, como precisin de su composicin.

La produccin requerida del horno.

El costo de operacin del horno.

Tipos de hornos usados en fundicin:

El cubilote de fundicin.

Los hornos de reversos.

Hornos rotatorios.

Hornos de crisol.

Hornos de crisol de tipo sosa.

Hornos basculantes.

Hornos de aire.

Hornos elctricos. Pueden ser de acero o de induccin.

Convertidores: no es fundamentalmente un horno de fusin, aun cuando se use en la produccin de acero para manufactura de vaciado.

Punto de fusin aprox. De los metales:

Los metales se funden a diferentes temperaturas.

La tabla siguiente muestra los puntos de fusin de los metales ms comunes.

METALES

PUNTO DE FUSION

Estao

240C (450F)

Plomo

340C (650F)

Cinc

420C (787F)

Aluminio

620-650C (1150-1200F)

Bronce

880-920C (1620-1680F)

Latn

930-980C (1700-1800F)

Plata

960C (1760F)

Cobre

1050C (1980F)

Hierro fundido

1220C (2250F)

Metal monel

1340C (2450F)

Acero de alto carbono

1370C (2500F)

Acero medio para carbono

1430C (2600F)

Acero inoxidable

1430C (2600F)

Nquel

1450C (2640F)

Acero de bajo carbono

1510C (2750F)

Hierro forjado

1593C (2900F)

Tungsteno

3396C (6170F)

Vaciados en arena

A parte de los metales metalrgicos formados por mtodos en que interviene la metalurgia de polvos, los metales y las aleaciones se funden primero y luego se vacan en un molde de forma predeterminada. En algunos casos, el molde puede ser de forma simple obtenindose lingote que subsecuentemente se forma plsticamente por forjado, laminado o extrusin.

Pasos bsicos en un proceso de vaciado de arena:

1. Requiere primero del moldeo en arena de fundicin, alrededor de un patrn adecuado de tal manera que este pueda retirarse, dejando un cavidad de la forma requerida en arena. Para facilitar este procedimiento, el molde de arena se divide en dos o ms partes.

2. En vaciados de formas simples, puede usarse un molde de dos partes, en el que cada mitad est contenida en un marco en forma de caja.

Defectos en los vaciados de arena:

Los defectos pueden presentarse por fallas tcnicas que se pueden clasificar bajo los siguientes encabezados:

Mala prctica en la fusin.

Mala prctica en el vertido.

Moldeo pobre.

Diseo incorrecto del moldeo, composicin incorrecta del metal.

Si un vaciado tiene cargadores inadecuados los efectos de rechupe se pueden manifestar como porosidad interna, cavidades, o bien, en la forma de depresiones en la superficie del vaciado, como se ha indicado antes.

Las burbujas.

Las inclusiones.

Los pliegues fros.

Roturas en calientes.

Arena y mezcla para moldeo

La arena es el material bsico que emplea el moldeador para confeccionar sus moldes, para los diversos tipos de metales y aleaciones que usualmente se producen en los talleres y fabricas de produccin.

La planta centralizadora de arena ubicada en un taller o fabrica suministra arenas ya preparadas mediante un sistema de cintas transportadoras a las distintas secciones del moldeo, a travs de los depsitos y tolvas de almacenaje, situados en mayor altura y que reciben continuamente la arena usada para acondicionarla nuevamente.

Distintos tipos de arenas para moldeo:

Arena Verde: es una arena hmeda, es decir, que se ha secado.

Arena seca: es aquella a la que se le ha eliminado toda la humedad antes de efectuar la colada, mediante el secado de enfurtas.

Arenas de revestimiento o de contacto: es la que se apisona contra la cara del moldeo y una vez extrado este, formar la capa interna del molde.

Arena de relleno: procede de los moldes ya colados y vuelve nuevamente a utilizarse despus de preparada para rellenar el molde durante el moldeado.

EQUIPOS Y MATERIALES

Modelo ( seleccionado la clase anterior)

Cajas de moldeo

Tabla de Moldeo

Herramientas de moldeo

Talco grafito

Ductos para bebederos

Arena de Moldeo

Arena para almas

PROCEDIMIENTO

Se seleccin la caja de acuerdo al tamao del modelo: Para esto hay que tener en cuenta que la caja debe tener una distancia considerable entre los bordes y el molde que se realizara ya que si esta distancia es muy corta puede ocurrir un desborde al retirar el modelo.

Colocar en la tabla de moldeo la mitad inferior de la caja de moldeo ( previamente verificar y/o colocar un indicador para la posicin de las asas )

Ubicar el modelo ( si es entero ) o la mitad del modelo ( si es partido) en el centro de la caja

Cubrir con talco o grafito la superficie del modelo: Esto permite facilidad para el momento de quitar el modelo, adems el grafito se puede usar para el final de manera que quede mejor el moldeo.

Agregar la arena de contacto (arena tamizada) aproximadamente que tape 5 cm al modelo: La tamizada permite que sea un aplastamiento uniforme para evitar aglomeraciones alrededor del molde.

Presionar manualmente la arena con la finalidad de aplicar la propiedad plstica de la arena

Llenar la caja con arena de relleno

Compactar con los atacadores

Enrasar con una regla

Voltear la caja y colocar la caja superior

Colocar la otra mitad del modelo ( si es modelo partido)

Ubicar el bebedero y la mazarota en las posiciones elegidas: Para esto hay que tener en cuenta las zonas calientes de los modelos, y el bebedero debe ser escogido de tal manera que el enfriamiento sea uniforme y no haya desperfectos por rechupe.

Se procede tal como en la caja inferior

Una vez terminado el moldeo, se extraen los ductos del bebedero y mazarotas (si es que estas no son ciegas), se procede hacer la copa del bebedero

Abrir la caja , extraer el modelo y colocar el las almas si es que las tienen

Hacer el conducto de colada y los de las mazarotas

Cerrar la caja teniendo cuidado que los indicadores de posicin de las cajas coincidan

Con las agujas respectivas hacer los orificios para ayudar a la permeabilidad

Colocar su caja en la zona de colada

Tomar la temperatura de colada

Sacar el producto

Tomar las medidas obtenidas en su producto

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