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• Jonathan Procel

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE FUNDICIÓN

Práctica N° 05

Tema: Moldeo con Modelo Gasificable (Horno Basculante)

Grupo: GR-5

Nombre: Luis Flores Juan Sarango

Fecha de realización: 19/07/2016

Fecha de entrega: 24/07/2016

Calificación:

Tema: Moldeo con modelo gasificable (Horno basculante) Objetivos:  Poner en práctica todos los conocimientos hasta ahora obtenidos para obtener una pieza metálica mediante un método alternativo.  Aprender el funcionamiento y las características que posee el horno basculante.  Determinar las ventajas y desventajas que otorga la fundición mediante un modelo gasificable.

Descripción del proceso de Cera Perdida: MOLDEO MEDIANTE CERA PERDIDA  El moldeo a la cera perdida es una de las técnicas de fabricación más antiguas, originándose alrededor del segundo milenio usando como materia prima la cera de abeja.  La ventaja de éste proceso corresponde a su excelente acabado, es decir calidad superficial excelente de hasta 0.002 mm, a pesar ser un proceso de mucha calidad solo se usa para una serie de producción baja por su alto costo. Se puede dividir el proceso en 6 partes: 1. Fabricación del modelo de cera: Para obtener la forma deseada de la pieza, primero se realiza el modelo de cera con cualquiera de los materiales especializados para este proceso y que reproduzcan el interior de la pieza. (Fig.1)

Fig.1 Modelo de cera

2. Recubrimiento de cerámica o lechada: Este proceso se lo realiza a mano para evitar imperfecciones con una solución cerámica o lechada, que marca los contornos del molde. El material antes mencionado debe cumplir con la propiedad de refractariedad y adhesividad, tras formar la capa inicial se añade

arena de zirconio para reforzar la lechada y se continúa de manera constante hasta tener un grosor de 7 mm. (Fig.2) 3. Eliminación de la cera: Se debe eliminar la cera contenida interiormente de los moldes de cerámica, se introduce en unos hornos especiales durante 10 min y la cera sale por cada uno de los huecos, hasta salir por completo de los moldes. (fig.3) 4. Colado: Este proceso se denomina el más importante ya que de ello depende que Fig.2 Molde de lechada.

la pieza se fabrique yFig.3 se usa por eliminador lo generalde el cera. cobre para dicho proceso, pero se Horno

puede usar cualquier metal para hacer diversas piezas. Se debe calentar el molde para eliminar tensiones que puede provocar la colada, se vierte el líquido y se deja enfriar, ya cuando esté frío se rompe el molde de arcilla y se tiene la pieza. (fig.4)

Fig.4 Extracción de la colada del horno basculante.

Descripción del Proceso de Obtención de Colada en el Horno Basculante:  Encendido del horno y control de la llama. Al comenzar se debe realizar un previo calentamiento al horno. Se procede al encendido, se abre la válvula de paso de combustible y se enciende el ventilador de acuerdo a la atmósfera que se desea generar. Se procede a sellar con arena refractaria el escoriadero y el pico de la colada. Se debe recordar que la llama se controla a través de la válvula externa que se encuentra en la tubería de alimentación del combustible. Seguidamente de esto se coloca el material a fundir dentro del crisol fijo del horno basculante y se espera hasta que llegue a su punto de fusión, observando de manera constante el estado del metal. Fig.5 Colocación del material a fundir

Una

vez

que

la

colada

esté

procede a verter en

un

material

aclarando

fundido,

crisol

lista

se

móvil

el

que

éste

proceso se lo realiza con la manivela que tiene el horno y que funciona mediante un sistema de piñones. Como medida de seguridad después del proceso se limpia el crisol fijo del horno para su futura utilización.

 Cargas en el horno.

60 kg Cu (P.F: 1200ºC) 60 kg Fundición Gris (P.F: 1200ºC) 70 kg Acero (PF: 1400ºC) 33 kg Al (P.F: 660ºC) 21 kg Zn (P.F: 420ºC) 16 kg Pb (P.F: 327ºC).

 Fundentes y Desgasificantes.

En este caso en el laboratorio no se usó ningún fundente ni Desgasificante ya que la proporción en la que se realizó la fundición del metal es muy pequeña comparada con una serie de producción de una fábrica. -

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Pero en caso de hacerlo los más recomendados son: Coveral Desgaser Eliminal Nucleant

Análisis del Elemento Obtenido a partir del Modelo de Espuma Flex:  Defectos Superficiales. La pieza obtenida durante este proceso y después de la solidificación respetiva del aluminio presenta un acabado superficial áspero y en algunas partes un exceso de material ya que la arena de moldeo se incrustó en la espuma Flex antes de verter la colada. La pieza no presenta rechupes ni rebabas. (fig.6)

Fig.6 Pieza obtenida mediante modelo gasificable.

 Sistema de alimentación Se lo realiza con el mismo material que el modelo (espuma flex) y se lo coloca de acuerdo a la geometría que posee la pieza. Depende de la cantidad de masa que posea la pieza en cierto lugar. Considerando la posición del sistema de alimentación, cuando no interfiere en la presión de la colada sobre la pieza se la coloca encima de la pieza, en cambio sí interfiere de esa manera se la coloca a 2 cm de la pieza y a un costado de cada vértice lateral. (fig.6) Fig.7 Colocación del sistema de alimentación.

 Espesores mínimos fundidos El índice de espesor mínimo a fundir mediante éste método depende y varía de acuerdo a las propiedades de cada metal. Pero generalizando se obtiene que el espesor mínimo a fundir durante tantos años de investigación es de 0.002mm. El máximo de tamaño para fundir por éste método no se puede definir ya que como se aclaró antes depende del tamaño de la pieza. De acuerdo a la historia se ha logrado comprobar que existen piezas con un espesor de hasta 2 pulgadas las cuales corresponden a las estatuas indias.

Conclusiones:  El uso de un modelo de tipo espuma Flex facilita el proceso de fundición, resultando útil y facilitando tal proceso de moldeo de la pieza.  Las piezas obtenidas por este proceso de fundición por modelo de espuma Flex se realizaron con el fin de ahorrar tiempo, dinero y no tener la necesidad de rectificar la pieza obtenida.  Para la fabricación del modelo por espuma Flex es necesario un diseño correcto del mismo, ya que si este modelo no se lo realiza con tales especificaciones se obtendrá una pieza con deformaciones o fallas.  La rugosidad del modelo de espuma Flex será la que obtenga la pieza fundida, para ello es necesario tomar en cuenta los detalles de este material.  El tipo de arena que se utilice es aquella que va determinar la compactación de la misma dando así una mejor fijación del modelo de espuma Flex.

 Los sistemas de alimentación son necesarios ubicarlos en zonas en las que detalles de la pieza que se va obtener no se pierdan.

 Mediante este proceso se pudo observar que existe una variación de volumen en comparación del modelo fabricado y la pieza obtenida.  El material de espuma Flex es manipulable y se lo puede modificar cuantas veces quiera el fabricante. Recomendaciones:  Utilizar estrictamente el equipo de seguridad necesario según el proceso que se vaya a realizar.  Se debe realizar el modelo de espuma Flex con un dominio exacto ya que este material al ser muy fácil de maquinar tiende a que el fabricante cometa errores o fallas en el modelo.  Al momento de colar el material fundido es necesario portar la indumentaria necesaria.  Para el moldeo del modelo de espuma Flex es necesario tomar en cuenta que se está trabajando con un modelo frágil, ya que al compactar la arena este puede romperse y se lo debe realizar con mucho cuidado.  La ubicación de los sistemas de alimentación depende la geometría de la pieza y es necesario colocarlos en zonas en las que dicha pieza no tenga mucho detalle.  Tomar en cuenta las indicaciones que nos han brindado docentes para que se obtenga un proceso de fundición por modelo gasificable en buenas condiciones, sin ningún tipo de error.

Bibliografía: TITOV (1981) Tecnología del Proceso de Fundición, Ed. Mir Moscú, 1ra edición, URSS OVIEDO, F (2016) Apuntes del proceso de fundición, ECUADOR

http://es.slideshare.net/davidfergil/moldeo-en-cera-perdida http://www.cytrep.com/fundenteydesgas.htm