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• Melvin Ramos

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METALURGIA TRANSFORMATIVA TEMA: Proceso de Fabricación de un pistón.

PRESENTADO POR EL ESTUDIANTE MELVIN RAMOS ZAPANA CODIGO 182008

AL DOCENTE ING SERGIO AROHUANCA AÑO 2018 - II

INTRODUCCION A LA METALURGIA Y SU REALIDAD NACIONAL

Índice

Índice ....................................................................................................................................................... 1 Introducción ............................................................................................................................................ 2 ¿Qué es y qué función tiene un pistón? ............................................................................................. 2 PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL PISTON............................................................................................. 5 Tratamientos superficiales.................................................................................................................. 6 Tratamientos térmicos en las aleaciones aluminio silicio................................................................... 7 Tratamientos térmicos de esferoidización del silicio.......................................................................... 7 Mecanismo de esferoidización ........................................................................................................... 9 PRODUCTO Y ACABADO ....................................................................................................................13 Tratamientos térmicos en las fundiciones de hierro ........................................................................13 Control de calidad .................................................................................................................................21 Reciclaje del aluminio ...........................................................................................................................22 Caso específico: Pistón de un motor de F1 ...........................................................................................24 Material.............................................................................................................................................24 Fabricación ........................................................................................................................................25

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INTRODUCCION A LA METALURGIA Y SU REALIDAD NACIONAL

Introducción ¿Qué es y qué función tiene un pistón? Se denomina pistón (Figura 1) a uno de los elementos básicos del motor de combustión interna. Se trata de un émbolo que se ajusta al interior de las paredes del cilindro mediante aros flexibles llamados segmentos o anillos. Efectúa un movimiento alternativo, obligando al fluido que ocupa el cilindro a modificar su presión y volumen, transformando en movimiento el cambio de presión y volumen del fluido.

Figura 1

Es una pieza de forma cilíndrica; en la parte superior leva unas ranuras donde se alojan los segmentos y en la central tiene un orificio pasante, que sirve para unirlo a la biela por medio de un bulón. Su función dentro del motor es la de transmitir la fuerza de la combustión al cigüeñal. El pistón, al desplazarse, permite la entrada de los gases para la combustión; realiza la compresión de los mismos y ayuda a la rápida salida de los gases quemados por el escape. Recibe la energía desarrollada en la combustión y la transmite por medio de la biela al cigüeñal. A través de la articulación de biela y cigüeñal, su movimiento alternativo se transforma en rotativo en este último.

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INTRODUCCION A LA METALURGIA Y SU REALIDAD NACIONAL

MATERIA PRIMA PARA EL PISTON Tabla 1 Materiales para pistones

Aleaciones de aluminio y silicio

Grupo de aleación

Densidad (kg/dm3)

Observación

Al Si 12

2,7

Cuanto mayor sea el

Cu Ni

contenido de Si,

Al Si 18

2,68

tanto menor es la dilatación térmica y

Cu Ni 2,65

Al Si 25

tanto menor el desgaste

Cu Ni

Fundición en coquilla o prensada, tratamiento térmico Fundición de

Sin alear, elevado valor

7,3

Aleada, mejorada

7,3

hierro con grafito en

Reducida dilatación térmica, fundición en

laminillas

arena. En caso de aleación hará falta tratamiento térmico.

(fundición gris)

Los émbolos de hierro fundido, y a pesar de sus buenas propiedades de deslizamiento, se usan hoy en día muy raramente, por ejemplo en compresores de pistón, en motores de tractor, motores fijos. Y es que este material tiene una conductividad térmica muy reducida. A causa de su gran masa el número de revoluciones hay que mantenerlo bajo, lo cual se traduce en reducida potencia del motor. Hoy se emplean, a causa de su muy alta conductibilidad térmica, casi exclusivamente pistones de aleaciones de aluminio. La mayoría de los pistones para motores de coches de serie se fabrican por colada en coquilla. Los pistones que han de soportar presiones y temperaturas especialmente elevadas, por ejemplo, para el caso de motores de coches de carreras, de coches deportivos y de motores Diésel para coches de turismo, se hacen por prensado. Para el caso de muy elevadas solicitaciones térmicas, como es el caso de los pistones para coches de carreras y deportivos, se emplean también materiales sinterizados de aluminio (Sintal), que se caracterizan por su gran resistencia mecánica y térmica. 3

INTRODUCCION A LA METALURGIA Y SU REALIDAD NACIONAL Un ejemplo de aleación de aluminio utilizada en los pistones es AA203.0. Esta aleación contiene: Elemento

Porcentaje en masa

Aluminio

89,6-93,4

Antimonio

0,2-0,3

Cobalto

0,2-0,3

Cobre

4,5-5,5

Hierro