INFORME DE LABORATORIO FUNDICIÓN DE ALUMINIO
POR. JHONNY ALEXANDER MUÑOZ
DOCENTE. ING. CARLOS MAYA CIENCIA DE LOS MATERIALES
INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA MEDELLÍN MARZO DE 2014
INFORME DE LABORATORIO
OBJETIVOS Adquirir conocimientos conocimientos acerca de los fundamentos fundamentos base del proceso de fundición en arena y familiarizarse con la práctica. Conocer los diferentes elementos y materiales, que intervienen durante el proceso de fundición en arena. Identificar los procedimientos necesarios para llevar a cabo una fundición. Identificar las herramientas manuales requeridas en un proceso de fundición. fundición .
INTRODUCCIÓN La fundición en uno de los procesos más empleados en la industria, ya que de este se obtienen gran variedad de productos y elementos desde pequeños hasta grandes tamaños, que adoptan la forma de un moldé y además la composición final del material puede presentar diferentes características de acuerdo a la necesidad, esta versatilidad hace que sea muy utilizada. El procedimiento de fundición básico consiste en llevar determinado material a su punto de fusión, por medio de un horno, luego introducir este en un molde, el material fundido adopta la forma del molde y posteriormente posterior mente se solidifica, solidific a, obteniendo de esta manera el producto deseado. Esta práctica nos permite familiarizarnos con las propiedades de los diferentes materiales, conocer su aplicación y el modo de procesamiento.
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MARCO TEORICO La fundición comprende el proceso de fabricación de piezas principalmente de naturaleza metálica, esta consiste en fundir el material e introducirlo introducir lo en el molde, en el cual se solidifica; la fundición en arena es un método clásico bastante común, ya que esta es un material refractario qu es muy abundante en la naturaleza, mezclada con arcilla , adquiere características de cohesión y moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del molde al tiempo que se vierte el metal fundido.
El molde desechable implica que para sacar la pieza fundida se debe destruir el molde que la contiene.
Elementos principales Dentro del proceso de fundición intervienen varios elementos importantes a tener en cuenta. Molde:
Este contiene las características geométricas de la pieza fundida, existen moldes abiertos y moldes cerrados, los moldes deben cumplir con ciertas propiedades tales como la resistencia para mantener la geometría, permeabilidad para permitir el paso del aire, estabilidad térmica, debe resistir el agrietamiento y la deformación al contacto con el metal fundido, también es importante que se pueda remover fácilmente del producto, los moldes para fundición en arena se compone de los siguientes elementos principales. Marco superior Marco inferior Caja de moldeo: cada marco tiene una caja de moldeo Núcleo: define la forma interior de las piezas Sistema de paso: son los cana les por los cuales fluye el material fundido hacia la cavidad del molde. Bebedero: es un agujero que se le hace al molde para vaciar el material fundido. respiraderos
Modelo: es un patrón de tamaño real de la pieza, en general con un margen de sobredimensionamiento que comprende las tolerancias por contracciones y otros,
INFORME DE LABORATORIO Horno crisol
Trabaja por combustión en la mayoría de los casos utilizando gas que es el encargado de calentar el crisol, y este a su vez contiene el material a fundir, el crisol y su soporte están construidos con material refractario para soportar las temperaturas de trabajo. Arena
Para los procesos de fundición en arena se utiliza arena de sílice (SiO2), debido a su economía y resistencia a altas temperaturas. Uno de los factores más importantes en la selección de la arena es el tamaño del grano.
Defectos del proceso de fundición
Se pueden presentar varios defectos que pueden ser originados por causas como un mal diseño de las piezas, mala selección de los materiales o deficiencias de los procesos. Los defectos pueden afectar desde la apariencia hasta el comportamiento mecánico de la pieza. Los defectos que comúnmente se presentan son los siguientes: Proyecciones metálicas Cavidades Discontinuidades Superficies defectuosas Dimensiones incorrectas Inclusiones de materiales extraños como arena Sopladuras Mala alineación entre los moldes
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MATERIALES UTILIZADOS Durante la práctica se utilizaron varios elementos, los cuales contribuyen con el desarrollo correcto del proceso:
Caja de moldeo: confinar la arena Modelo: copiar la forma en la arena Tubo pvc: abrir agujero bebedero Apisonador: compactar la arena Bomba para determinar índice de humedad:
Espátula: realizar la mezcla de arena Cucharas: abrir canales por los cuales fluye el metal
Aluminio: es el material que se funde para llenar las cavidades y obtener la pieza Horno crisol Cuchara grande: se utilizó para transportar el metal fundido y verterlo Arena: se utilizan varios tipos de arena la que entra en contacto con el molde es la más fina. Aditivos: separan las impurezas del material fundido
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DESARROLLO PRÁCTICO Básicamente lo que se hizo fue preparar la arena y el molde , a la vez que se fundía el material se remueve impurezas cuando está listo y se vierte por el bebedero hasta rebosar, a continuación se describe cada punto a más detalle. Prepara la arena La arena se encontraba ya preparada, sin embargo se encontraron varios tipos de arena siendo la arena burda la utilizada para rellenar y compactar, la arena más fina entra en contacto con el material fundido de esta manera se vierte la arena en el orden mencionado en los marcos, con el pisador se aprisiona la arena hasta que quede compacta
. Prepara el molde Luego de limpiar el molde se agrega grafito para evitar que la arena se adhiera a las paredes, antes de agregar la arena se verifica el índice de humedad el cual debe estar próximo al 5% esto se logra por utilizando la bomba speed en la cual se introduce la muestra y se agita determinado tiempo hasta obtener los resultados, La segunda caja se deja plana ya que constituye la cara de atrás de la pieza la arena de contacto se vierte sobre el modelo luego se continua ejerciendo presión hasta obtener la forma del modelo compacta, se continua vertiendo y pisoneando arena burda hasta llenar la caja. “
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Ubicación del bebedero Con el tubo se realiza un agujero en la arena por el cual será vaciado y llenado el molde es necesario que este quede ubicado en un lugar por el cual fluya correctamente el material hasta llenar el molde.
Respiraderos
Son agujeros que se hacen a la arena con las agujas para permitir el flujo hacia el exterior del aíre y gases que se acumulan durante el proceso de fundición en el interior del molde.
INFORME DE LABORATORIO Retirar el modelo Para retirar el modelos e voltea rápidamente la caja teniendo en cuenta de no desmoronar la arena, luego se retira el modelo y verifica la cavidad conseguida, finalmente las dos cajas se ensamblan en la posición de trabajo, es decir la posición definitiva.
Fundir el metal El metal a fundir se inserta en el crisol hasta que alcance su punto de fusión, una vez conseguido esto se le adiciona coveral al 2% en volumen el cual permite la separación de la escoria la cual se remueve utilizando un cucharon, obteniendo de esta manera un material fundido más limpio. Vaciado del metal Con el cucharon se transporta el metal fundido y se vacía por el orificio bebedero, el vaciado se realiza a una velocidad lo más constante posible, buscando evitar defectos y salpicaduras, hasta rebosar el bebedero.
INFORME DE LABORATORIO Obtención de la pieza Una vez se solidifico el aluminio, se separó las cajas y se extrajo la pieza final del molde, este procedimiento se realizó el día siguiente a la práctica.
CONCLUSIONES El proceso de fundición en arena es muy versátil en cuanto a tamaños y geometrías de los modelos, sin embargo el molde no es reutilizable lo que hace consumir más tiempo de fabricación. La tecnología necesaria para realizar una fundición en arena, es muy básica y de relativo bajo costo, el procesamiento en si requiere de buenas destrezas técnicas y conceptos teóricos para una realización correcta del proceso.
