Fundición Sección 7,7-7,9. Mateo Pineda Q. Camilo Triana D. Shajid Kairuz F. Philippe Thiriez O.

Transcripción

1 Fundición Sección 7,7-7,9 Mateo Pineda Q. Camilo Triana D. Shajid Kairuz F. Philippe Thiriez O.

2 7-7 Aseguramiento de la calidad todas las etapas de vitales para el éxito de una fundición Inspección El control de calidad y la inspección en producción son moderna. Tomado de:

3 Aplicación de pigmentos penetrantes 7-7 Aseguramiento de la calidad Inspección Tomado de: ex.php?id=56 Tomado de :

4 Erosión del moldes de arena Diagrama de prueba de ultrasonido Tomado de: afs2/atlasintro.html Tomado de : ciontecnica/pt231.pdf

5 Diagrama de prueba de inspección por rayos x Tomado de:

6 Abultamiento de la Fundición Junta Fría Tomado de: stdefect.pdf Tomado de: fects.html

7 Desgarramientos en caliente Tomado de : sso-0201.html Tomado de: efectologia[1].pdf pagina 18

8 Agujeros de alfiler Desplazamiento del molde Tomados de :

9 Capacidades del Proceso Factores decisivos en la elección del proceso de fundición: 1. Temperatura: si la temperatura de fusión de la aleación es muy alta, se excluye el proceso de fundición. 2. Permite producir piezas con geometrías complejas. 3. Los limites del tamaño (masa) son muy flexibles: por ejemplo, el peso máximo de las fundiciones en matriz disminuye con el incremento de la temperatura de vaciado, debido a la carga térmica de la matriz. 4. Alta porosidad, sin embargo para aplicaciones de esfuerzos bajos ésta se puede tolerar. 5. El diámetro mínimo del corazón esta limitado por la resistencia en el caso de los corazones desechables y por la resistencia y calentamiento en los corazones permanentes. 6. Al fabricar pocas piezas de un prototipo, pesan mas los bajos costos de las matrices y los equipos que los altos costos de la mano de obra y el requisito de la habilidad. Lo contrario sucede para la producción en masa.

10 Capacidades del Proceso 7. El acabado superficial y las tolerancias están gobernadas por el proceso y la aleación. Figura Procesos de Manufactura. John A. Schey. Tercera Edición

11 Capacidades del Proceso 8. El espesor mínimo de la sección se dicta por la fluidez y la solidificación, por lo tanto es función de la distancia sobre la cual el metal debe fluir. Figura Procesos de manufactura. John A. Schey. Tercera Edición

12 Capacidades del Proceso Tabla 7.3. Características generales de los procesos de fundición de formas. Procesos de Manufactura. John A. Schey. Tercera Edición.

13 Diseño de Piezas Una vez que se haya tomado una decisión el el proceso, la configuración de la pieza debe ser optimizada. Dimensiones. Forma. Solidificación direccional. Alabeo. Desgarramientos calientes.

14 Dimensiones A menos de que el proceso produzca una pieza con forma exacta, es necesario aplicar holguras de maquinado a todas las superficies de tolerancia rígida. 1.6 mm mínimo para dimensión de 200 mm mm por cada 200 mm adicionales En algunos procesos la producción de piezas casi exactas es posible, por lo anterior en estos las tolerancias se pueden reducir. Fundición en molde cerámico. Fundición a la cera perdida. Fundición en matriz.

15 El diseño tiene que tener como objetivo simplificar la fundición Imagen tomada de: Schey, John A (2001). Procesos de Manufactura. Tercera edición. Pág 246. McGraw-Hill. México

16 Forma La forma debe permitir una fácil liberación del molde, sea este desechable o permanente. En caso contrario el modelo desechable del molde. 1. Plano de separación: - localización crítica pues determina necesidad de corazones y su posición. - Corazones y material extra, se suman al costo de producción. - No debe interferir con la sujeción y la localización en el maquinado subsiguiente. 2. Cortes sesgados: - Deben evitarse si requieren corazones extra en fundición en molde de arena o móviles es fundición por molde Permanente.

17 3. Ángulos de retiro: - Deben ser mayores en las superficies interiores que en las exteriores, para asegurar la liberación del molde o corazón. - para fundición en arena varían entre 6º (Paredes bajas) y 2º (Paredes altas >50 mm). - ángulos menores para fundición zinc de bajo punto de fusión en matrices. - Dependen del método de producción. (productor) - Se posibilitan ángulos pequeños en moldeo perdido.

18 4. Agujeros taladrados: - Se deben reforzar con protuberancias, para hacer que la broca entre de forma perpendicular a la superficie fundida. - Se pueden justificar insertos. 5. Impulsores: - En fundición de molde permanente, estos deben ubicarse en donde no causen distorsión. - La impresión de estos puede no ser aceptable en el diseño.

19 Solidificación direccional Debe empezar en los extremos remotos y finalizar en la alimentación. Esto evitar cerrar el acceso de la fusión y provocar defectos. Se debe ahusar la pared en dirección contraria a la alimentación: Transiciones con radios generosos: Imágenes tomadas de: Schey, John A (2001). Procesos de Manufactura. Tercera edición. Pág 247. McGraw-Hill. México

20 En el caso de entrecruzamiento de costillas, desplazarlas: Radios generosos en partes delgadas para evitar que se rompan o se sobrecalienten: Imágenes tomadas de: Schey, John A (2001). Procesos de Manufactura. Tercera edición. Pág 247. McGraw-Hill. México

21 Alabeo Se puede alabear (curvar, torcer) la fundición si el molde impide contracción libre o si dos secciones de espesores diferentes se enfrían a velocidades distintas, ya que esto produce esfuerzos. Por eso se debe controlar el enfriamiento. Imágenes tomadas de: Schey, John A (2001). Procesos de Manufactura. Tercera edición. Pág 248. McGraw-Hill. México

22 Desgarramientos calientes Sucede en materiales susceptibles a fragilidad en caliente (posean varias fases en el material) Qué se debe hacer para evitarlo? Fundir en formas simples, que no desarrollen esfuerzos de tensión y permitan contracción, El molde debe colapse o ceda permitiendo la contracción. La forma debe permitir deformación sin mover grandes masas del molde. Ejemplo de una rueda fundida: Imágenes tomadas de: Schey, John A (2001). Procesos de Manufactura. Tercera edición. Pág 248. McGraw-Hill. México

23 Ejemplo 7-9 Suponga que la forma (simétrica rortacionalmente) se va a fundir, si el material es hierro colado, solo permanecen viables las formas de fundición en arena y por revestimiento. Cual se debe utilizar? OD= 100 mm TOD= 1 mm ID= 60 mm TID= 0.05 mm FH= 20 mm TFH= 1 mm FT= 5 mm TFT= 1 mm CD= 70 mm TCD= 1 mm SFT=SID= 0.8 μm Ra Imágenes tomadas de: Schey, John A (2001). Procesos de Manufactura. Tercera edición. Pág 249. McGraw-Hill. México

24 Solución Como es probable que se necesite maquinado en ID (por la tolerancia), el costo de la fundición por revestimiento no se justifica para una pieza de geometría tan sensilla. Luego FT y ID quedan con tolerancia por maquinado. Probablemente se fundan cuatro bridas al mismo tiempo arregladas simétricamente alrededor de un bebedero, con las compuertas al lado en la superficie de la brida. Lo anterior hace que el metal fluya alrededor del anillo y en consecuencia no se necesita que RF ayude al flujo. Como es dificil mantener el borde agudo sin erosión entonces RF se debe seleccionar > a 3mm. Para que el costo del molde sea menor la línea de partición estará en la base de la brida, lo que requiere un ángulo de salida de la superficie del collar. Imágenes tomadas de: Schey, John A (2001). Procesos de Manufactura. Tercera edición. Pág 249. McGraw-Hill. México

25 Ejemplo 7-10 Se desea evaluar los parámetros preliminares (antes de tener dimensiones) de una viga en H y otra igual a la cual se le añade una costilla al hacerse por medio de una fundición en arena: Imágenes tomadas de: Schey, John A (2001). Procesos de Manufactura. Tercera edición. Pág 250. McGraw-Hill. México

26 Solución: Ubicación de la linea de partición: centro del alma Se debe aplicar un ángulo de salida en los patines Alimentación desde el extremo para tener un flujo uniforme. Posteriormente (según la aplicación) se debe determinar el material, la holgura, el tamaño, las tolerancias, las cantidades y el costo. En el caso de tener la costilla es el mismo procedimiento, sin embargo se deben poner cabezales de alimentación en la intersección entre la costilla y el patín. Imágenes tomadas de: Schey, John A (2001). Procesos de Manufactura. Tercera edición. Pág 250. McGraw-Hill. México

27 Referencias: Schey, John A (2001). Procesos de Manufactura. Tercera edición. McGraw-Hill. México