4to Laboratorio de Solidificación

“Año de la Consolidación del Mar de Grau” UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA ACUL!AD DE INGENIERÍA GEOL"GICA# MINERA $ ME!AL%RGICA

In&or'e del ()o La*ora)orio Ensa+o de la es,iral de luide- .Moldeo# &usión + colada con)/nua0

CURSO: Solidificación (ME322 R) PROFESOR: Ing. Over Aliaga Ingarca A!UM"OS: #avier E$calan%e &illaneva C'IO: 2*+,,+-+

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1.OBJETIVOS 2

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A9render a 9re9arar n olde de arena con$iderando %odo$ lo$ fac%ore$ ;e a= co9ac%i?ilidad de na e>cla arena@arcilla@aga  en%ender cóo e$%a$ afec%an en ne$%ro olde  9o$%erioren%e= en la 9ie>a o?%enida. En%ender la fnción del fnden%e  el de$ga$ifican%e en la fndición del alinio  ver cóo e$%o$ afec%an en la o?%ención de la 9ie>a fndida. Co9render a ;B $e de?en la$ falla$ 9re$en%ada$ en ne$%ra$ e$9irale$. e

2. FUNDAMENTO TEÓRICO 3

2.+) Flide>: !a flide>= coo lo definen lo$ fndidore$= e$ la $a de flidece$ ei$%en%e$ $o?re el rango %o%al de %e9era%ra= de$de la %e9era%ra de vaciado vendra a $er lo o9e$%o a la vi$co$idad. !a flide> e$ la edida de la ca9acidad de n e%al 9ara flir inclen la %e9era%ra de ver%ido re$9ec%o del 9n%o de f$ión= la vi$co$idad del e%al l;ido= la %ran$ferencia de calor al a?ien%e. AdeD$= la co9o$ición del e%al %a?iBn afec%a la flide>= en 9ar%iclar= re$9ec%o al ecani$o de $olidificación del e%al. !a eor flide> $e o?%iene con e%ale$ ;e $e $olidifican a %e9era%ra con$%an%e (9or ee9lo= e%ale$ 9ro$  aleacione$ e%Bc%ica$). Cando la $olidificación ocrre en n rango de %e9era%ra (la aor 9ar%e de aleacione$ 9er%enecen a e$%a ca%egora)= la 9orción $olidificada en fora 9arcial in%erfiere con el flo de la 9orción l;ida= lo ;e redce la flide>. AdeD$ del ecani$o de $olidificación= la co9o$ición del e%al %a?iBn de%erina el calor de &usión = la can%idad de calor ;e $e re;iere 9ara $olidificar el e%al a 9ar%ir de $ e$%ado l;ido. Un calor de f$ión D$ elevado %iende a increen%ar la edida de la flide> en la fndición. Ei$%en B%odo$ e$%Dndar de 9re?a 9ara evalar la flide>= inclida la 9re?a del olde e$9iral ;e $e il$%ra en la figra o$%rada= en el ;e la flide> ;eda indicada 9or la longi%d del e%al ;e $e $olidifica en el canal e$9iral. Una e$9iral D$ larga de fndido $ignifica flide> aor del e%al derre%ido.

Fig.+. Modelo de la e$9iral de flide> 2.2) Fndición de Alinio= Fnden%e$  e$ga$ifican%e$:

2.3) efec%o$ en la fndición con olde de arena:

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a?iBn e$ i9or%an%e conocer lo$ defec%o$ ;e 9eden ocrrir en la 9ie>a a la a ;e $e
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So9ladra= %radcido de G1loH= e$ na cavidad rela%ivaen%e grande 9rodcida 9or lo$ ga$e$ ;e $e de$9la>an a %ravB$ del e%al fndido. e$garradra o Cica%ri>= %radcido de GScar= e$ na cavidad $9erficial de?ido a na 9erea?ilidad inadecada= generalen%e ocrre en na $9erficie 9lana. !a diferencia con la $o9ladra e$ ;e e$%a $e 9rodce $o?re na $9erficie convea  no 9lana coo la encionada an%erioren%e. A9olla= %radcido de G1li$%er= e$ na cavidad 9oco 9rofnda coo na cica%ri> con na fina ca9a de e%al ;e lo c?re. Co$%ra= %radcido de GSca?= $e 9rodce cando na 9ar%e de la cara del olde a$ciende o de$ciende 9or n oen%o  e$e vaco e$ rellenado 9or e%al= cando e$%e $e vier%e en la cavidad= el ga$ 9ede $er de$aloado con %an%a violencia coo 9ara ro9er la arena ;e de$9B$ $e eliina= re$l%ando na cavidad llena de e%al. E$%e defec%o 9ede de?er$e a na ?aa 9erea?ilidad de la arena o a n al%o con%enido de <edad en la i$a. Cada= %radcido de Gro9= e$ ca$ado 9or la r9%ra de na 9ar%e de arena del olde coo re$l%ado de $ dB?il aco9laien%o= %a?iBn 9ede de?er$e a fer%e$ gol9e$ a la caa dran%e el on%ae del olde. Se 9rodce na colada $cia de?ido a ;e la arena $el%a %a?iBn cae en la cavidad= e$%a 9odrD caer en la 9ar%e $9erior o inferior de la 9ie>a de9endiendo de la diferencia de den$idade$ en%re la arena  el l;ido. Pene%ración ecDnica= %radcido de GMeca de?ido a a diver$o$ fac%ore$ coo el gran con%enido de i9re>a$ o n e?alae del olde inadecado. Cando el e%al fndido $e vier%e en la cavidad del olde  9a$a 9or e$o$ lgare$ al e?alado$= el e%al flirD 9or a<  $e generarD n %ro>o de e%al ;e 9eranecerD nida a la 9ie>a a. Je?illa= %radcido de G1cKle= e$ na de9re$ión 9oco 9rofnda ;e $e 9ede no%ar en la$ 9ie>a$ oldeada$ 9lana$= $e e%iende en na lnea rec%a a %ravB$ de %oda la $9erficie 9lana= ca$ada 9or la e9an$ión de la arena. Se 9ede evi%ar agregando
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Cola de Ra%a= %radcido de GRa% ail= e$ na de9re$ión larga  9oco 9rofnda= anglar en la $9erficie 9lana  $e a$eea a na one$ de e$%e defec%o $on lo$ i$o$ ;e la a 9ara re$i$%ir la$ fer>a$ de %racción 9rodcida$ dran%e la $olidificación. Se 9ede evi%ar edian%e la eora del di$eLo del $i$%ea de alien%ación de la 9ie>a colada. Rec<9e o Cavidad de con%racción= %radcida de GSa ;e re$l%a de la con%racción de volen ;e $e 9rodce dran%e la $olidificación.

3.MATERIALES 3.+) Para la fa?ricación del olde de arena: Modelo del e$9iral de flide>. Arena= Arcilla= Aga. CLa co9ac%adora. Malla e%Dlica. Pala. ?o e%Dlico. Caa$ de oldeo de arena. Aga. Cc
3.2) Para la colada en lo$ olde$: • • • •

Cri$ol. Pie>a$ de alinio a fndir Fnden%e e$ga$ifican%e

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL El 9re$en%e la?ora%orio con$%ó de varia$ e%a9a$: +) Pre9aración del olde del odelo de la e$9iral: Para ao$ con llenar de arena 9re9arada la 9ar%e inferior de la caa del olde. (!a arena $e llena colocando la 9ar%e inferior de la caga ?oca a?ao 9ara lego levan%arla ?oca arri?a cando
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!ego de ;e %eneo$ ne$%ro G9rier 9i$o de arena= colocao$ el odelo encia de B$%e= ec
2) Encendido del ado 9or el re$9on$a?le del cr$o. A<= $e 9do no%ar ;e cada cier%o oen%o agrega?a 9e%róleo (;e era el co?$%i?le)  a%erial a fndir al
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3) Reoción de I9re>a$  Colada de Alinio en olde$: eniendo a el cri$ol con el a%erial fndido= el re$9on$a?le del cr$o con%ino con reover= 9rinci9alen%e= la e$coria ;e e$%a?a concen%rada en la 9ar%e $9erior del l;ido= 9ara lego
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%ie9o 9ara ;e e$%a$ 9ie>a$ $olidifi;en  $e e%raiga la e$9iral o?%enida.

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5. CLCULOS ! RESULTADOS D"#$%&'&%"()# $*+* ,-* +" *# "#/&%*"# 0," #" * )'"-&+) "- "#" *')%*)%&) $)- +)# &/)# +" &#*# ,-* /*%* "% * )-&,+ * * 0," * "*+) * "#/&%* ! $)(/*%*%* $)*# "#/&%*"# *-"%&)%"#  #&,&"-"#  )%* /*%* )'#"%*% '&"- )# +""$)# 0," #" *- /%"#"-*+) "- "#*#.E#* $)%%"#/)-+" * * &#* %)-* ESPIRAL N:1  T&"(/); < (&-,)#. L)-&,+; 187 $(. D"#$%&/$&=- %"#/"$) * * )-&,+; E#* "&+"-"("-" "%(&-= /)% $)(/") * "#/&%* +"'&+) * 0," * $)*+* "->* * (?# ** @,&+" /)% #*&% %?/&+) +" )%-) * (*)% "(/"%*,%*

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18

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19

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2<

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21

F&.5.22. V&#* %)-* +" * "#/&%* N:12 ESPIRAL N:13  T&"(/); 12 (&-,)#. L)-&,+; 15.5 $(. D"#$%&/$&=- %"#/"$) * * )-&,+; S&"-+) * &(* "#/&%* * )-&,+ 0," #" * )'"-&+) * #&+) ,- /)$) (*)% * * *-"%&)%H #&- "('*%) "#* +&"%"-$&* -) "# *- #&-&$*&* "# -)%(* 0," #**- *#> +"'&+) * 0," * $)*+* * /"%+&+) '*#*-" #, @,&+".

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22

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 T&"(/)(& L)-&,+ N: - $( 1 < 187 2 1 163 3 2 111.4 4 3 135.2 5 4 159.2 6 7 8 9 1< 11 12 13

5 6 7 8 9 1< 11 12

1<9.3 1<3.1 68.2 26.8 88.7 58.5 13.9 15.5

 T*'*.5.1. L)-&,+"# +" *# E#/&%*"#

23

F,&+" +" A,(&-&) 187 2<< 18< 163 159.2  Q 13.36  175.53 16<  135.2 14< R  <.83 111.4 1<9.3 1<3.1 12< 88.7 L)-&,+ +" * "#/&%* $( 1<< 68.2 8< 58.5 6< 26.8 4< 15.5 13.9 2< < < 2 4 6 8 1< 12 14  T>"(/) (&-

Figra.-.2-. Rec%a de Regre$ión 9ara la Flide> de Alinio A edida ;e 9a$a el %ie9o= $e de?era o?%ener na enor longi%d de la e$9iral de?ido a ;e la %e9era%ra va di$inendo  con ella= la flide> di$ine lo ;e eno$ la flide>. Coo $e ve en la grDfica o$%rada= veo$ ;e algno$ 9n%o$ $i $igen la %endencia lineal  o%ro$ no= e$%o e$ de?ido a ;e cada gr9o o $ olde  reali>ó la colada re$9ec%iva en Bl.

6.CONCLUSIONES

24

E- * $)*+* * *,%* +" *$&*+) "# &(/)%*-" +"'&+) * $,*-* (?# *,%* " >0,&+) '*G* * (*)% /%"#&=-.

C)(/*$*% )# ()+"# /*%* 0," * $)*+* "#/&%* -) /%"#"-" %"'*%'*#.

#"* ("G)%  "

L* @,&+" +" *,(&-&) -) #=) +" /"-+" +" * "(/"%*,%* #&-) *('&K- +" )%)# *$)%"# $)() * &#$)#&+*+ +"-#&+*+ E-*/&* +" ,#&=- +"'&+) * $*('&) +" *#".

E ,#) +" ,-+"-"# +" "#$)%"* *,+* * "-"% ,- $*+) +" ("G)% $*&+*+.

E ,#) +" +"#*#&$*+)% *%? ("G)% * $*&+*+ +" -,"#%) ("* *,("-*-+) -,"#%* @,&+".

E ()+" -) +"'" "#*% (, ("+)H * 0," " ("* $*&"-" $*,#*%* 0," "#* ,("+*+ #" $)-&"%* "- *#"#  -) /)+%?"#$*/*% $*,#*-+) *#> /%)'"(*# "- * "#/&%*.

E %?$) ()#%*+) &"-" ,- R +" <.7 -) =/&(). E#) #" +"'" * 0," " "%$"% ()+" $%") ,-* "#/&%* +" (*)% *(*) +"'&+) * 0," #" *-= * (*)% *,%*.

E- * *$,*&+*+ )# ()+"# #" *$"- $)- *%"-* %"#&-*  $**&*+)%"#  $)- ,- *+"$,*+) ,#) +" "#)# *$" 0," *# /&"*# #**- $)- ,- ',"- *$*'*+).

25

7.OBSERVACIONES ! RECOMENDACIONES A la a de e$%e (Alrededor de /-@5*). Ca?e encionar ;e no $e de?e de dar fer%e$ gol9e$ con la 9ale%a $ino lo $ficien%e 9ara %ener la $9erficie dra ;e ;ereo$. Se aLade grafi%o 9ara ;e la arena no $e 9ege al olde a la ó la colada $o?re $ re$9ec%ivo olde  el re$l%ado de la e$9iral ;e o?%engao$ va e$%ar en fnción de la acción= 9or lo ;e o%ro ra>ón 9ara ;e no $e o?%enga la 9ie>a coo el odelo e$ el %ra?ao de lo$ o9erario$ (Por D$ 9erfec%o ;e e$%e a$)

8.BIBLIORAFA •

%))"% M. Fundamentos de manufactura moderna. T"%$"%* "+&$&=-. E+&)%&* M$ %* &. P?#. 198Q2<2.

26

OBJETIVOS •

•

•

A/%"-+"% * (*-&/,*% " A,(&-&) ,-+&+)  " /%)$"#) /%"&) * $)*+) +" (&#() *%"*% " ,-+"-" ALUFLUX 11  " +"#*#&$*+)% +"*#"% 19<. O'#"%*%  /)% $)(/*%*$&=- +&"%"-$&*% *# +&"%"-"# )-&,+"# +" ,- ("* #)&+&$*+) * ,&&*% &"(/)# +&"%"-"# +" $)*+) +" ,- ("* >0,&+) 0," #" +"#/** /)% * $*&+*+ +" ()+". C)(/%"-+"% * 0," #" +"'" *# **# /%"#"-*+*# "- -,"#%*# "#/&%*"#.

27