Defectos de La Fundicion de Aluminio.

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Universidad Nacional del Altiplan FACULT FACUL TAD DE INGENIER INGENIERIA IA GEOLOGICA GEOLO GICA Y METALURGICA Escuela Profesional de Ingenieria Metalurgica

ASIGNATURA: Ensayos No Destructivos TEMA: DEFECTOS EN LA FUNDICIÓN DEL ALUMINIO DOCENTE: ING. ALT LTER ER SARMIENTO S ARMIENTO SARMIENTO !RESENTADO !OR: Danica "eatri# Tru$i%%o Cisenar&o Tania Ta nia 'iara Te%%o Te%%o C(arca(uan C (arca(uanaa Santia)o Sar*iento +a%&ivia SEMESTRE: +III !uno , !er- /01 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ALTIPLANO - PUNO

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DEDICATORIA

Primeram Prime rament entee a Dio Dioss y Este trabajo lo dedicamos a nuestros padres y hermanos, por el apoyo incondicional y forjar un futuro próspero para ser un buen ciudadano líder. líder.

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ALTIPLANO - PUNO

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RESUME !ay numerosas contin"encias #ue causan dificultades en una operación de fu fund ndic ició ión n y or ori" i"in inan an de defe fect ctos os de ca cali lida dad d en el pr prod oduc ucto to.. En es esta ta sección recopilamos una lista de defectos comunes #ue ocurren en la fundición e indicamos los procedimientos de inspección para detectarlos En los Procesos de $undición se pueden presentar %arios defectos, los cuales dependen de los si"uientes $actores& • • •

Materiales. Dise'o Proceso.

Mientras #ue al"unos defectos afectan sólo la apariencia de las partes fundidas, otros pueden tener efectos ad%ersos en la inte"ridad estructural de las Partes fabricadas. (arios de los defectos se desarrollan durante la colada. Debido a #ue diferentes nombres se han utili)ado para describir el Interna rnatio tiona% na% Co* Co**itt *itte2 e2 o3 Fou Foun&ry n&ry Tec(nica% mis ism mo def efec ecto to,, el Inte Associ Ass ociati ations ons ha desarrollado nomenclaturas normali)adas, consistentes en siete cate"orías b*sicas de defectos en las fundiciones&


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+D+E& DEDICATORIA................................ DEDICATORIA......... .............................................. .............................................. ............................................... ................................ ........ ii RESUMEN.................................. RESUMEN........... .............................................. .............................................. ............................................... ...................................... .............. iii INTRODUCCION:.......................... INTRODUCCION:... .............................................. .............................................. .............................................. .................................. ........... v MARCO TEORICO:................................................................. vi !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!vi vi -UM++/&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $UD++/ DE -UM++/& !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!i" i"

DEFECTOS EN LA FUNDICION...... FUNDICION............................. ............................................... ............................................... ............................ ..... 4 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" " 0. Proyecciones met*licas&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 1. a%idades&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! " 2. Discontinuidades&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! " 3. Superficie defectuosa&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! " 4. $undición incompleta& !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" " 5. Dimensiones o formas incorrectas&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! "i 6. +nclusiones&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! "i

DE#ECTOS EN LA #UNDICION DE ALU$INIO%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%!%"i a. Sopladuras&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!%%% "iv

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"iv "iv b. Puntos de alfiler&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"v "v c. aídas de arena&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! d. ostras&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! "v e. orrimiento del molde&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! "vi f. orrimiento del cora)ón&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! "vii

....................................4vii 4vii /7R/S DE$E7/S DE - $UD++/ DE -UM++/ .................................... RE!UPES E $UD++/ES DE -UM++/& ................................................... ...................................................4viii 4viii

CONCLUSIONES:................................................... CONCLUSIONES:........................... ............................................... .............................................. ............................ ..... 44ii "I"LIOGRAFIA:...................................................................................................... 44iii


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INTRODUCCION: Uno de los procesos de manufactura m*s empleados en la industria es la fundición. Esta se encar"a de lle%ar los metales hasta el punto de fusión, para #ue el metal adopte la forma deseada a tra%8s de un molde. !ay numerosas contin"encias #ue causan dificultades en una operación de fundición y ori"inan defectos de calidad en el producto. En esta sección recopilamos una lista de defectos comunes #ue ocurren en la fundición e indicamos los procedimientos de inspección para detectarlos. El control control de cali calidad dad implica implica tanto tanto la pre pre%en %enció ción n como el rem remedi edio o de esto estoss fundición.


defecto def ectoss de la

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MARCO TEORICO: ALUMINIO: El aluminio es el tercer elemento m*s com9n encontrado en la corte)a terrestre. os compuestos de aluminio forman el :; de la corte)a de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la %e"etación y de los animales. El aluminio puro es un metal sua%e, blanco y de peso li"ero. -l ser me)clado con otros materiales como& silicón, cromo, tun"steno, man"aneso, ní#uel, )inc, cobre, ma"nesio, titanio, circonio, hierro, litio, esta'o y boro, se producen una serie de aleaciones con propiedades específicas #ue se pueden aplicar para propósitos diferentes. El aluminio puede ser fuerte, li"ero, d9ctil y maleable. Es un e?  y 1.356? , respecti%amente. o se altera en contacto con el aire ni se descompone en presencia


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de a"ua, debido a #ue su superficie #ueda recubierta por una fina capa de ó
$ue aislado por primera %e) en 0:14 por el físico dan8s !. . /ersted. El principal incon%eniente para su obtención reside en la ele%ada cantidad de ener"ía el8ctrica #ue re#uiere su producción. Este problema se compensa por su bajo coste de reciclado, su dilatada %ida 9til y la estabilidad de su precio. El alu alumin minio io con contien tienee "en "eneral eralmen mente te imp impure ure)as )as de hie hierro rro,, sil silicio icio y ma" ma"nesi nesio, o, est estas as imp impure) ure)as as aumentan su dure)a y resistencia, si bien disminuyen el alar"amiento. Debido a la facilidad con #ue el aluminio se alea a otros metales y a #ue sus aleaciones pueden moldearse en frío y en caliente, soldarse, e

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as imp impure ure)as )as "as "aseos eosas, as, pri princip ncipalme almente nte el !id !idró" ró"eno eno pro produc ducen en por porosi osidad dades es en las pie pie)as )as fundidas. /tras impure)as no met*licas como el ó

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FUNDICION DEL ALUMINIO: ALUMINIO: a fundición es el procedimiento m*s anti"uo para dar forma a los metales. $undamentalmente radica en fundir y colar metal lí#uido en un molde de la forma y tama'o deseado para #ue allí solidifi#ue. Beneralmente este molde se hace en arena, consolidado por un apisonado manual o mec*nico alrededor de un modelo, el cual se e

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DEFECTOS EN LA FUNDICION DEL ALUMINIO: Durante el proceso de fundición se pueden presentar %arios defectos #ue pueden ser ori"inados por causas como un mal dise'o de las pie)as, la mala selección de los materiales o deficiencias de los procesos de fundición. El #ue una pie)a presente defectos no solo afectara su forma o apariencia. -l"unos defectos podrían lle"ar a afectar la estructura mec*nica de la pie)a y "enerar puntos d8biles o concentradore concen tradoress de esfuer) esfuer)os. os. -ctualmente -ctualmente e
0. Proyecciones met*licas& $ormadas por aletas, rebabas o proyecciones masi%as como ondulaciones o superficies *speras.

1. a%idades& a%ida a%i dade dess re redo dond ndead eadas as o asp aspera erass in inter terna nass o e< e
2. Discontinuidades& Estas est*n formadas por todo tipo de "rietas y puntos fríos. as "rietas se forman cuando durante el en enfr fria iam mie ient nto o el me meta tall no pu pued edee re real ali) i)ar ar un unaa li libr bree co cont ntra racc cció ión. n. El pu punt nto o fr frio io es un unaa discontinuidad #ue se presenta debido a la unión de dos corrientes de metal lí#uido, cercanas al punto de solidificación.

3. Superficie defectuosa& Defectos tales como los plie"ues, traslapes, cicatrices, capas de arena adherida o cascarillas de ó
4. $undición incompleta& Son debidas a fallas de llenado, %olumen insuficiente de metal %aciado y fu"as. Se pueden deber a temperaturas muy bajas del metal fundido o tiempos muy lar"os de %aciado.


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5. Dimensiones o formas incorrectas& Se pueden presentar por una inadecuada tolerancia de contracción, un error en el montaje del modelo o una deformación por liberación de esfuer)os residuales de la pie)a fundida.

6. +nclusiones& Estas inc Estas inclus lusion iones es pri princi ncipalm palment entee de mat materia eriall no met met*lic *lico o act9 act9an an com como o con concen centrad tradore oress de esfuer)os y reducen la resistencia de la fundición. Se pueden dar por reacción del metal fundido con el entorno Co
DE$E7/S E - $UD++/ DE -UM++/& Llenado incompleto, este defecto aparece en una fundición #ue solidificó antes de completar el llenado de la ca%idad del molde. as causas típicas incluyen

0 fluide) insuficiente del metal fundido, 1 baja temperatura de %aciado, 2 %aciado #ue se reali)a lentamente, y 3 sección trans%ersal de la ca%idad del molde muy del"ada.

Junta fría, aparece cuando dos porciones del metal fluyen al mismo tiempo, pero hay una falta de fusión entre ellas debido a la solidificación o enfriamiento prematuro, sus causa son similares a las de llenado incompleto.


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salpicaduras duras duran durante te el %aciad %aciado o hacien haciendo do #ue se Metal granoso o gránulos frío, aparecen las salpica formen "lóbulos de metal #ue #uedan atrapados en la fundición.

depresión de la superficie o un hueco hueco interno en la fundi fundición ción Cavidad por contracción, es una depresión debido a la contracción por solidificación #ue restrin"e la cantidad de metal fundido disponible en la 9ltima re"ión #ue solidifica, esto ocurre cerca de la parte superior de la fundición llamada tambi8n como rechupe, corri"iendo corri"iendo este defecto con un correcto dise'o de la ma)arota.


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Microporosidad, son unos pe#ue'os huecos distribuidos a tra%8s de la fundición, debido a la Microporosidad, contracción por solidificación.

Desgarramiento el caliente, llamado tambi8n a"rietamiento en caliente, ocurre cuando un molde Desgarramiento #ue no cede durante las etapas finales de la solidificación, se manifiesta como una separación del metal en un punto donde e
-l"unos defectos se relacionan con el uso de molde de arena, por lo tanto solo ocurren en la fundición en arena y en otros procesos de moldeo pero en muy bajo porcentaje -l referirse específicamente a la fundición en arena los principales defectos #ue se presentan durante el proceso son&

a. Sopladuras& uando se for uando forma ma una ca%idad ca%idad cau causad sadaa por "ases atra atrapad pados, os, la baj bajaa per permea meabil bilida idad d o el alt alto o contenido de humedad en la arena son las causas m*s probables.


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b. Puntos de alfiler& Es un defecto similar a la sopladura #ue forma muchas pe#ue'as ca%idades en la superficie o li"eramente por debajo de ella, causado por "as retenido en el metal fundido.

c. aídas de arena& Pro%oca una irre"ularidad Pro%oca irre"ularidad en la superficie de la pie)a y resulta por la erosión del molde de arena durante el proceso de %aciado.


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d. ostras& Son reas r./osas r./osas en la s.per0cie de la .ndicin de3idas a la incr.stacin de arena 4 5etal6 7stas son ca.sadas por desprendi5ientos de la s.per0cie del 5olde 8.e se desca des casca scara ran n d.r d.rant ante e la so solid lidi0c i0cac acin in 4 8.e 8.eda dan n ad9 ad9er erida idas s a la s.p s.per er0ci 0cie e de la .ndicin!

C.ando la :.ide; del 5etal l<8.ido es 5.4 alta6 7ste p.ede penetrar en el 5olde o en el cora;n de arena! arena! Desp.7s de la solidi0cacin6 la s.per0cie de la .ndicin presenta presenta .na 5e;cla de /ranos de arena arena 4 5etal! Una 5e=or co5pactacin co5pactacin del 5olde de arena a4.da a evitar este deecto! Penetració Pene tración. n.

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e. orrimiento del molde& Se e%idencia como un escalón en el plano de partición del molde debido a una mala alineación de las dos mitades del molde.


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f. orrimiento del cora)ón& El efecto de la flotación del cora)ón en el metal puede hacer #ue la posición del cora)ón no sea la adecuada y se "enere una %ariación de la "eometría final deseada

Molde agrietado (venas y relieve). Si la resistencia del molde es insuficiente, se puede desarrollar una "rieta en la #ue el metal lí#uido puede entrar para formar una aleta en la fundición final.


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/7R/ DE$E7/S DE - $UD++/ DE -UM++/ a formación de rechupes se produce en todos los materiales de fundición, independientemente del molde y del proceso de fundición. Sin embar"o, la t8cnica de fundición a presión permite e%itar o minimi)ar la formación de rechupes creando una presión final ele%ada inmediatamente despu8s del llenado del molde. -hora bien, esto no e%ita la porosidad por "ases. En función de cómo se manifiesten los rechupes por solidificación, se distin"ue entre rechupes cerrados Cinternos, rechupes abiertos Ce

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Mani3estaciones &e %os rec(u5e rec(u5ess 5or so%i&i3icaci6n os materiales con inter%alos cortos de solidificación y solidificación de pared lisa, como los metales puros y las aleaciones eut8cticas o perit8cticas, son especialmente propensos a presentar rechupes por solidificación.

Rec(u5es 5or so%i&i3icaci6n os rechupes e

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Rec(u5es internos o tienen cone
REC7U!ES EN FUNDICIONES DE ALUMINIO: -#uí el d8ficit de %olumen total tambi8n depende principalmente de la composición de la aleación y de las temperaturas de referencia Ccondiciones de enfriamiento, y su formación est* controlada en "ran medida por el proceso de solidificación. a cap capacid acidad ad de car car"a "a de la cos costra tra perif8rica perif8rica y la capa capacid cidad ad de alim aliment entaci ación, ón, es dec decir, ir, las condiciones para el transporte de la colada en el cuerpo fundido en proceso de solidificación, desempe'an un papel importante. En "eneral se puede especificar la si"uiente pro"resión del comportamiento de contracción en función del contenido del elemento de aleación& a partir de material puro, el %olumen de rechupes e
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medida #ue aumenta el contenido de u o Si, disminuye la contracción por solidificación de las aleaciones -l@u y -l@Si. Sin embar"o, la formación de rechupes aumenta si"nificati%amente en presencia de contaminación por hierro, por ejemplo. os rechupes e,>1 ; cuando se a'ade sodio. En el caso del material "ranular y laminar el %olumen de rechupes e

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/US+/ES&


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os def defect ectos os en la fun fundic dición ión son rech rechupe upes, s, dis discon contin tinuid uidades ades,, ca% ca%ida idades, des, sop soplad ladura urass y fundición incompleta os defectos en la fundición son ocasionados por %arias ra)ones y cada una puede ser e%itada para la obtención de un producto de calidad

"I"LIOGRAFIA: •

http&FFF.buenastareas.comensayos$undicion@-luminio4::G:601.html


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http&FFF.escuelain".edu.couploadslaboratoriosG516Hfundicion.pdf http&materias.fcyt.umss.edu.botecno@++PD$cap@11:.pdf http&[email protected]esproductos@de@fundicionpre%encion@de@defectos@de@ fundicionrechupes.html


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