F.I.M.M.
FUNDICIÓN Y MOLDEO
Universidad Nacional Del Centro Del Perú
FACULTAD DE INGENIERÍA METALÚRGICA Y DE MATERIALES
UNCP
ESTUDIANTES CATEDR TICO ::
CRISTOBAL SOSA Jesús Ing. RUBENORTACARRERO MUEDAS CASTAÑEDA MARMOLEJO ORT ACARRERO !e"# SOLANO TORRES M$%& TANTA'ILCA GALAR(A F%$n& S)*+en) YUAN,UI YUAN,UI CAINICELA Le$n-% FUNDICIÓN Y MOLDEO
CÁTEDRA:
HUANCAYO – PERÚ 2015
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INDICE CARÁTULA……………….………………………………………1 INDICE……………………………………………………………..2 INTRODUCCIÓN…………………..……………………………..3 OBJETIVOS………………………...……………………………..4 MARCO TEÓRICO……………………………….………………5 ANEXOS………………………………….………………………13 CONCLUSIONES……………………..…………………………15 BIBLIOGRAFIA…………………………………………………16
tema: FIMM
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INTRODUCCIÓN
En el siguiente informe se dará a conocer los conceptos relacionados al tema de “MODELOS DE FUNDICIÓN con el fin de proporcionar ideas nue!as con respecto a este importante tema" Los modelos para fundici#n serán los encargados de generar la ca!idad en la arena para posteriormente fundir el metal en ella$ es mu% importante &ue estos modelos presenten una forma 'ien definida para &ue el producto o'tenido tenga una 'uena forma"
MODELOS DE FUNDICIÓN
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OBJETIVOS GENERAL: Estar en capacidad de entender % conocer los diferentes modelos utili(ados en fundici#n"
ESPECÍFICOS: • •
Conocer los parámetros &ue inter!ienen en la fundici#n en arena" Conocer los diferentes tipos de modelos$ para fundici#n"
MARCO TEORICO MODELOS DE FUNDICIÓN
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1. Def!"#!: Los modelos de fundici#n$ son las pie(as &ue se pretenden reproducir$ pero con algunas modificaciones deri!adas de la naturale(a del proceso de fundici#n" •
De'e ser ligeramente más grande &ue la pie(a final$ %a &ue se de'e de tener en cuenta la contracci#n de la misma una !e( se )a%a enfriado a temperatura am'iente" El porcenta*e de reducci#n depende del material empleado para la fundici#n"
$. P%&'(e)&*+: +ara dise,ar correctamente un modelo$ % no tener contratiempos en el proceso de fundici#n se de'e tener en cuenta•
•
•
Las superficies del modelo de'erán respetar unos ángulos m.nimos con la direcci#n de desmoldeo /la direcci#n en la &ue se e0traerá el modelo1$ con o'*eto de no da,ar el molde de arena durante su e0tracci#n" Este ángulo se denomina ángulo de salida" Se recomiendan ángulos entre 2$34 % 54" Incluir todos los canales de alimentaci#n % ma(arotas necesarios para el llenado del molde con el metal fundido" Si es necesario incluirá portadas$ &ue son prolongaciones &ue sir!en para la colocaci#n del mac)o"
T*,e&%!"%+ e! ,*+ (*-e,*+: En el dise,o de los modelos &ue se utili(an para construir un molde es necesario tener en consideraci#n !arias tolerancias" 6" 7olerancia para la contracci#n" Se de'e tener en consideraci#n &ue un material al enfriarse se contrae dependiendo del tipo de metal &ue se est8 utili(ando$ por lo &ue los modelos de'erán ser más grandes &ue las medidas finales &ue se esperan o'tener" 5" 7olerancia para la e0tracci#n" Cuando se tiene un modelo &ue se !a a remo!er es necesario agrandar las superficies por las &ue se desli(ará$ al fa'ricar estas superficies se de'en considerar en sus dimensiones la )olgura por e0tracci#n" 9" 7olerancia por aca'ado" Cuando una pie(a es fa'ricada en necesario reali(ar alg:n tra'a*o de aca'ado o terminado de las superficies generadas$ esto se logra puliendo o &uitando alg:n material de las pie(as producidas por lo &ue se de'e considerar en el modelo esta re'a*a de material"
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;" 7olerancia de distorsi#n" Cuando una pie(a es de superficie irregular su enfriamiento tam'i8n es irregular % por ello su contracci#n es irregular generando la distorsi#n de la pie(a$ estos efectos de'erán ser tomados en consideraci#n en el dise,o de los modelos" 3"
. M%)e&%,e+ /+%-*+ 0%&% ,% f%&"%"#! -e ,*+ (*-e,*+: En lo &ue ata,e a los materiales empleados para la construcci#n del modelo$ se puede emplear desde madera o plásticos como el uretano )asta metales como el aluminio o el )ierro fundido" Los moldes se fa'rican por medio de modelos los &ue pueden ser de madera$ plástico$ cera$ %eso$ arena$ poliuretano$ metal$ etc" Si los modelos se destru%en al ela'orar la pie(a$ se dice &ue 8stos son disponi'les o desec)a'les % si los modelos sir!en para !arias fundiciones se les llama remo!i'les"
Ve!)%2%+ -e ,*+ (*-e,*+ -e+e"3%,e+ 6" +ara la fa'ricaci#n de moldes sin má&uinas de moldeo se re&uiere menos tiempo" 5" No re&uieren de tolerancia especiales" 9" El aca'ado es uniforme % liso" ;" No re&uiere de pie(as sueltas % comple*as" 3" No re&uiere de cora(ones =" El moldeo se simplifica nota'lemente"
De+4e!)%2%+ -e ,*+ (*-e,*+ -e+e"3%,e+ 6" El modelo es destruido en el proceso de fundici#n" 5" Los modelos son más delicados en su mane*o" 9" No se puede utili(ar e&uipo de moldeo mecánico" ;" No se puede re!isar el aca'ado del molde"
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Se tienen dos tipos de maderasDuras- Maple$ Encino % >'ano ?landas- +ino 'lanco$ cedro$ cao'a % a'eto La utili(aci#n de cada uno de estos tipos de maderas esta en funci#n d e la cantidad de pie(as &ue se fa'ricarán con el modelo" Las maderas duras tien en una magn.fica resistencia a la a'rasi#n$ sin em'argo como incon!enientes se tienen su fragilidad % la dificultad para ser tra'a*adas" 7oda madera &ue se emplee para la fa'ricaci#n de modelos$ de'erá estar perfectamente sa(onada o estofada % almacenarse para impedir la rea'sorci#n de agua" • •
Es e0tremadamente importante mantener la )umedad en la madera$ es un !al or 'a*o % constante para impedir el ala'eo$ el )inc)amiento % las cos tosas reparaciones &ue tengan &ue )acerse a los modelos$ durante su uso % a:n antes$ en lo &ue toca a correcci#n dimensional" Los modelos sueltos son generalment e de construcci#n de madera" Las placas modelo se constru%en en ocasiones de modelos de madera$ montados en una placa metálica o en otras completament e de madera$ aun cuando lo mas recomenda'le es )acerlas completamente de metal" Los modelos maestros si son )ec)os generalmente de madera" Me)%,e+
Los metales más usuales en la fa'ricaci#n de modelos son- @ierro colado$ 'ronce$ aluminio % magnesioA en ocasiones se utili(an tam'i8n aleaciones plomoB'ismuto" Considerándose el sistema de moldeo en !erde$ a má&uina % dependiendo del tipo de aleaci#n en el metal$ se tienen las siguientes cantidades prácticas del n:mero de moldes &ue pueden )acerse a partir de modelos de diferentes metales$ sin &ue estos sufran deformaciones &ue e0cedan del 2"262 pulg" @ierro colado ?ronce luminio Magnesio Compuestos
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2$222 a 6;2$222 moldes 2$222 a 652$222 moldes ;2$222 a 662$222 moldes 32$222 a 2$222 moldes más de 662$222 moldes
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Considerando las cifras antes mencionadas$ se recomienda la utili(aci#n del )ierro colado por su resistencia a la a'rasi#n$ a la deformaci#n % alo*amiento" +or lo &ue respecta al aluminio$ e0iste una !ariedad grande de aleaciones de este metal &ue puedan utili(arse para fa'ricar modelos &ue son el duraluminio$ alto silicio$ etc" P,'+)"*+
Los más usuales en la fa'ricaci#n de modelos son las resinas ep#0icas % la resin a poli8ster refor(ada con fi'ra de !idrio" Otros son los plásticos acr.licos $ el polietileno$ el estireno$ el acetato" La resistencia a los agentes &u.micos$ su moldea'ilidad % propiedades a la a'rasi#n )acen de la fi'ra de !idrio % de las resinas ep#0icas un material mu% adecuado para la fa'ricaci#n de model os" lgunos modelos )ec)os con esta resinas resisten )asta ;2$222 moldeadas s in presentar alteraciones dimensi#nales"
O)&*+ Se tienen materiales como la cera$ el %eso$ el concreto refractario$ el 'arro % el más moderno la espuma plástica" El uso de cada uno de estos materiales es 'astante espec.ficos % depende del tipo$ tama,o % de la cantidad de pie(as por )acerse"
TIPOS DE MODELOS E0isten !arios tipos de modelos los cuales se utili(an$ dependiendo d e los re&uerimientos en cuanto al tipo$ tama,o % peso de la pie(a a fa'ricar$ el !olumen d e producci#n$ la fundici#n % las facilidades de fa'ricaci#n• • •
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Modelos sueltos" Modelos sueltos con sistema de colada incorporada" Modelos placa modelo"
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Modelos especiales Modelo con ca*a de cora(ones"
MODELOS SUELTOS:
+ueden considerarse a este tipo de modelos con acoplamiento simple de las pie(as a fa'ricarse en las cuales se )an incorporado las tolerancias % las plantillas de los cora(ones" Cuando se utili(an este tipo de modelos la l.nea de partici#n d el molde de'e )acerse a mano" El sistema de coladas % alimentaci#n tam'i8n se )ac e a mano % finalmente la separaci#n de modelo % molde se efect:a ta m'i8n manualmente teniendo necesidad de aflo*ar pre!iamente el modelo para po der separarlo del molde$ consecuentemente en ese momento se tiene una !ariac i#n dimensional" :n cuando la utili(aci#n de este tipo de modelo es cosa com:n en nuestro medio$ en la ma%or.a de los casos podr.a eliminarse su utili(aci#n$ %a &ue l a producci#n de moldes &ue se o'tiene es 'a*a % costosa"
0.
MODELOS SUELTOS CON SISTEMA DE COLADA INCORPORADO.
Son una me*ora de los modelos simples$ %a &ue siendo el sistema de colada par te del modelo$ elimina la necesidad del tra'a*o a mano para )acer dic)o sistema" Co n este tipo de modelos se o'tiene una más rápida ela'oraci#n de moldes para pe&ue,as cantidades de pie(as"
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CONSIDERACIONES SOBRE LOS TIPOS DE MODELOS 1 Y $: •
En pie(as coladas de forma sencilla tales como 'lo&ues tales como 'lo&
ues rectangulares$ cil.ndricos para 'u*es$ etc"$ es posi'le tener modelos con una •
Superficie plana en la parte superior % por lo tanto con una l.nea recta de partici
#n en la *unta entre las partes superior e inferior del molde" •
Las peculiaridad de dise,o de algunas pie(as )acen imposi'le tener
una superficie de partici#n plana % as. los modelos &ue se utili(an para )acer los moldes re&uieren la utili(aci#n de tarimas o camas especiales de mad era$ aluminio o de arena" •
Cuando se re&uiere )acer una cantidad considera'le de pie(as con modelos d
e es$
l.nea de partici#n irregular$ es !enta*oso tener el modelo )ec)o en dos part partiendo en una superficie plana para facilitar el moldeo"
La parte superior % la inferior se unen e0actamente con pernos %a sea de madera o de metal" Un modelo del tipo mencionado$ re&uiere más tiempo % más dinero para s u fa'ricaci#n$ pero el costo adicional se *ustifica por el a)orro o'tenido en el tiempo d e ela'oraci#n de los modelos"
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1.
MODELOS PLACA MODELO:
La producci#n de cantidades grandes de pie(as pe&ue,as$ re&uiere el uso de este tipo de modelos" En estos la parte superior % la parte inferior del modelo es tán montadas en los lados opuestos de una placa de metal o de madera &ue siguen l a l.nea de partici#n" Las placas modelo tam'i8n se )acen de una sola pie(a$ ca so en el cual tanto la placa como los modelos se )acen colados en moldes de aren a o de %eso$ en este caso se llaman placas modelo integrales" El sistema de colada generalmente !a incorporado en la misma placa" +laca modelo generalmente s e utili(an en má&uinas de moldeo para o'tener má0ima !elocidad de fa'ricaci#n a:n cuando en ocasiones son suscepti'les de ser utili(ados en 'ancos de moldeo con pi(onetas manuales" El costo de fa'ricaci#n de estas placas modelo de *ustifica por el aumento en la producci#n % la o'tenci#n de ma%or e0actitud dimensionalmente en las pie( as coladas" Una importante limitaci#n en la utili(aci#n de este sistema es el peso del molde &ue puede ser mane*ado por el moldeador$ &ue oscila entre ;2 a 32 g"
2.
PLACAS SUPERIOR E INFERIOR
Consisten en modelos de la parte superior e inferior de la pie(a montado s en
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diferentes pie(as" s. las mitades inferior % superior de los moldes pueden ser ela'oradas al mismo tiempo por diferentes tra'a*adores %Go en diferentes má&uinas " El moldeo de pie(as coladas medianas o grandes con la utili(aci#n de má&uinas d e moldeo se facilita 'astante con este tipo de e&uipo de modelos" La fa'ricaci#n de placas modelo separadas superior e inferior es la más costo sa$ pero usualmente se *ustifica por el aumento considera'le de producci#n % la facilida d de fa'ricaci#n de pie(as grandes &ue no pueden mane*arse con el e&uipo de placa s modelo"
La fa'ricaci#n de moldes mediante el uso de placas separadas re&uier e un alineamiento e0acto de las dos mitades por medio de gu.as$ 'u*es % pernos de locali(aci#n para asegurarse de o'tenerse pie(as no !ariadas" MODELOS ESPECIALES
Cuando los tipos de modelos mencionados anteriormente$ no son aplica'les e0iste l a necesidad de recurrir a modelos especiales" a1" +ara pie(as mu% grandes se utili(an los modelos es&ueleto o linternas" Este tip o se usa para moldes grandes )ec)os manualmente en su ma%or.a"
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'1" Otro tipo especial de modelos son las tarra*as las cuales se utili(an para fa'rica r moldes de pie(as sim8tricas" c1" Modelos maestros" Son modelos generalmente )ec)os de madera$ los cuales so n utili(ados para )acer los modelos para alta producci#n" Se pueden colar !ari os modelos para producci#n )ec)os con el modelo maestro % montar esos modelo s en las placas correspondientes despu8s de )a'erlos aca'ado a sus dimensiones apropiadas" En la manufactura de un modelo maestro de'en incorporarse ciertas tolerancias tales como la conocida do'le contracci#n"
3.
CAJAS DE CORA5ONES
:n cuando en ocasiones no se les clasifi&ue como modelos$ las ca*as de cora(# n son una parte esencial del e&uipo de modelos para ela'orar una pie(a &ue re&uier a cora(ones" Las ca*as de cora(ones se constru%en de madera % de metal /)ierro gris 1" El plástico no tiene muc)a aplicaci#n$ la ca*a mas sencilla se muestra en la fig ura$ )ec)a de una sola pie(a % el cora(#n de ela'oraci#n sencilla"
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Los defectos en pie(as fundidas son indesea'les % en muc)as ocasio nes dif.ciles de detectar$ inclusi!e e0isten defectos internos &ue s#lo a tra!8s de m8todos de inspecci#n especiales se pueden identificar" El origen del defecto puede ser de'ido a una causa o a !arias de ellas % es moti!o de un análisis cuidadoso llegar a determinarla" Sin duda &ue la e0periencia del fundidor es necesaria para determinar el origen del defecto % as. poner en práctica acciones correcti!as a fin de reducir o anular los defectos en la producci#n de pie(as fundidas" CAUSAS 6UE ORIGINEN DEFECTOS EN PIE5AS FUNDIDAS.
Las causas &ue originan los defectos pueden clasificarse principalmente en cuatro$ a sa'er• • • •
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Causas Causas Causas Causas
de'idas de'idas de'idas de'idas
al e&uipo utili(ado durante el proceso" al cam'io de estado l.&uido del metal al estado s#lido" al dise,o o concepci#n de la pie(a" a las operaciones reali(adas durante el proceso"
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ANEXOS
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CONCLUSIONES Con este informe definimos &ue la fa'ricaci#n de un modelo de fundici#n$ en el cual se esta'lece el costo de una pie(a se puede 'asar en la forma del tip o de fundici#n % el material con &ue se !a%a a reali(arA sea por acero o in%ecci#n" En el estudio del tipo de material se puede generar una idea de la o'tenci#n % la aplicaci#n &ue se tiene en la industria por&ue al completar este mate rial )emos llegado a la conclusi#n de &ue tan importante es tener conocimiento$ el cual es importante para la )umanidad sa'er el proceso &u.mico$ fisiol#gico % 'iol#gico de las cosas &ue nos rodean" Este proceso de fundici#n de metal es es considerado como uno de entre tantos procesos &ue sir!en de e!oluci#n a la )umanidad % cam'ian el curso de nuestras !idas"
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BIBLIOGRAFA da.
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Edición
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