Tecno2 Tarea 1 ISRA (1)

Proceso de Fundición Fundición de un hacha hacha de bombero bombero

ndice

ÍNDICE PROCESO DE FUNDICIÓN DE UN HACHA DE BOMBERO

Pág.

1.MATERIAL DE PARTIDA .........................................................................................................1 1.1.ACERO ..................................................................................................................................1 ........................................................................................................ ............................................................1 ........1 1.1.1.AISI/SAE 4140 ....................................................

1.1.2.PROVEEDORES ............................................................................................................4 .................................................................4 ...............4 1.1.2.1.PROVEEDORES DE ACERO SAE 4140 ..................................................

1.1.2.2.PROVEEDORES DE ALEANTES ...........................................................................6 1.2.ARENAS DE MOLDEO .......................................................................................................7 1.2.1.ARENA DE CONTACTO ..............................................................................................7 ..................................................................................................8 ....................................................8 1.2.2.ARENA DE RELLENO ..............................................

1.2.3.PROVEEDORES DE ARENA .......................................................................................9 ....................................................10 ......10 1.3.CONTROL DE CALIDAD DE LA MATERIA PRIMA ..............................................

1.2.1.PLAN DE MUSTREO ..................................................................................................10 ...................................................................................................... ....................................................................10 ...............10 1.2.2.ENSAYOS.................................................

2.MODELO ...................................................................................................................................12 2.1. MODELO DE FUNDICIÓN ..............................................................................................12 .............................................................................................12 .........................................12 2.2. MATERIAL DEL MODELO ....................................................

2.3. TIPO DE MODELO ...........................................................................................................12 2.4. DISEÑO DEL MODELO ...................................................................................................13 3.MOLDE ......................................................................................................................................12 2.1. MOLDE DE FUNDICIÓN .................................................................................................14 ...................................................................14 .............14 2.2. CÁLCULO DEL BEBEDERO DE COLADA ......................................................

2.3. CÁLCULO DE LA MAZAROTA .....................................................................................15 2.4. DISEÑO DEL MODELO ...................................................................................................16

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Material de partida partida

PROCESO DE FUNCIÓN DE UN HACHA DE BOMBERO 1. MATERIAL DE PARTIDA 1.1. ACERO 1.1.1. AISI/SAE 4140 Se selecciona un material que cumpla con los requisitos que exige la norma AISI1 para la fabricación de hachas de bombero.

Característica: Acero de baja aleación al cromo y molibdeno. Se suministra con o sin tratamiento de bonificado (temple revenido). Se utiliza en forma general en la fabricación de piezas de medianas dimensiones que requieren alta resistencia mecánica y tenacidad. Así, tiene buena resistencia a la torsión ya la fatiga, buena maquinabilidad y baja soldabilidad. Aplicaciones: Es utilizado en piezas de medianas dimensiones que exigen elevada dureza Resistencia mecánica y tenacidad tales como ejes, pasadores, cigüeñales, barras de torsión, engranajes de baja velocidad, tuercas y pernos sometidos a grandes esfuerzos, arboles de transmisión émbolos, bielas y rotores. Propiedades Mecánicas Acero Bonificado (Valores Típicos) Dureza Estado Esfuerzo Fluencia Esfuerzo Tracción Elongación % 2 2 Bonificado (HRc) (Kg / mm ) (Kg / mm ) 28-34 60-74 95-105 10-18 Aleantes: Dentro de sus principales aleantes se encuentra el manganeso, el cromo y el molibdeno. %C 0.38-0.43

%Mn 0.75-1.00

Composición Química %Si %Cr %Mo 0.15-0.35 0.80-1.10 0.15-0.25

%P

%S

≤0.035

≤0.04

Manganeso (Mn): Aparece prácticamente en todos los aceros, debido, principalmente, a que se añade como elemento de adición para neutralizar la perniciosa influencia del azufre y del oxigeno, que siempre suelen contener los aceros cuando se encuentran en estado liquido en los hornos durante los procesos de fabricación. El manganeso actúa también como desoxidante y evita, en parte, que en la solidificación del acero se desprendan gases que den lugar a porosidades perjudiciales en el material. 1

La norma ANSI Z.89. hace referencia al equipamiento equipamiento para bomberos, en especial al al hacha de bombero. bombero. (Tamaño, broca de corte, dureza, recubrimiento, etc). Revisar anexos.

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Material de partida partida

Cromo (Cr): El cromo es un elemento de aleación menos costoso que el níquel y forma carburos simples [Cr 7C3 y Cr 4C] o carburos complejos [(FeCr)3C]. Estos carburos tienen alta dureza y buena resistencia al deterioro. El cromo es soluble hasta 13% en hierro gamma y tiene solubilidad ilimitada en ferrita alfa. En los aceros de bajo carbono, el Cr tiende a entrar en solución incrementando de esta manera, la resistencia y la tenacidad de la ferrita. Molibdeno (Mo): El molibdeno es un elemento de aleación relativamente costoso, tiene una solubilidad limitada en hierros gamma y alfa, y es un fuerte formador de carburos. Además ejerce un fuerte efecto de templabilidad y, de manera semejante al cromo, aumenta la dureza y resistencia a alta temperatura de los aceros. Los aceros con molibdeno son menos susceptibles al fragilizado debido al revenido, que los demás aceros aleados. Los aceros al CromoMolibdeno (serie 41xx) son relativamente baratos y poseen buenas características de endurecido profundo, de ductilidad y de capacidad para soldarse.

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Proceso de Fundición de un hacha de bombero

Proveedores

1.1.2. PROVEEDORES Selección: Existe la posibilidad de suministrar el acero SAE 4140 por 2 formas: * Adquirir la aleación SAE 4140 por un proveedor que cuente con un certificado de calidad del producto. * Alearlo usando métodos de aleación de metal, a partir de un acero SAE 1040. Para un mejor rendimiento, además de una optimización en costos y tiempos de producción, sería recomendable usar un proveedor de acero SAE 4140, directamente. Además, al utilizar acero SAE 1040 como material de partida, tendría que realizarse obligatoriamente y adicionalmente un control de calidad, a través de un ensayo por espectrometría para asegurar la composición del material.

1.1.2.1. PROVEEDORES DE ACERO SAE 4140 EMPRESA PROVEEDORA

Calle 21 N° 8350 La Paz

FORMA DE PRESENTACION DE LA MATERIA PRIMA Palanquilla

PRECIO 120$us / ton de palanquilla

Longitud = 12 [m] Peso promedio = 2 [ton] Dimensiones sección =160[mm] x 160 [mm]

Palanquilla

400 Bs/ ton de palanquilla

Longitud = 10 [m] Peso promedio = 1.5 [ton] Av. Independencia Dimensiones sección =160[mm] #200 x 160[mm] Esq. Néstor Galindo La Paz

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Proveedores

Palanquilla Longitud = 12 [m] Peso promedio = 1.5 [ton] Dimensiones sección =160[mm] 600 Bs/ ton de palanquilla Parque Industrial Santa x 160[mm] Cruz Santa Cruz 350 Bs/ ton de palanquilla Palanquilla

Av. Nicolás Suarez #1910 Santa Cruz

Longitud = 12 [m] Peso promedio = 2 [ton] Dimensiones sección =150[mm] x 150 [mm]

Palanquilla

Monclova, Coahuila Perú

70$/ ton de palanquilla

Longitud = 6-8 [m] Peso promedio = 1.5-2 [ton] Dimensiones sección =300[mm] x 240[mm]

CONCLUSIÓN * Se escogió como proveedor a la empresa COBRA-MET al poder enviar el material a un costo más económico (350Bs/ton).

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Proveedores

1.1.2.1. PROVEEDORES DE ALEANTES EMPRESA PROVEEDORA

PRODUCTO

FORMA DE PRESENTACION DEL PRODUCTO

Molibdeno Yueton Molybdenum Co

Beijing, China

Bolsa de plástico Clasificacion = Trióxido de molibdeno.(MoO3). Grado Industrial= Reactivo Pureza = 99.5%

25/50 Kg 500/1000Kg

Cromo Whole Win Materials Sci & Tech. Co. Beijing, China

Forma = Polvo gris-blanco Pureza = 99.3%

Bolsa de papel de vacío

Para obtener acero SAE 4140 mezclaremos los materiales aleantes: -100Kg SAE 1040. - 800g Cr - 150g Mo Todo se realizará en el crisol y vertiendo directamente al molde.

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Arenas para moldeo

1.2.ARENAS PARA MOLDEO Tipos de arena para fundición Uno de los factores más importantes en la selección de la arena es el tamaño del grano. Los granos finos permiten un mejor a acabado superficial de la cavidad y así de la pieza; sin embargo los granos finos reducen la permeabilidad del molde. Para lograr una forma estable y mejorar la resistencia del molde la arena se mezcla de forma homogénea con bentonita la cual funciona como aglutinante. Durante el proceso se tamiza la arena, de tal forma que la arena más fina es la que entra en contacto con el modelo 2 y la arena más gruesa3 da el cuerpo al molde y permite la salida de gases. También se pueden agregar resinas o aglutinantes orgánicos o inorgánicos a la arena para darle mayor resistencia durante el proceso de fundición.

1.2.1. ARENA DE CONTACTO * La arena de cromita proporciona una alta resistencia a la penetración del metal líquido y comparativamente con otras arenas produce un enfriamiento mas rápido de la pieza fundida.

Arena de cromita

* La dilatación térmica es mucho más baja que la arena de sílice con lo que se reduce también los problemas derivados de la expansión de la arena. * Además, la arena de cromita es aplicable a todo tipo de aceros y piezas de acero al cromo, tiene la ventaja sobre la arena de sílice que es menos reactiva con el óxido de manganeso reduciendo los problemas de calcinación.

2

La arena de contacto es la que posee un grano más fino y entra en contacto con el modelo, para un mejor acabado superficial. 3 La arena de relleno es la que posee un grano más grueso, permitiendo la salida de gases durante la solidificación y el enfriamiento.

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Arenas para moldeo

* La arena sílica se utiliza para fabricar piezas de fundición y para elaborar moldes y corazones de diferentes piezas fundidas, * Los usos industriales del silice derivan de sus importantes propiedades físicas y químicas, destacándose especialmente su dureza, resistencia química, alto punto de fusión, piezoelectricidad, piroelectricidad y transparencia.

Arena Sílica * La arena de Olivino es una arena especial para la fabricación de moldes y machos en la industria de la fundición. Su carácter básico la hace adecuada en la fabricación de piezas fundidas de acero al manganeso, comparativamente con la arena de sílice es menos reactiva con el óxido de manganeso. * La dilatación térmica de la arena de olivino es menor que la de la arena de sílice y tiene una alta resistencia al choque térmico, con lo que se reducen también los problemas derivados de la expansión de la arena.

Arena Olivino

* Además, los valores de SiO2 que tiene la arena no es sílice libre, se encuentra combinada como ortosilicato de magnesio (Mg2SiO4) por lo que su aporte de silicio a la colada es residual.

CONCLUSIÓN Se seleccionara la arena Sílica, debido a que es económicamente adecuada. Además, de accesibilidad en el mercado nacional.

1.2.2. ARENA DE RELLENO La arena usada para el relleno, puede ser cualquier tipo de arena. Luego, de recibir un tratamiento para convertirla en arena verde, la cual es arena húmeda. De hecho, la arena de contacto puede ser reutilizada como arena de relleno después de su primer uso.

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Proveedores

1.2.3. PROVEEDORES DE ARENA EMPRESA PROVEEDORA

FORMA DE PRESENTACION DE LA MATERIA PRIMA

PRECIO

$ 90/ ton Bolsa por kg

6 Bs/Kg de silicato. Por toneladas de arena y kilogramos de silicato.

CONCLUSIÓN * Se seleccionara la empresa “Ilarduya” al ser la más barata (0.60Bs por Kg) teniendo esta como aglutinante al silicato de sodio. * Como arena de relleno se usara arena BURDA con un precio de 80Bs por cubo.

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Control de Calidad

1.3.CONTROL PARA LA VERIFICACIÓN DE LA MATERIA PRIMA 1.3.1. PLAN DE CONTROL DE CALIDAD Producto Primario Para realizar el correcto control de la calidad de nuestro lote de material primario, haremos uso de la norma JIS 9002.

Datos previos: -

NTC: (Nivel Tolerable de Calidad) = 5% NAC: (Nivel Aceptable de Calidad) = 10 %

Procedimiento: 1. En base de NAC y NTC. Ir a la tabla de NORMA JIS 9002. 2. Hallar n (Número de piezas para sacar al azar) y Ac (Número máximo de piezas que se pueden aceptar).

Aplicación: 1. Del lote se extrae al azar la muestra del tamaño “n” piezas. 2. Se inspecciona la muestra al 100% y se determina ND (Número de piezas defectuosas). 3. Se compara: ND ≤ Ac Se acepta el lote ND > Ac Se rechaza el lote Para realizar el respectivo control de calidad de la materia prima para la fundición utilizamos un análisis aplicando espectrometría y fluoroscopia para poder comprobar la composición de la materia prima y garantizar que es la que necesitamos.

1.3.2. ENSAYOS FLUOROSCOPIA Los analizadores de fluorescencia de rayos X (XRF) portátiles poseen la capacidad de cuantificar o cualificar prácticamente cualquier elemento, desde el magnesio hasta el uranio, de acuerdo con la configuración específica del instrumento. Los espectrómetros XRF portátiles le permiten llevar el analizador con batería hasta la muestra en lugar de desplazar la muestra hasta el

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Control de Calidad

laboratorio, lo cual resulta especialmente útil en el caso de especímenes de muestra grandes o pesados. Se comparan los datos medidos con el aparato con los de la hoja de porcentajes de componentes del material.

ESPECTROFOTOMETRO Se usa especialmente la ESPECTROSCOPIA de ABSORCION ATOMICA para determinar los componentes de materiales solidos. Como la cantidad de energía que se pone en la llama es conocida, y la cantidad restante en el otro lado (el detector) se puede medir, es posible, a partir de la ley de Beer-Lambert, calcular cuántas de estas transiciones tiene lugar, y así obtener una señal que es proporcional a la concentración del elemento que se mide. Con ayuda de una tabla se define la composición química del material a analizar.

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Molde

2. MODELO 2.1.MODELO PARA FUNDICIÓN El modelo es la herramientas principal de la que se valen los fundidores para hacer piezas coladas. Aún cuando se desee hacer una sola pieza, será necesario contar con un modelo, el cual en la generalidad de las veces será útil para fabricar una mayor cantidad de piezas. El contar con un modelo apropiado se convierte por lo anterior, en la primera etapa de la elaboración de piezas coladas.

2.2. MATERIAL El número de piezas a realizarse con el modelo determinará el criterio de la selección del material del mismo. En este proyecto se decidió trabajar con aluminio AA 380 como material base del modelo, debido a que para moldear 10 veces o más veces, con un mismo modelo conviene hacerlo con uno metálico. El aluminio AA 380 puede crear de 40000 a 110000 moldes aproximadamente sin sufrir deformaciones que superen 0.010 pulg.

2.3. TIPO DE MODELO Existen varios tipos de modelos, los cuales se utilizan dependiendo de los requerimientos en cuanto al tipo, tamaño, peso de la pieza a fabricar, volumen de producción, la fundición y las facilidades de fabricación.

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Molde

En el proyecto se usará el modelo de placa, el cual es usado para la producción de grandes cantidades de piezas pequeñas. En este tipo de modelo, la parte superior y la parte inferior del modelo están montadas en los lados opuestos de una placa de metal. El costo de fabricación de estas placas se justifica por el aumento en la producción y la obtención de mayor exactitud dimensional, debido a que se usará un sistema CAD/CAM en máquinas CNC para construirlo. Los datos numéricos de los ordenadores se envían a las herramientas de la máquina CNC, que procede a dar a los modelos de producción la forma adecuada. Es por eso, que estos sistemas asistidos por ordenador tienen una mayor precisión y consistencia dimensional que los métodos manuales.

MAQUINA Romi D1250 Spindle 15000rpm

PROGRAM A SKA(Firema n AXE)

HERRAMEINTA CLAMPING MATERIAL S ISCAR Onça(CAD Al--AA380 SISTEMS)

2.4. DISEÑO DEL MODELO El diseño del modelo debe incluir varios factores a ser considerados. Tolerancias más pequeñas pueden ser usadas en metal a comparación de la madera. Además, el modelo necesita de un pulido como proceso de maquinado. En un principio el espesor de nuestra plancha de aluminio que contiene a nuestros dos modelos será de 25 a 40 mm. Esto, según la norma ASTM A 536 para fundiciones.

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Molde

HT

Las distancias entre los bordes deben asegurar que la superficie para el molde no colapse, es por eso que debe existir una distancia de seguridad para evitar roturas en el molde.

Cálculo de distancias entre bordes y superficies de moldes Módulo de Fundición

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M c

3

V 

S

Molde



661609.10[mm ] 2

79898.83[mm ]



8.28[mm]

Altura total del modelo H T



H3



H4



65[mm]

Distancias Finales a



M c *1.5  H T *0.25  28

a



8.28*1.5  65*0.25  28  56.67  57[ mm]

b



M c *1.5  H T * 0.25  42

b



8.28*1.5  65*0.25  42  70.67  71[ mm]

c



M c *1.5  H T * 0.25  25

c



8.28 *1.5  65 * 0.25  25  53.67  54[ mm]

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Molde

3. MOLDE 3.1. MOLDE DE FUNDICIÓN Los componentes principales de un molde para fundición en arena son: * El molde esta soportado por una caja de moldeo: existe un molde superior e inferior, y la unión entre los dos forma la línea de partición. * El bebedero es el conducto que recibe el metal y lo lleva hacia el interior del molde; el extremo del bebedero tiene forma de cono para facilitar el proceso de verter el metal fundido. * La mazarota es una cavidad que se llena de metal fundido y suministra el metal adicional necesario para contrarrestar el proceso de contracción durante la solidificación del metal. Los canales de llenado llevan el metal fundido desde la mazarota hasta la cavidad del molde. * Los insertos hechos en arena que permiten generar cavidades huecas dentro de la pieza fundida reciben el nombre de corazones. En ocasiones requieren de sujetadores para permanecer en la posición adecuada durante el proceso de verter el metal líquido. * Los respiraderos tiene como función permitir el flujo hacia el exterior del aíre y gases que se acumulan durante el proceso de fundición en el interior del molde. Permiten que se realice un buen proceso de llenado de la cavidad. Sobredimensionamiento del modelo para que el molde contrarreste la contracción térmica del sólido.

3.2. CÁLCULO DEL BEBEDERO DE COLADA Se diseño el bebedero de acuerdo a la norma ASTM 635 A, de acuerdo al siguiente gráfico:

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Molde

3.3. CÁLCULO DE LA MAZAROTA Se usara una relación de H=D en la mazarota y usaremos:

Entonces V/A = D/6 y se tiene:

Reemplazando para el hacha:

                       

3.4. CÁLCULO DE LA CONSTANTE DE MOLDE

Donde Tm = temperatura de fusión o solidificación del líquido (en Kelvin) = 1523°k To = temperatura inicial del molde (en Kelvin) = 523°k ΔTs = Tvertido − Tm = sobrecalentamiento (en Kelvin) =1953 – 1523= 356°k L = calor latente de fusión (en [J.kg-1]) = 272500 J/Kg

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Molde

k = conductividad térmica del molde (en [W.m-1.K -1)]) = 1.4 w/m°k ρ = densidad del molde (en [kg.m-3]) = 2.65 g/cc c = calor específico del molde (en [J.kg-1.K -1]) = 800 J/°Kg°C ρm = densidad del metal (en [kg.m-3]) = 7850 Kg/m3 cm = calor específico del metal (en [J.kg-1.K -1]) = 470 J/Kg°C B = constante de molde (min/m2) = ¿? Reemplazando en la ecuación con las respectivas transformaciones

              ⁄ ⁄

Por tanto la constante de molde e

Tiempo de solidificación: VOLUMEN HACHA:

671887,73 mm3

AREA ACHA: 79887,82 mm2

           TST(hacha) = 1,70 min

4. FUNDIDO Calor requerido para la fundición:

[     ] ρ = Densidad [kg/m3]

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Molde

Cs= Calor especifico del material solido [J/Kg°C] Tm= Temperatura de fusión del metal To= Temperatura inicial, generalmente del ambiente [°C] Hf = Calor de fusión [J/Kg] Cf = Calor especifico en peso del metal liquido [J/Kg°C] T p= Temperatura de vaciado [°C] V= Volumen del metal que se calienta [m3]

                   









El material seleccionado para fundir esta pieza es SAE 4140 Selección hor no de fun dido

TIPO DE HORNO USADO PARA LA FUNDICION

Horno crisol 



Este tipo de horno es el q se utiliza cuando queremos que nuestro material no entre en contacto directo con los gases de fundición Existen 3 tipos principales de hornos de crisol: 1. Fijo.- En este caso cuando la carga ya está fundida se utiliza el crisol como un cuchara de colada. 2. Estacionario.- El crisol permanece fijo, y para retirar el metal fundido se debe usar cucharas recuperadoras. 3. Basculante.- El dispositivo entero se puede inclinar para así lograr el vaciado de la carga.





Estos hornos de crisol son uno de los tipos de horno de fundición que presenta las mejores características en lo que se refiere a la calidad del producto, puesto que no entra en contacto con ningún tipo de gas producido por la combustión. Estos hornos tienen una producción bastante limitada y son relativamente costosos.

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Molde

Hornos eléctricos 

Este tipo de horno de fundición es sin duda el más recomendado para obtener aceros de alta calidad



Se utiliza para la desulfuración y desfosforizacion de la fundición



Existen 2 tipos principales de hornos eléctricos: 

Por inducción



Por arco eléctrico

Horno eléctrico por inducción 



Utiliza la corriente alterna para la producción de un campo magnético bastante potente en su bobina, la cual produce un calentamiento en el metal que queremos fundir. Es recomendado para la fabricación de aceros de altísima calidad.

Horno de arco eléctrico 





Estos hornos se basan en el principio del arco eléctrico. Constan de 3 grandes y poderosos electrodos los cuales producirán dicho arco y fundirán al metal. Su consumo de potencia es bastante elevado y por lo tanto su uso de diseños es para grandes producciones.

Horno cubilote 







El horno de cubilote es un tipo de horno cilíndrico vertical de aproximadamente 6 m de altura. Hay que recalcar que en este tipo de hornos solo se puede fundir aceros. Se utiliza este horno para grandes demandas de producción, aunque su calidad no es tan alta como los hornos citados anteriormente Un horno grande de este tipo puede producir unas 200 ton/hr

Oferta Comercial Producción Baja

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Molde

Características: •

•

•

•

Costo relativamente bajo. (3000-10000$) Producción relativamente baja. (Max: 1 ton/hr.) Temperatura, se tiene un buen control pero queda relativamente baja. (Max: 1350ºC) Calidad y precisión de composición: muy buena.

Modelos de Hornos

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Molde

Modelo de horno para fusión de crisoles

Modelo de Horno Siemens-Martin

La mejor opción para la fundición tomando en cuenta el factor económico y energético se optó por el horno de crisol basculante hecho específicamente de grafito ya que tiene un mayor punto de fusión que los aceros. Además que son más baratos de todos y cumple con la misma función. Consume menos energía ya que solo utiliza gas natural que es mucho mas barato que la energía eléctrica.

FABRICACION DEL MOLDE Los componentes principales de un molde para fundición en arena son: El molde esta soportado por una caja de moldeo: existe un molde superior e inferior, y la unión entre los dos forma la línea de partición. El bebedero es el conducto que recibe el metal y lo lleva hacia el interior del molde; el extremo del bebedero tiene forma de cóno para facilitar el proceso de verter el metal fundido. La mazarota es una cavidad que se llena de metal fundido y suministra el metal adicional necesario para contrarrestar el proceso de contracción durante la solidificación del metal. Los canales de llenado llevan el metal fundido desde la mazarota hasta la cavidad del molde.

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Molde

Los insertos hechos en arena que permiten generar cavidades huecas dentro de la pieza fundida reciben el nombre de corazones. En ocasiones requieren de sujetadores para permanecer en la posición adecuada durante el proceso de verter el metal líquido. Los respiraderos tiene como función permitir el flujo hacia el exterior del aíre y gases que se acumulan durante el proceso de fundición en el interior del molde. Permiten que se realice un buen proceso de llenado de la cavidad. PREPARACI ON ARENA:

Preparar 2 kg de arena de contacto sobre la mesa así como se muestra en la Figura

La arena debe ser arena pura e introducirla en un tamiz, buscando eliminar grumos. Agregar de agua a la mezcla. Tomar una porción de arena en la mano y apretarla de tal manera que si la arena toma la forma deseada y no se deshace la forma, la humedad de la arena es la indicada Si esto no sucede se debe aplicar mas cantidad de agua a la mezcla.

Preparar Molde a) Preparar Modelo I. Limpiar la placa modelo, buscando que el modelo a fundir quede totalmente limpio, retirando residuos de arena. b) Preparar cajas: Las cajas para moldear se dividen en dos partes: Caja base y caja cavidad como se mostrara en la Figura

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Molde

I. Revisar las cajas, limpiar las cajas y revisar tornillos para su ajuste ) II. Preparar cuatro guías para el proceso de moldeo.

Proceso para llevar a cabo la fundición: Ensamblar la caja cavidad con la placa modelo que tiene los modelos con la forma a fundir, utilizando las guías Véase Figura 31

Verter arena de contacto a la caja cavidad sobre la placa modelo.

Verter 2 o 3 capas de arena burda hasta cubrir la caja base. Se debe ir vertiendo y apisonando. Aplanar superficie superior de arena caja base (con una prensa hidráulica)

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Molde

Se retira el molde para descubrir las impresiones de las herramientas en la arena Ubicar caja base en la posición definitiva en la que se va a fundir sobre la mesa. Girar la caja cavidad teniendo en cuenta que la cavidad del moldeo debe coincidir con la parte superior de la caja base

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Molde

Proceso para llevar a cabo la fundición: I. Ensamblar la caja cavidad con la placa modelo que tiene los modelos con la forma a fundir,

utilizando las guías II. Posicionar dentro de la caja cavidad y en el centro del modelo el vástago que dará la forma al vertedero, utilizando la guía que se encuentra en su extremo.

III. Verter arena de contacto a la caja cavidad sobre la placa modelo. IV. Apisonar la arena de contacto. Teniendo en cuenta la ubicación del vertedero. Véase

26


Molde

V. Verter 2 o 3 capas de arena burda sobre arena de contacto hasta cubrir la caja cavidad. Al

tiempo que se verte una capa se debe ir apisonando la misma.

VI. Aplanar la superficie superior de la arena en la caja cavidad.

VII. Retirar el modelo del vertedero. Ver Figura 36 VIII. Preparar boca superior del vertedero con el trompo aumentando la boca superior, para facilitar el proceso posterior de verter el metal.

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Molde

IX. Voltear la caja cavidad, teniendo cuidado para no desmoronar la arena. X. Retirar la placa modelo manteniendo la alineación con las guías evitando se desmorone la arena, se le pueden dar pequeños golpes laterales a la placa modelo para garantizar un buen desmolde. XI. Ensamblar la caja base con la placa modelo lisa, utilizando las guías.

XII. Verter 2 o 3 capas de arena burda hasta cubrir la caja base. Se debe ir vertiendo y apisonando. XIII. Aplanar superficie superior de arena caja base.

XIV. Ubicar caja base en la posición definitiva en la que se va a fundir sobre la mesa. XV. Girar la caja cavidad teniendo en cuenta que la cavidad del moldeo debe coincidir con la parte superior de la caja base. XVI. Unir caja base con caja cavidad, utilizando las guías. XVII. Verter metal fundido en el agujero del vertedero. A una velocidad adecuada evitando defectos de fundición y salpicaduras. XVIII. Esperar que se solidifique. XIX. Separar caja cavidad de caja base. XX. Sacar pieza fundida.

Cortado:

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Molde

Se utiliza una sierra para separar los cabezales de los restos de acero endurecido dentro de los moldes, se utiliza un disco de corte #24 por sus características especiales en aceros fundidos.

Lijado: Luego se lija la cabeza del hacha puliendo las uniones de los moldes y elimina los bordes afilados, utiliza una lija #40 o #50 lo bastante gruesa para poder y el tipo de grano coridon de circodio ya que es especial para aceros fundidos y metales de este tipo. Después del lijado se lija una vez más pero con una banda de lija y con un número de grano mayor #60 o #70 para pulir los bordes sin dejarlos afilados. Templado: Una vez que el cabezal de hacha está totalmente modelado, es sometido a un templado. El templado de la pieza se realiza en tres escalones: Calentamiento a temperatura del temple, detención a esta temperatura y enfriamiento rápido. Comenzamos calentando el material en un baño de sales (cianuro), la solución es calentada hasta 870 Centígrados, posteriormente el cabezal (al rojo vivo) es puesto en aceite para un enfriado brusco. La sal fundida es un excelente conductor de calor necesario para reacomodar el patrón molecular del acero y modificar sus propiedades mecánicas, es decir obtener la estructura de martensita, en palabras resumidas obtiene mayor dureza y resistencia a la tracción y elasticidad. El objetivo básicamente en el enfriamiento rápido de la pieza luego de calentarla es evitar tocar el codo de transformaciones perlíticas.

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Molde

5. RECUBRIMIENTO POLIESTER Posteriormente realizado el templado, los cabezales son cubiertos con una capa de poliéster negra, el poliéster viene en forma de polvo y es necesario calentarlo en un horno a 193 Centígrados, cuando la cubierta se seca, se pule para retirarlo de las superficies de trabajo, pero se deja en el resto de la pieza para, que proteja la herramienta del óxido.

EMPRESA PROVEEDORA: Importadora DUCRYL (Cbba, Bolivia) Direccion: Jordan Final 0 – 725

6. ACABADO. Lijado: Se vuelve a pulir con la banda de lija para retirar el poliéster de las zonas de trabajo con un grano igual al que se usó en los bordes.(ver anexo4) Se escogio la lija FANDELI R13-P120 por ser efectiva para el acabado de erramientas hechas de metal con alto porcentaje de carbono, disponible en ferreterias grandes locales y a pedido

Maquinaria pulido y acabado LIJADORA DE BANDA Y DISCO: (Tipo de grano 3,83 grado G abrasivo Al- Sil) Características:      

•Mesa inclinable •Apoyo de la lija, recubierto de grafito, para un mejor deslizamiento de la banda •Fabricada con chasis de alta calidad en fundición. •Palograma con transportador de ángulos. •Máquina con gran estabilidad gracias a su sólida base •Toma de aspiración

Material incluido: Base, banda de lija, disco transportador de ángulos Opcionales: Bandas y discos abrasivos de diferentes granos. Discos adhesivos, discos velcro para un cambio rápido del disco sin necesidad de tener que limpiar la base

Control de calidad para la pieza fundida.-

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Tecno2 Tarea 1 ISRA (1)

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