fundición de una pieza en aluminio

8/10/2019 Fundicin de una pieza en aluminio

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D.S. ARA NIBAR P.

FUNDICI N

F.N.I.

05/03ENTREGA FINAL DE LA FUNDICION

G.

Objetivo: Aprende a realizar un correcto moldeo en arena.Conocer el proceso de colada y los detalles para un mejor resultado.

Aprender a realizar el mecanizado de una pieza

UNIVERSIDAD TCNICA DE ORURO

FACULTAD NACIONAL DE INGENIERAINGENIERA MECNICA

INFORME No. 1

Al : Ing. Olker Maldonado UraDocente del Taller de Fundicin

Del : Grupo de trabajo No. L-2

Objeto : Realizar la fundicin en aluminio en Taller de Fundicin.

Seor Ingeniero:En cumplimiento orden emanada por su persona tengo a bien informar sobre las prcticas en el Taller deFundicin.

LUNES,04 DE ABRIL DE 2011

FUNDAMENTO TERICO

Aluminio

Es el metal ms abundante en la naturaleza y se encuentra en gran nmero de minerales (feldes-pato,arcilla, corindn), siendo la bauxita y la criolita los empleados en su metalurgia. Se obtiene medianteproceso electroltico.Sus principales caractersticas, cuando est prcticamente puro, son:

Color blanco azulado. Muy buena ductilidad y maleabilidad. Peso especfico de 2,7 kg/dm 3. Temperatura de fusin de 660 C. Buena conductibilidad elctrica y trmica. Muy buena resistencia a la corrosin.

Segn el proceso de elaboracin, su pureza y aplicaciones, se distinguen las siguientes variedades:

a) Aluminio de primera fusin (93 a 99,7 %).b) Aluminio de segunda fusin (98 a 99 %).c) Aluminio para desoxidacin del acero (86 a 92 %).d) Aluminio de 99,5 % para forja.e) Aluminio de 99 % para forja.

Las dos variedades de aluminio para forja se suministran en forma de laminado y chapas y tienendistintos grados de acritud (semiduro o duro) o estn cocidas.

Sus aplicaciones son muy numerosas, debido a sus caractersticas:

- Por su bajo peso especfico, se emplea en construcciones de estructura metlica, construccionesaeronuticas y vehculos de transporte (trenes, automviles).

- Por su buena conductibilidad elctrica, se usa como conductor en lneas de alta tensin.


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- Por su resistencia a la corrosin, para utensilios de cocina, depsitos, chapas para cubiertas deedificios, etc.

Fundiciones

Se denomina fundicin al proceso de fabricacin de piezas, comnmente metlicas pero tambin de

plstico , consistente en fundir un material e introducirlo en una cavidad, llamada molde, donde se

solidifica. El proceso tradicional es la fundicin en arena , por ser sta un material refractario muy

abundante en la naturaleza y que, mezclada con arcilla , adquiere cohesin y moldea bilidad sin perder la

permeabilidad que posibilita evacuar los gases del molde al tiempo que se vierte el metal fundido.

La fundicin en arena consiste en colar un metal fundido, tpicamente aleaciones de hierro, acero,

bronce, latn y otros, en un molde de arena, dejarlo solidificar y posteriormente romper el molde para

extraer la pieza fundida.

Se denominan fundiciones a todas las aleaciones hierro-carbono cuyo contenido en carbono esmayor del 1,76%.

Desde el punto de vista prctico, la fundicin es una aleacin hierro-carbono-silicio con los lmitesusuales de C 2,4 a 3,8 %, Si 0,5 a 3 %, y conteniendo adems, como impurezas, cantidadesvariables de manganeso, fsforo y azufre. Eventualmente, puede contener otros elementos, cromo,nquel, molibdeno, etc.Las fundiciones tienen caractersticas que las hacen aptas para muchas aplicaciones: resistencia a lacompresin hasta 100 kg/mm2, muy buena resistencia al desgaste, capacidad para absorber vibracionesmayores que la del acero, cualidades auto lubricantes y ms resistencia a la oxidacin que la del acero alcarbono.Clasificacin segn su estructuraSegn la forma de presentarse el carbono en su estructura, se clasifican en fundicin gris y fundicin

blanca.

Fundicin gris

Esta denominacin se debe al aspecto que presenta la superficie de fractura, en la cual la mayor partedel carbono est en forma de grafito. Al solidificarse en un molde de arena seca, precipita todo o partedel carbono en grafito.

Las fundiciones grises tienen un peso especfico de 7,25, inferior al de las blancas, que es de 7,7, porqueel carbono en forma de grafito posee un volumen mayor que combinado con el hierro en forma decementita. Esto se traduce en un aumento de volumen de las fundiciones grises al enfriarse, entre los1.000 y 800 oc, o sea las temperaturas en que se forma el grafito. Se pueden dividir como sigue:

Eutectoide o perltica : Contiene el carbono combinado necesario para formar perlita con todo elhierro existente. Tambin se llama tenaz por sus buenas propiedades y es la estructura preferida portodos los fabricantes de piezas. Sus constituyentes estructurales son perlita y grafito. Posee,aproximadamente, un 0,80 % de carbono. La resistencia a la traccin de las fundiciones perlticas varade 20 a 35 kg/mm2, y su dureza, de 180 a 250 HB, teniendo gran resistencia al desgaste.

Hipoeutectoide o ferrtica: Contiene menos carbono combinado que la anterior y sus consti-tuyentes estructurales son ferrita y grafito.

Hipereutectoide: Cuando el porcentaje de carbono es superior al de la eutectoide. A este grupopertenecen las fundiciones atruchadas, con fractura ms o menos blanca segn el porcentaje decarbono combinado y con manchas grises. Sus constituyentes principales son perlita, grafito ycementita. Las fundiciones se mecanizan con facilidad y tienen una elevada moldeabilidad. Se empleanpara bancadas de mquinas, crters, bloques de cilindros, tubos culatas, pistones, etc.
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Fundicin blanca

Las fundiciones blancas son aleaciones hierro-carbono constituidas por perlita y cementita. Elporcentaje de carbono oscila entre 1,76 y 6,67%, y cuanto ms alto es, mayor es el porcentaje decementita, desde el 27 % que tiene con un 1,76 % de carbono hasta el 100 % cuando hay un 6,67 % decarbono, y la perlita disminuye desde el 85 % hasta cero.

Las fundiciones blancas con un 4,3 % de carbono se denominan fundiciones eutcticas; las que tienen

menos de un 4,3 % se llaman hipoeutcticas; y finalmente, aquellas cuyo carbono oscila entre el 4,3% yel 6,67% son las hipereutcticas.

Las fundiciones blancas hipoeutcticas tienen una estructura, observable al microscopio, formadapor agrupaciones derivadas de la ledeburita, compuestas por cementita y perlita; en cambio, la microestructura de las fundiciones blancas hipereutcticas est formada por grandes masas de cementitaprimaria rodeadas tambin de agrupaciones de perlita y cementita, derivadas de la ledeburita.

Estas fundiciones, en general, son muy duras, de 300 a 350 HB, pero frgiles y de pocatenacidad. Se emplean para elaboracin por su gran dureza superficial y su resistencia al desgaste(rodillos, laminadores, levas, asientos de vlvulas, etc.). Suelen utilizarse tambin para obtener fundicio-nes maleables.

Clasificacin segn su proceso de elaboracinTeniendo en cuenta su origen o proceso de elaboracin, las fundiciones se pueden clasificar enfundiciones de primera fusin, de segunda fusin, maleables, endurecidas o templadas y modulares.

Fundicin de primera fusin

Es la que se origina en el alto horno al reducir con carbono el mineral de hierro. En estado lquido, sellama arrabio. Por su composicin y estructura, no suelen emplearse directamente en la fabricacin depiezas. Se dedica a la obtencin de lingotes o, todava lquida, a su afino, para la fabricacin de otrosproductos.

Fundicin de segunda fusin

Es la que resulta de fundir la fundicin de primera fusin, mezclada con chatarra de fundicin y acero,con lo que queda eliminada gran parte de las impurezas que contiene. Su elaboracin se realiza encubilotes, hornos elctricos, etc.Fundicin maleable

Para mejorar las caractersticas de las fundiciones conservando las buenas cualidades (moldea-bilidad, resistencia a la corrosin, etc.), se someten las fundiciones blancas a un proceso de maleabilidaden estado slido. De este modo se logran tenacidades, resistencias y mecanibilidad superiores a las delas funciones y muy parecidas a las del acero. Existen dos tipos de fundiciones maleables:

Fundicin maleable europea o de ncleo blanco. Este tipo de fundicin se realiza partiendo depiezas moldeadas con fundicin blanca; y aunque stas, tericamente, pueden te ner cualquier pcentajede carbono, interesa que sea lo ms bajo posible, para disminuir el que se deba transformar o eliminar.

El porcentaje de silicio debe variar, segn el espesor de las piezas, entre 0,60 y 1,5 %. El recocido paramaleabilizar la fundicin blanca por el procedimiento europeo se hace envolviendo las piezas con unmaterial oxidante, como mineral de hierro, cascarillas de laminacin, etc., y colocndolas dentro decajas cerradas que se calientan en un horno a temperaturas de 900-1.000 0C. El proceso dura seis das.Por medio de este recocido se descarbura la fundicin blanca por la accin oxidante de 1~. Cascarillaque rodea las piezas.Primero se descarbura una zona superficial y despus, por difusin del carbono del interiorHacia el exterior, se descarbura la totalidad de las piezas, si no son de mucho espesor. Estas fun-diciones son soldables estructuralmente (por fusin).

Fundicin maleable americana o de ncleo negro. Es la fundicin maleable blanca en la cual el carbonose presenta en forma de grafito modular sumamente dividido. El proceso de descarburacin se efecta enun ambiente neutro, legrndose con l caractersticas superiores a las de


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La estructura puede ser ferrtica o per ltica, con ndulos de grafito uniformemente distribuidos. Lafundicin per ltica se produce con una composicin similar, pero mediante un proceso de recocidodiferente. Las fundiciones americanas tienen que recibir este tratamiento, no el de las europeas, porqueson diferentes a stas, pobres en azufre y ricas en silicio.

Hay una fundicin denominada semi maleable, que por su composicin solidificara en gris, perosolidifica en blanco gracias a un enfriamiento rpido. Con este procedimiento, su resistencia a latraccin llega hasta los 38 kg/mm2, y su alargamiento es del 10 al 20%.

Fundicin endurecida o templada Es la fundicin gris enfriada rpidamente durante la solidificacin; por ejemplo, sustituyendo total

o parcialmente la superficie del molde de arena por uno metlico, con lo que se obtiene una capasuperficial que presenta el aspecto de una fundicin blanca, siendo de fundicin gris la zona enfriadams lentamente. La superficie alcanza una dureza de 400-500 HB. Aunque se dice que las piezasobtenidas por este procedimiento son de fundicin templada, no ha habido ningn temple, sino slo unatransformacin de la zona superficial, de fundicin gris a fundicin blanca. Se aplica mucho para lafabricacin de cilindros de laminacin y ruedas de ferrocarril, cuya banda de rodadura queda as muydura, y el resto de la rueda, con mejor tenacidad.

Fundicin nodular o de grafito esferoidal

Las fundiciones de este tipo tienen el grafito en forma de ndulos, o esferoidal. Para su obtencin separte de fundiciones grises ordinarias a las cuales, en la colada, se les aade magnesio a razn de 200g por tonelada. Las fundiciones de grafito esferoidal responden a los tratamientos trmicos de formamuy parecida a como lo hacen los aceros. Se templan entre 850 y 925 0C y se enfran en aceite. Elrevenido disminuye su resistencia y dureza y aumenta su tenacidad, dependiendo los resultados de latemperatura. El recocido se realiza calentando a 900 0C y enfriando hasta 650 0C en el horno, ydespus al aire.

Estas fundiciones, una vez templadas y revenidas, llegan a alcanzar una resistencia de 90 Kg/mm2 y unalargamiento del 4%.

Clasificacin segn su composicin

Atendiendo a los elementos que entran en la composicin de las fundiciones, las podemos agrupar enfundiciones comunes, aleadas y especiales.

Fundiciones comunes

Son las que nicamente contienen hierro, carbono y pequeas cantidades de silicio, manganeso, azufrey fsforo, sin que en su elaboracin intervenga ninguna tcnica especial. Por el aspecto que presentan,sus superficies de fractura se clasifican en blancas, grises y atruchadas, las cuales ya hemos explicadoanteriormente.

Fundiciones aleadasSon las que contienen elementos de aleacin destinados a modificar sus propiedades, que suelen ser:nquel, cromo, molibdeno, cobre, etc., y tambin silicio, fsforo y manganeso en cantidades superiores alo normal, con el objeto de conferir al producto ciertas caractersticas especiales. El cromo, el manganesoy el molibdeno forman carburos con el carbono y se oponen a la grafitacin, favoreciendo as la formacinde la fundicin blanca.

Adems de los elementos antes citados, las fundiciones aleadas pueden contener lo mismo que lascomunes, azufre, fsforo, oxgeno e hidrgeno. El azufre favorece la formacin de cementita y se opone ala grafitacin del carbono; al combinarse con el manganeso, origina sulfuro de manganeso; y como, eneste compuesto qumico, ni el azufre ni el manganeso tienen ninguna influencia sobre la grafitacin,resulta que, si se aade azufre a una fundicin que contiene manganeso, al principio aqul neutraliza aste y favorece la grafitacin, y slo en cantidades mayores provoca la formacin de cementita.El fsforo se aade a las fundiciones a fin de aumentar su fluidez cuando se quiere fabricar piezas deformas complicadas. Este efecto se debe a que se forma steadita, cuyo punto de fusin es muy bajo yhace descender el de la fundicin.El oxgeno se encuentra en las fundiciones a modo de inclusiones nometlicas de xido de hierro, xido de manganeso, xido de aluminio y xido de silicio. El oxgeno seopone a la grafitacin del carbono y disminuye la fluidez del metal en la colada.


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El hidrgeno es un elemento indeseable en las fundiciones y se presenta como una impureza gaseosaque produce fundiciones porosas. Proviene del vapor de agua, del aire soplado y de la humedad delcoque y de la arena de los moldes.

Fundiciones especialesLas fundiciones son muy sensibles al espesor de la pared, espesor determinado por el carbono y

el silicio, los cuales deben ser dosificados de manera que produzcan fundiciones en que la distribucin delgrafito sea mxima y lo ms fina posible.

Con este objetivo, se han elaborado varias calidades de fundicin menos sensibles al espesor dela pared, entre las cuales cabe mencionar la llamada Mechanite, o fundicin gris inoculada: una fundicinblanca de composicin especial a la que se aade, en estado lquido, un inoculante de calcio-silicio quemejora sus propiedades, aumentando notablemente su resistencia a la traccin y evitando que aparezcanzonas blancas. Contiene un 2,8 % de carbono y un 1,1 % de silicio.

En la materia se tom como misin la realizacin de piezas fundidas de aluminio, para realizar este trabajodividimos en tres fases importantes las cuales son: El procesos de moldeado en arena, el proceso decolado con el material aluminio y luego se hace el mecanizado de la pieza. Es as que detallamos cada proceso a continuacin:

. PROCESO MOLDEADO EN ARENA

OBJETIVO.

Realizar la compresin y aplicacin del proceso de fundicin basado en moldes de arena Preparar correctos moldes en arena para su aplicacin en piezas de aluminio.

PROCESOS DE MOLDEADO EN ARENA.-

Para el desarrollo del proceso de moldeo en las siguientes herramientas y materiales necesarios paraejecutar el mencionado moldeo en arena.

HERRAMIENTAS.

1.- Una pieza Criba grande (1 x 2 metros), No. de malla 222.- Una pieza Pala para la mezcla.3.- Un Caja (0.1 x 0.3 x 0.4 metros, de madera o metlicas)4.- Dos piezas Apisonadoras de ua y plana5.- Dos piezas Alisadores de punta cuadrada y redonda6.- Una pieza lancetas cncava.7.- Una pieza Criba pequea (0.05 x 0.20 x 0.25 metros), No. de malla 728.- Una pieza pulverizador.9.- Una pieza Modelo (metlico o de madera)10.- Una pieza Rastra

MATERIALES E INSUMOS.

1. - 4 metros cbicos Arena mezclada con bentonita2.- El 4 % de 4 metros cbicos de agua3.- 2 kilogramos de azcar4.- 10 kilogramos de arena fina seca (de arenales, Oruro)5. - Dos litros de kerosene6.- Trapos.PROCEDIMIENTO DE MOLDEADO EN ARENA.Estas cuatro operaciones que mencionamos a continuacin, las tenemos listas porque ese es un procesoque se tiene a disposicin para el trabajo a desarrollar.

1. Cribado en seco de la arena2. Mezcla con aglutinantes en seco

3. Mezcla con agua para una humedad optima


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4. Cribado de arena hmeda

Antes de realizar el moldeado, tuvimos una breve recomendacin por el docente de la materia, por la cualempezamos aproximadamente 10 minutos ms tarde.

1.- LIMPIEZA DE LAS CAJAS Y EL MODELO.

15:08 - 15:15 Se debe limpiar las cajas y el modelo, que no quede ningn tipo de material residuo de un

anterior moldeado ejecutado.15:16 15:30 La caja de moldeo deber tambin estar limpia y colocada sobre la mesa y en ella centrearel molde, en nuestro caso la letra S. 2.- CRIBADO DE LA ARENA HUMEDA.15:35 15:45 Este cribado se debe realizar con la criba No. 72, tan solo requiere una cantidad que vayaa cubrir la caja en su totalidad.3.- LLENADO DE LA ARENA CRIBADA CON LA No. 22 EN LA CAJA INFERIOR.15:50 16:10 Se vuelve a cribar la arena con la criba N 22 y se llena la caja de arena hasta cubrir laletra en su totalidad.4.- APISONADO.16:12 16:20 Una vez cubierta la letra se debe agregar arena se debe realizar el apisonado de la arena,con el apisonador de ua en primera instancia, del permetro interno de la caja hacia el centro de lamisma, luego con el apisonador plano y posteriormente el rasgado.Se llena nuevamente con arena y luego apisonar con el apisonador de ua, el apisonador plano y elrasgado.Este paso se realiza entre 3 o 4 veces hasta llenar la caja. En nuestro caso fueron 5 veces.5.- EVACUAR CON LA RASTRA LA ARENA. 16:35 Se debe sacar la arena sobrante de la caja pasando por ella la rastra.6.- ALISAR LA ARENA. 16:40 16:48 Con el uso del alisador se alisa la arena de la cara superior que se form en la caja para queeste al ras de la caja.7.- VOLTEAR LA CAJA INFERIOR.16:55 17:03 Concluido el alisado cuidadosamente se debe voltea la caja, donde se aprecia la parteposterior del modelo, luego por todo el permetro del mismo modelo se realizan pequeos golpes parapoder sacar el molde cuidadosamente.8.- SOPLETEADO CON AZUCAR.

17:09 17:25 Despus de haber sacado el molde y haber realizado las correcciones necesarias del moldese realiza el sopleteado de agua azucarada.9.- SECADO DEL MOLDE.17:30 Se procede a dejar secar la caja por dos semanas.

ACTIVIDADES ADICIONALES


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14:30 Se firma la asistencia14:45 nos implementamos con el trabajo de seguridad14:50 reunin de los jefes de grupo con el ingeniero14:55 disertacin del grupo L-5 lentes de seguridad industrial 15:00 se pesa las garrafas, uno pesa 21.50 kilos y el segundo 21.25 kilos15:15 se le da a cada grupo su trabajo respectivo

PROCEDIMIENTO PRELIMINARGRUPO N 3 (encargado de la preparacin de la arena)

- 15:25 Acomodacin de la arena- 15:28 Usando una manguera mojar la arena con agua.- 15:30 Mezcla de la arena con el agua, con ayuda de palas para hacer barro. Para esta preparacin se

uso de 4 a 5 litros de agua y de 9 a 10 kilos de arena.- 15:35 vaciado de barro en cuatro botes de 4 litros aproximadamente.- 15:40 Se vuelve a preparar el barro con la misma cantidad de agua y arena.- 15:50 Se inicio a tapar el crisol con el barro para que no haya prdida de calor en el transcurso de la

fundicin.- 16:01 Culminacin del tapado con barro.- 16:07 Se apaga el fuego para que el aire primario funcione bien, al instante se vuelve a prender el

fuego.GRUPO N5 (encargado de la preparacin de los moldes)

- 15:30 Se busca una superficie plana para ubicar las cajas de los moldes- 15:32-16:08 Se procedi con el nivelado del terreno esto es para que las cajas se encuentren en

posicin horizontal para tener una buena ubicacin en el momento de la colada, despus de habernivelado el suelo y puestas las cajas en fila se procede al nivelado de las cajas con el nivelador, senivelaron 10 cajas

- Una vez niveladas las cajas se tapa con peridico (1 minuto)- 16:47 Se procede con el secado del molde con el quemador durante 40 segundos por letra, esto se

debe hacer de manera circular.

GRUPO N1,2,4 (Encargado del preparado del crisol)- 15:18 Limpiamos el crisol, para no tener ningn residuo de algn trabajo anterior- 15:19 Se realizo la preparacin de una fosa con el reacomodo correspondiente de los ladrillos

refractarios, tanto en la parte interior como en los laterales de la fosa.Se ubico el crisol en la fosa con sumo cuidado para evitar golpes, teniendo la correspondienteprecaucin de que este bien fija.En el preparado de la fosa, en principio se realiza un secado de la fosa por la posible humedad quepudiera existir, se coloca el crisol de forma centrada en la fosa, el quemador atmosfrico se sita deforma tangencial al crisol, para que la llama se encuentre en forma de espiral y pueda envolver al crisol,para que se pueda aprovechar la mayor parte del calor generado por la llama; para realizar el secado seprecalienta la fosa durante 5 minutos (la llama al encontrarse en precalentamiento es de color azulado,lo que indica que existe combustin del gas). Para que la temperatura del gas sea constante se uso unbao mara

- 15:25 Llevado a pesaje de las garrafasPeso de la garrafa conectada al quemador atmosfrico: 21,5 [Kg]Peso de la garrafa conectada al bao mara: 21,25 [Kg]

- 15:28 Instalacin de la garrafa que se conectara al quemador atmosfrico de la fosa a bao mara, conuna temperatura del agua al inicio de 17C

- 15:36 Medida de la temperatura del agua, preparado del agua de jabn para identificar posibles fugasen la conexin de la garrafa.

- 15:38 encendido de la llama mediante la atomizacin de la tobera del quemador atmosfrico conectadoa la fosa (precalentamiento)-

- 15:41 Encendido del quemador posicionado en direccin del bao mara.- 15:44 Pesado del aluminio, cada subgrupo rene el peso en masa de su letra- 15:46 Limpiado de la fosa- 15:50 Cargado del aluminio a fundir (aproximadamente en un principio de 11,5 [Kg])


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- 15:58 Cubierto de la fosa con la tapa centrada, para que se pueda aprovechar la mayor parte del calorgenerado

- 16:00 Inicio de la carga (tapado de la fosa con barro para que no se pierda calor, y se mantenga lo msque se pueda) Se debe medir cada 2 minutos la temperatura del bao mara y que el agua nosobrepase los 70C

- 16:12 Mejorado del quemador atmosfrico (poniendo un tubo de forma de cilindro en la tobera delquemador)

- 16:36 Cargado de las latas de aluminio al crisol, por el orificio de la tapa, con ayuda de las tenazas

pequeas para no sufrir quemaduras por el calor de la fosa (2,5 [Kg])Fosa construida con ladrillos refractarios (Caurin), al igual que la tapa.- 16:45 Cargado de un pistn de 3[Kg]- 16:47 Organizacin de la colada, con ayuda del auxiliar; para el vertido de aluminio mediante el porta

crisol.- 16:53 Manipuleo del porta crisol para un mejor manejo del mismo- 16:57 Verificacin del aluminio se encuentra totalmente fundido- 17:00 Se introdujo al caldo cuatro sobres de sal que pesaban aproximadamente 0.15 kg., para separar

la escoria del aluminio, la sal acta como oxidante- 17:15 Se saca la escoria con un cucharon y removiendo se evacua la escoria del caldo, hasta que

quedo libre de impurezas, esta escoria se acumula en la parte superior del caldo, como la nata de laleche, luego se la pesa, la escoria peso 2.5 kilos.

- 17:24 Para comprobar el punto de fusin del aluminio fundido se uso unas varillas metlicas, seintrodujo la varilla y si no queda pegada ninguna gota de aluminio quiere decir que el aluminio est listopara la colada, es un mtodo para verificar el punto de fusin del aluminio a 658C.

PROCESO DE COLADA DEL ALUMINIO

En este proceso se debe tener mucho cuidado, porque al tener en incandescencia el crisol, se siente unaenerga calorfica muy fuerte.- 17:26 Se ubico el porta crisol en un lugar horizontal y seco para poder ubicar el crisol- 17:27 Con la ayuda de las tenazas pequeas se extrajeron los ladrillos refractarios de la parte lateral de

la fosa, para tener un amplio espacio.- 17:28 Luego con la ayuda de las tenazas se extrae el crisol de la fosa, para ponerlo en el porta crisol,

los brazos del porta crisol sirve para una buena manipulacin en la colada.- 17:30 Se vierte el caldo molde por molde, con mucho cuidado, al concluir con la colada del ltimo

molde se vaca del crisol el resto del caldo que sobro sobre una superficie seca, para luego pesarla,luego limpiar el crisol y ponerlo en su lugar para que enfri.

EXTRACCION DE LAS PIEZAS DEL MOLDE- 18:00 Despus del proceso de colado esperamos para que la pieza solidifique completamente y cando

este fra se saca del molde18:15 Se hace la respectiva limpieza del taller

OBSERVACIONES Antes de empezar con la colada se pudo observar que cuatro letras ya estaban fundidas, lo hicieron el

grupo del da mircoles, as que solo pesamos la letra y devolvimos el material, lasletras fueron las siguientes

LETRA KILOS DE ALUMINIO

A 0.75E 0.80N 0.80Q 1.00

Se fundieron las siguientes letras 3A-2S-1N-1R-1H-1M-1T-1E- EN TOTAL 11 LETRASDIAGRAMAEl diagrama de ascenso y descenso de temperaturas es el siguiente:

ASENSO Hora inicial ; 15 : 40Hora final; 16 : 20

N Tiempo [min] Temperatura C1 0 17


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2 2 243 4 274 6 305 8 416 10 447 12 458 14 479 16 50

10 18 5111 20 5312 22 5413 24 6014 26 6115 28 6416 30 6817 32 70

DESENSO Hora inicial; 16:19Hora final ; 16:47

N Tiempo [min] Temperatura C1 0 652 2 653 4 634 6 595 8 556 10 557 12 558 14 539 16 5310 18 5211 20 5012 22 4913 24 4814 26 45

0 20 40 60 80

0

4

8

12

16

20

24

28

32

Temperatura C

T i e m p o

[ m i n

]

ASENSO DE TEMPERATURA

ASENSO DE


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CLCULO DE L M S DEL IRE US D EN L COMBUSTIN DEL GLP

Combustible FrmulaIdealizada

Gasolina C7H16 Diesel C16H34 Kerosene C12H16 Gas Natural CH4 Gas Licuado C3H8

Alcohol Etlico C2H5OH Alcohol Metlico CH3OH

Tabla 1. Frmulas referenciales idealizadas para los combustibles

Combustible gaseoso (1.013 bar, 15.6C)

Combustible HU i(MJ/m ) r a/c(m a/m c) (Kg/m3) r Gas Natural 37-39 10.7 0.786 0.71

Otros combustibles

Combustible HU s(MJ/Kg) HUi(MJ/Kg) r a/c(Kga/Kgc) (Kg/m3)Gas Licuado 49.5 45.9 15.5 530-570

Combustibles lquidos

Combustible HU s(MJ/Kg) HUi(MJ/Kg) (Kg/m3) r a/c r API KJ/ltGasolina 47.5 44 710 15 0.71 67.79 31240Kerosene 46 42.5 748 15.5 0.748 57.68 31790Diesel 46.7 42.5 820 16 0.82 41.06 34850Fuel-Oil 45 41.7 814 15.5 0.814 42.33 33943.8

Alcohol Etl. 28 25.32 794 9 0.794 46.71 20104.1 Alcohol Metil 21.42 18.92 796 6.5 0.796 46.26 15068.3

Tabla 2. Parmetros caractersticos de los combustibles industriales ms comunes

COMPOSICIN PORCENTUAL MOLAR PROMEDIO DE GAS NATURAL BOLIVIANO VENDIDO ALBRASIL:CH4=91.8%, C2H6=5.58%, C3H8=0.97%, C4H10=0.03%, n-C4H10=0.02%

0

20

40

60

80

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

T e m p e r a t u r a C

Tiempo [min]

DESENSO DE

TEMPERATURADESE

NS


11/13

D.S. ARA NIBAR P.

FUNDICI N

F.N.I.


G.

C5H12=0.1%, N2=1.42%, CO2=0.08%

EN EL TR B JO DE COL D

Se usaron 2 garrafas ms de GLP estimando una masa aproximada de 5.65 [kg]. Para el clculo de la

masa del aire se har el uso de la relacin aire combustible r a/g estimando un exceso en la combustin del

aire de = 1.2 a 1.4 para hallar la relacin aire combustible se har uso de la ecuacin de combustin, que

es la siguiente. (Considerando la composicin qumica del GLP)

222283 76.376.3 N COO H O H C

Igualando la ecuacin de combustin se tiene lo siguiente:

2222283 8,18348,185 N COO H N O H C

De donde las masas relativas sern las siguientes:

m C3H8 = 44 [kg], m o2 = 160 [kg], m N2 = 526.4 [kg]

De donde para 1 [kg] de gas se tendr lo siguiente:

m C3H8 = 1 [kg] ; m o2 = 3.64 [kg] ; m N2 = 11.96 [kg]

Entonces la m C = 1 [kg] y la masa de aire ser: m a = m 02 + m N2 = 15.6 Kg.

Entonces se tendr lo siguiente:

gaskg airekg

mm

r c

aca 6.151

6.15/

Considerando el valor de = 1,30 para Oruro. Se tendr la relacin aire -gas real de:

gaskg airekg

r R g a g a 28.206.15*3.1/ /

Entonces para el total 5.65 [kg] de gas se tendr:

airekg m AIRE 38.114

Para 1 Kg de gas se tendr:

airekg m AIRE 28.20

Para nuestra letra S sacando un promedio, se utilizo: Se utilizo 5.650 Kg de gas para todo el procedimiento, con la masa de la letra obtenida y el aluminio puro,tenemos que:5.65 Kg de gas ------- 12.50 kg de Al

X ------- 0.75 Kg de Al

X=0.350 Kg de gas para la letra S


12/13

D.S. ARA NIBAR P.

FUNDICI N

F.N.I.


G.

Se utilizo 7.0 Kg de aire en nuestra letra

PROCESO DE MECANIZADO DE LA PIEZA OBTENIDA

1. OBJETIVO

Dar un acabado esttico a la pieza, para su entrega final. Aprender el uso correcto de distintas herramientas que se usan en el mecanizado.

2. FUNDAMENTO TEORICO

TRATAMIENTOS MECANICOS

Son los procesos a los que se someten los metales y aleaciones para modificar su estructura, bien seapara un cambio de forma, a una forma que nos satisfaga segn nuestro requerimiento.El objetivo de los tratamientos es mejorar la propiedades mecnicas o adaptarlas, confirindolascaractersticas especiales, a las aplicaciones que van a dar las piezas.

Existe muchos tipos de tratamientos mecnicos, pero en este caso en particular el tratamiento para elmecanizado ser en fri.

LIMADO

El limado es el trabajo caracterstico del ajustador y es, ciertamente, lo ms importante de las operacionesmanuales efectuadas en el banco.Consiste en el arrancado del metal, en forma de pequesimas virutas, por medio de herramientasespeciales de accionadas a mano y denominadas limas hasta llegar a las dimensiones deseadas segn lalnea de trazado. El limado puede tambin efectuarse a mquina, empleando herramientas similares a laslimas manuales.Las limas que se utilizaron: lima semifina, fina, de vstago y redonda.Su uso consiste en agarrar con la mano derecha en mango y con la mano izquierda la otra parte de la lima,efectuar entre 30-40 oscilaciones por minuto.

CEPILLADO

Los cepillos metlicos son muy tiles para pulir el cordn despus de la eliminacin de la escoria efectuadapor la piqueta. Tienen, generalmente, un soporte de madera, al que se le han aadido las cerdas de metal.

CORTE CON SIERRA MAMUAL

El corte manual para obtener cortes no muy largos y pequeo espesor se efecta con herramientassimples. La sierra manual se usa para corte de barras o chapas de metal de espesor mayor o igual a 3 mm.Este formado por un arco sujeto a una empuadura y una hoja adecuada para cortar metales. La hoja deacero rpido o de acero sper-rpido est lleno de pequeos dientes triangulares. Algunas hojas tienendentado un solo borde y se denominan hojas de corte simple en cambio otras lo tienen en los dos bordesdenominadas hojas de doble corte. El corte se realiza mediante una simple ondulacin del borde dentado.Su uso consiste en agarrar el mango con la mano derecha y la parte opuesta al mango con la izquierda conunos 60 de inclinacin aproximadamente efectuar entre 30-40 oscilaciones de corte por minuto.La hoja sierra que se utiliza puede ser:

- Para materiales blandos: 12 pulgada (madera)

- Para material semi blando: 24 pulgada (varios)- Para materiales duros: 32 pulgada (acero en su totalidad)

3. MATERIALES

- Superficie con prensa- Sierra mecnica- Hoja cierra 24 dientes por pulgada


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D.S. ARA NIBAR P. F.N.I.ENTREGA FINAL DE LA FUNDICION

G.

- Lima basta- Lima fina- Lima semi fina- Cepillo metlico

4. PROCEDIMIENTO

Para mecanizar la pieza se realizo lo siguiente:

Se empieza el mecanizado sujetando la pieza en la prensa. Con la sierra manual se corta de nuestra pieza las partes sobrantes del aluminio que no nosinteresa, dejando tan solamente a la parte que nos sirve 20 min.

Realizamos el limado de la pieza, simultneamente limpiamos las limas con el cepillo 40 min. Con ayuda de una escuadra vemos las imperfecciones de la pieza 1 min. Limpieza y entrega de materiales.

5. ACTIVIDADES ADICIONALES

14:30 Se firma la asistencia.14:40 nos implementamos con el trabajo de seguridad.14:50 reunin de los jefes de grupo con el ingeniero.15:00 disertacin de dos compaeros que no estuvieron presentes en la visita de la empresa ENAF,tema de exposicin Seguridad en un taller de fundicin 16:00 explicacin del docente acerca del proceso de mecanizado.17:40 refrigerio.

Conclusiones y recomendaciones. Para poder obtener un buen molde es necesario realizar un buen apisonado y tener mucho cuidado

al voltear la caja, ya que la arena podra caer y tendramos que repetir el procedimiento, eso implicatiempo perdido lo que es igual a dinero perdido

Al momento de realizar el calentamiento, debemos evitar fugas de calor. De la misma manera, debemos revisar que no existan fugas de gas en la garrafa y sus

conexiones. Por la capacidad reducida del crisol, el procedimiento debe repetirse en caso de que la cantidad

de aluminio fundido no abastezca para todos los moldes. Al mecanizar una pieza de aluminio, que es un material semiblando muy frgil, se debe tenermucho cuidado al utilizar la sierra mecnica y al limar.

En nuestro caso como existe una gran prdida de tiempo por lo tanto de dinero, lo ms aconsejable esrealizarlo en el menor tiempo posible, nos referimos al proceso de colada y mecanizado que podamoshaberlo hacho en un da, hace falta unin grupal.

fundición de una pieza en aluminio

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