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Solidificación por templado de la fundición del aluminio par

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Luis Antonio Pereda

on 12 June 2014

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Transcript of Solidificación por templado de la fundición del aluminio par

INTRODUCCIÓN
La materia de procesos de fabricación se imparte en el cuarto semestre de la carrera de ingeniería Industrial, podemos hacer referencia del proceso que se desarrolla en forma virtual a través del siguiente link, http://www.ahmsa.com/proceso-de-fabricacion-del-acero, sin embargo un medio para alcanzar a comprender en forma práctica y sencilla este proceso es a través de la obtención del modelo y fundición del aluminio, considerando que la temperatura que se requiere alcanzar para fundir este metal es de 600ºC, pero además de considerar el proceso para la fundición y templado, es necesario desarrollar la práctica e incorporarla en el manual de prácticas que se encuentra en el laboratorio de usos múltiples.
Moldes, medidas y tipos.
Los modelos pueden fabricarse de metal, hierro fundido, bronce, aluminio y sus aleaciones, acero, metal blanco, madera, plasticos, yeso y cera.
En este caso se utilizan moldes de madera en los que se recomienda: Teca, Árbol de la vida, Árbol de sal, Caoba, Sisu, Cedro, Nogal, Pino.


Herramientas de moldeo
a) Pala para llenar la caja de moldeo,
b) Barra niveladora para eliminar los excedentes,
c) Criba 8, 10 y 12 para la arena,
d) Punta de ventilación que sirve permitir el escape de los gases,
e) Paletas de hierro y madera (acabado, extremo cuadrado, acorazado) sirven para superficies planas, hacer uniones, reparar moldes y dar forma,
f) Acicaladores que sirven para dar forma después de extraer el modelo (de corazón y de hoja, cuadrado y de corazón, cuchara y perla),
g) Varillas de levantamiento,
h) Apisonadores de piso, punta, de mano y ariete,
i) Hisopo (pequeña brocha para aplicar agua),
j) Tornillo de extracción.
k) Alisadores y acicaladores de esquina.

Se diseñó una hoja de práctica en donde se recaba la siguiente información.
Resultados
Se enlista a continuación algunas necesidades para el desarrollo en la materia, algunas se lograron concretar y otras son propuestas en el proceso de enseñanza, lo que permitirá desarrollar posteriormente prácticas complementarias para la formación del ingeniero industrial en el modelo educativo que actualmente se desarrolla, las cuales son:
5) Obtener la medición del tiempo en el moldeo para la eficiencia y control del proceso.

6) Ideas para la mejora del proceso. Se incluye la propuesta de la tolva que requiere el desarrollo del prototipo.
Conclusión.
El tecnológico no cuenta con los equipos y la inversión destinada para el desarrollo de estas actividades, sin embargo el entusiasmo de los estudiantes y la práctica necesaria nos lleva a desarrollar herramienta indispensable para obtener beneficios educativos en el aprendizaje. El uso de laboratorio fomenta una enseñanza más activa, reflexiva, y sobre todo, el desarrollo del trabajo en equipo, ya que nos permite analizar conceptos, desarrollar procedimientos, habilidades, estrategias, destrezas, procesos, tareas y fomentar actitudes, valores y normas. Esto favorece la identificación de su vocación en el área de experimentación y coadyuva a profundizar el aprendizaje teórico metodológico de la asignatura.
GOAL!
Solidificación por templado de la fundición del aluminio para piezas por moldeo en arena sílicea para la materia de procesos de fabricación como práctica del aprendizaje basado en el modelo por competencias en la Ingeniería Industrial.
Luis Antonio Pereda Jiménez¹, Sandra Melina Rodríguez Valdez², Juan Carlos Pacheco³, Eduardo González Amayo4, Socorro Maceda Dolores5.
¹Maestro en Educación, México, lapjimenez@hotmail.com, ²Ingeniera Bioquímica, México, melina_rv@hotmail.com, ³Maestro en Ciencias, México, juanpama_1@hotmail.com, 4 Ingeniero En Electrónica, amayo_edu@hotmail.com, 5 Ingeniera Industrial, México, soco-smd@hotmail.com.

El docente debe propiciar lo siguiente, según (Tecnológicos, 2014): “Desarrollo de la capacidad para coordinar y trabajar en equipo; orientar el trabajo del estudiante y potenciar en él la autonomía, el trabajo cooperativo y la toma de decisiones. Mostrar flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y fomentar la interacción entre los estudiantes, tomar en cuenta el conocimiento de los estudiantes como punto de partida y como área de oportunidad para la construcción de nuevos conocimientos”
El estudio sobre un proceso requiere la identificación del proceso de manufactura; el que se atiende, aquí es el siguiente: Operaciones de procesamiento: proceso de formado, de mejora de propiedades y de superficies. En estas se incluye, la fundición por moldeado, el procesamiento de partículas, procesos de deformación y procesos de materiales.
Por tanto es conveniente delimitar el tema al que se le denomina fundición por moldeado, que no solo es un tema ya investigado, sino es un proceso que requiere técnica-práctica y análisis del resultado del proceso. El proceso de formado, es cuando se aplica calor o fuerzas mecánicas, de tal forma que el material sufra algunos cambios. Especialmente el moldeado consiste en calentar y obtener un semifluido que enfría y se va solidificando para obtener la forma geométrica de la pieza.
Las herramientas y equipo de producción para este proceso no son específicas y la herramienta especial, es el molde. El sistema de producción se divide en dos, las instalaciones de producción y los sistemas de apoyo de manufactura. El primero describe el equipo y la distribución o arreglo físico. El segundo, se refiere a la forma en que se administra la producción y se resuelven los problemas dentro de una fábrica, estos tienen que ver con la logística y el manejo de materiales, cubriendo estándares de calidad
Materiales para fabricar modelos
El aluminio y el fiero tienen las siguientes propiedades físicas:
Las cajas del moldeo, pueden ser las siguientes:
a) caja simple: es de metal y se retira del molde apisonado, después de la solidificación de la fundición.
b) caja cónica de deslizamiento: costados cónicos con un ángulo de 4º para la extracción de la carga, tiene una tapa de hoja retráctil que se acciona con una leva.
c) caja de cierre rápido: ideal para fundiciones masivas, tiene una bisagra en una esquina y un sujetador en la esquina diagonal opuesta, sirve para la producción masiva de pequeñas fundiciones.
d) caja de moldeo de madera. es para producción grande en pequeñas cantidades, en los extremos tiene manijas. Los extremos se encuentran juntas para evitar la fuga de arena moldeada.

Se diseñaron y elaboraron las siguientes cajas de moldeo, son hechas de madera de pino para la práctica
Existen varias arenas refractarias para realizar el proceso tales como la magnesita, zirconio, silimanita, olivina y grafito/carbón. En este caso se utilizara arena silícea, debido a las siguientes razones:
Arena
a) Material refractario que no se funde ni se suaviza.
b) Moldeo fácil
c) Poroso o permeable y permite el escape de los gases del metal fundido.
d) Se puede ocupar repetidamente.
e) Es barata.
f) Inmune a los metales fundidos
g) No decae.

Existen tipos de arena, como la arena natural, la sintética y arcillosa; es importante también conocer los tipos de grano.
Granos de arena
a) Granos redondos. Pobre resistencia de aglutinamiento, demasiados granos de este tipo producen desgaste, roturas y escamas, posee mayor capacidad de flujo.

b) Granos angulares. Se forman al romper rocas o mediante la congelación, tienen resistencia de aglutinante, menor capacidad de flujo y menor permeabilidad que los granos redondos.


c) Granos Subangulares: resistencia y menor permeabilidad.


d) Granos compuestos. Se genera cuando dos o más granos se pegan, no se recomiendan.
Crisol
Se puede usar un crisol de acero o de material especial, depende mucho del tipo de material que se va a fundir. Puede ser de carburo de silicio y grafito. El proveedor termimex ubicado en la ciudad de Puebla proporciona los diferentes tipos:
Fundición
Existen distintos tipos de fundición, tales como:
a) fundición a presión,
b) fundición de presión de vacío,
c) fundición centrífuga,
d) fundición de revestimiento.
e) fundición continua y
f) fundición de baja presión.
Se utiliza el método conocido como fundición hueca. Esta consiste en vaciar el metal fundido al molde y tenerlo ahí hasta que solidifique posteriormente se le quita los residuos de arena.

Procedimiento. Seleccionar caja de moldeo, cernir arena, agregar pieza dentro de la caja, agregar arena y apisonar en la caja hembra. Voltear caja, colocar caja macho, poner tubos de respiración y vertido, agregar arena y apisonar, separar macho y quitar pieza a duplicar. Colocar nuevamente la caja macho.

Para proceso de fundición: agregar carbón al horno o gas, colocar crisol, agregar aluminio, tomar tiempo de fundición, verter sobre el modelo.

8) Resultado de prácticas.
7) Diseño de ArtCAM, en el que se puede realizar el devastado de la pieza en CNC (Control Numérico por Computadora)
Área de trabajo
1) Obtener la duplicación de piezas.
2) Incluir la implementación de las 5S’s para el moldeo y fundición, con medición a través de la auditoría en el laboratorio de usos múltiples.

3) La necesidad del diseño de un horno convencional.

4) Lograr el diseño de un taller de fundición
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