Tolerancia en los modelos y elaboración de moldes de arena seca

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Instituto tecnológico de Hermosillo.[pic 2]

Ingeniería mecánica.

Profesora:

 Ofelia Monteverde Gutiérrez.

Investigación:

Tolerancia en los modelos y elaboración de moldes de arena seca.

Integrantes:

Meza Rey Lesly Poleth.

Paredes Meneses Karen.

Ramos Rubio Juan Pablo.

Grupo:

 M4B.

Hermosillo, Sonora a jueves 12 de Marzo del 2020.

I. Introducción.

        A lo largo del tiempo, el ser humano se ha hecho de habilidades y técnicas, para facilitar y optimizar la fabricación de productos por medio de un proceso de transformación de los recursos, con el fin de satisfacer necesidad y reducir el esfuerzo humano.

Uno de estos procesos de fabricación es el de fundición, el cual se define como un proceso de fabricación de piezas sólidas, en su mayoría de metal (también se suele usar polímeros). Este proceso consiste en llevar un metal, previamente seleccionado, a su estado líquido, para después ser vertido en un molde, para que así se solidifique en la forma requerida.  

La fundición en arena es el proceso más utilizado, la producción por medio de este método representa la mayor parte del tonelaje total de fundición. Casi todas las aleaciones pueden fundirse en arena; de hecho, es uno de los pocos procesos que pueden usarse para metales con altas temperaturas de fusión, como son el acero, el níquel y el titanio. Su versatilidad permite fundir partes muy pequeñas o muy grandes y en cantidades de producción que van de una pieza a millones de éstas.

Para realizar la fundición uno de los pasos elementales es la fabricación de los moldes que deben satisfacer necesidades específicas de  creación de piezas, para eso se han creado varios tipos que van desde los generales hasta los particulares, existen varias opciones en la elección del molde, entre ellos los moldes de arena verde, moldes de arcilla y los moldes de arena seca.

Esta investigación tiene como objetivo, especificar el proceso de fabricación de los moldes de arena seca, así como sus características (cómo se compone, los productos en los que se utilizan), ventajas, desventajas, etc. Así como también en qué se diferencia este tipo de molde con los anteriores para denotar los beneficios que tiene su utilización en el proceso de fundición.

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II. Tolerancias en los modelos

1. Tolerancia para la contracción:

Las dimensiones de los modelos deben de ser más grandes que las medidas especificadas para el producto terminado de la fundición  ya que algunos materiales como los metales se contraen al enfriarse y si el modelo tiene las mismas medidas que las esperadas estas serán más pequeñas y no cumplirán con las especificaciones por lo que no se  obtendrán las medidas finales que se esperan obtener.

1. Tolerancia para la extracción:

Cuando se tiene un modelo que se va a remover es necesario agrandar las superficies por las que se extraerá, todo este proceso considerando las dimensiones que se agrandaron para poder removerla.

1. Tolerancia por acabado: 

Al terminar una pieza por fundición se necesita realizar varios trabajos superficiales para mejorar el producto, lo cual se logra eliminando o quitando por medio de maquinado o sierra aquellos elementos que no son necesarios en la pieza por lo que se debe considerar esto en el modelo ya que es una rebaja de material y ya no cumpliría con las medidas determinadas por lo que se le agrega más material.

1. Tolerancia de distorsión:

Algunas veces las superficies de las piezas son amorfas provocando que su enfriamiento  sea irregular por lo que su contracción también es irregular generando la distorsión de la pieza, esto debe ser considerado en el diseño de los modelos.

1. Golpeteo:

En algunas ocasiones se golpean los modelos para ser extraídos de los moldes, acción que genera la modificación de las dimensiones finales de las piezas obtenidas, estas pequeñas modificaciones deben ser tomadas en consideración en la fabricación de los modelos.

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III. Arena seca.

Los moldes de arena se pueden clasificar en arena verde, arena seca y de superficie seca. Los moldes de arena seca están hechos con una mezcla de 90% de sílice (SiO2), 7% de aglutinantes y 3% de agua.

Los aglutinantes, deben ser orgánicos (resinas), ya que al entrar al horno y recibir la temperatura, no los afecta, por ende, no afecta de manera negativa el molde.

Algunos ejemplos de los aglomerantes son  arcilla, ilita, bentonita, limonita, caolinita, donde la bentonita es la más utilizada.

III.I. Fabricación de los moldes de arena seca.

En la fabricación de los moldes  de arena, primeramente se tiene que considerar que cumplan con las siguientes características fundamentales:

• Debe ser lo suficientemente fuerte para sostener el peso del metal.
• Debe resistir la acción de la erosión del metal que fluye con rapidez durante la colada.
• Debe generar una cantidad mínima de gas cuando se llena con el metal fundido. Los gases contaminan el metal y pueden alterar el molde.
• Debe poseer permeabilidad y porosidad para proporcionar una trayectoria para el libre escape de los gases.
• Debe ser suficientemente refractario para soportar la alta temperatura del metal y poderse desprender con limpieza del colado después del enfriamiento.

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También se dan las siguientes características en el proceso de fundición:

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Tabla 1. Características de los moldes de arena en fundición.

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