calculo de canales de alimentacion

MÓDULO III: ESTUDIO ANÁLÍTICO DE LOS
PROCESOS DE MOLDEO

TEMA 12: Diseño del sistema de
alimentación
li
t ió en piezas
i
fundidas
f did
TÉCNICAS AVANZADAS DE MOLDEO Y CONFORMADO
DPTO. DE INGENIERÍA MECÁNICA

Universidad del País Vasco – Euskal Herriko Unibertsitatea

Tema12: Diseño del sistema de alimentación en piezas fundidas

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Contenidos

1. Introducción
2. Sistemas de colada
3 Cálculo3.
Cál l del
d l sistema
i t
de
d distribución
di t ib ió

Tema12: Diseño del sistema de alimentación en piezas fundidas

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1. Introducción
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE UN MOLDE
• Garantizar la penetración ininterrumpida del metal en el molde
• Establecer
E t bl
la
l adecuada
d
d velocidad
l id d de
d entrada
t d del
d l líquido
lí id
• Alimentar el molde con metal líquido durante el período decontracción
La colada
O
Operación
ió de
d llenado
ll
d del
d l molde
ld con ell metal
t l fundido.
f did
Objetivos:
• Rapidez de la operación
• Flujo
Fl j poco turbulento
t b l t
Rebosadero
Bebedero

Pieza
Base
bebedero
Canal

Ataques

Extensión canal

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2. Sistemas de colada
¾ COLADA DIRECTA

9 Simplicidad
9 Bajo consumo de metaladicional
9 Generación de g
gradientes de Tª favorables
9 Utilización de filtros para controlar flujo y
escorias

¾ COLADA POR EL FONDO

9 Reduce la turbulencia
9 Reduce la erosión del molde
× Puede producir gradientes de Tª desfavorables

× Turbulencias ((erosión del molde o
atrapamiento de aire y escoria)
Aplicación
ƒ Moldes p
pequeños,
q
, sencillos
ƒ Moldes grandes de materiales resistentesa
la erosión del metal

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2. Sistemas de colada
¾ COLADA POR LA SUP. DE PARTICIÓN

9 Solución intermedia
9 Facilidad para el moldeo

¾ SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN MÚLTIPLES

a) Verticales o
colada escalonada

b) Horizontales

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3. Cálculo del sistema de distribuciónTIEMPO DE LLENADO
Depende de:
• Fluidez del metal
• Gradientes térmicos
• Peso y forma de la pieza
¾

Imprescindible para determinar las dimensiones de
los distintos elementos del sistema de alimentación

Para que no se originen defectos debe ser:
1.

Lo suficientemente rápido para que el molde esté lleno de metal líquido, antes de que
haya comenzado la solidificación en cualquiera de sus partes.Ley de Chworinoff: t = K ( V / A )2
K: constante (material molde-fundido)*
V/A: módulo de enfriamiento de la pieza
V, volumen pieza
A, superficie exterior pieza

Simulación por elementos finitos:

T
Trencklé:
klé
Abacos para calcular t en función de:
- dimensiones principales pieza
- longitud
l
it d recorrida
id por caldo
ld
- tipo de aleación
- tipo de molde

tll fundición gris = 1,24 ⋅ Pesototal(kg )

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3. Cálculo del sistema de distribución
TIEMPO DE LLENADO
Depende de:
• Fluidez del metal
• Gradientes térmicos
• Peso y forma de la pieza
¾

Imprescindible para determinar las dimensiones de
los distintos elementos del sistema de alimentación

Para que no se originen defectos debe ser:
2.

Lo suficientemente rápido paraque el calor radiante del metal líquido no origine defectos
superficiales debidos a la dilatación de la arena.
Hs: altura de la pieza por encima de los ataques

Para otra Tª, multiplicar los
tiempos anteriores por:
(15734 - 2934) / (T4 - 2934)

Tiempo límite para evitar defectos superficiales. Trencklé.
Válido para Tª de colada de 1300 ºC

Elegir siempre el tiempo de llenado mínimo (entre 1 y 2)Tema12: Diseño del sistema de alimentación en piezas fundidas

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3. Cálculo del sistema de distribución

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3. Cálculo del sistema de distribución
CALCULO DE LA SECCION DE CONTROL DEL BEBEDERO (S3)
•

1

G: gasto medio de llenado

2

•

G=
H

V
= S3 ⋅ v3
t

V: volumen (pieza+conductos+mazarotas)
t: tiempo de llenado del...