Fundicion


PROCESOS DE MANUFACTURA


EJERCICIOS PROPUESTOS SOBRE FUNDICION DE METALES



PROBLEMA 1
Se quiere fundir aluminio en un horno calentándolo hasta una temperatura de 1500°F.
a) Asumiendo que la eficiencia del horno es del 50%, determine, a partir del gráfico adjunto, la energía, en Btu y en kJ, requerida para fundir una tonelada USA (2000 libras) de metal.
b) Determineel costo de energía eléctrica requerida para fundir una tonelada de metal si el costo de 1 kWh es de 0,12.
c) Si se desea procesar 6 toneladas por hora, determinar la potencia en kW que debe ser entregada al horno de fusión.
(Considere 1 Btu = 1055 J).
Para el Aluminio, Tm = 1 220ºF = 660 ºC)


PROBLEMA 2
Cierta cantidad de cobre puro se calentará para fundir una gran placaen molde abierto. Las dimensiones de la placa son 20 in x 10 in x 3 in. Calcule la cantidad de calor que deberá entregarse al metal para calentarlo a una temperatura de colada de 2150°F. Suponga que la cantidad de metal calentado será 10% mayor que lo que se necesita para llenar la cavidad del molde. Las propiedades del metal son: densidad = 0,324 lb/in3, punto de fusión = 1981°F, calorespecífico promedio del metal = 0,093 Btu/lb °F en estado sólido y 0,090 Btu/lb °F en estado líquido y calor latente de fusión = 80 Btu/lb.


PROBLEMA 3
El grafico adjunto muestra la variación del volumen específico del hierro y de dos aleaciones ferrosas en función de la temperatura. A partir de esta información se pide:
a) Determinar la contracción volumétrica de solidificación, en porcentaje delvolumen inicial de líquido, para cada una de las tres composiciones.
b) Determinar la contracción volumétrica del sólido desde la temperatura de solidificación hasta la temperatura ambiente para cada una de las tres composiciones.

PROBLEMA 4
Determine el valor de la corrección lineal por contracción sólida, en mm/m, para aplicar a los moldes de fundición, a partir de los valores de contracciónvolumétrica sólida de los materiales listados en la tabla 10.1 (p. 207) del texto de Groover. Compare sus resultados con los de las tablas suministradas, ¿qué razones explican las diferencias?


PROBLEMA 5
Se quiere obtener por fundición una serie grande de piezas cilíndricas de bronce que, mecanizadas a su diámetro final, deberán medir 50,0 mm de diámetro. Para la ejecución de los moldes se hadecidido emplear una placa modelo de aluminio fundido, que será mecanizada para obtener el acabado superficial adecuado. El molde para la fundición de la placa modelo se realizará empleando un primer modelo de madera conocido como “modelo de doble corrección”. En base a los valores de las tablas suministradas, determine el diámetro real que deberá tener el modelo de madera original para ejecutarla placa modelo.


PROBLEMA 6
La alternativa para obtener por fundición un producto empleando un modelo simple de madera cuyo costo es de $ 120,00 implica un costo de material, moldeo, desmoldeo, corte y limpieza, incluyendo gastos generales, de $ 5,20 por unidad. La vida de este modelo permite producir 300 moldes antes de tener que descartarlo.
La alternativa empleando una placa modelo dealuminio de $ 1650,00 reduce a $ 4,25 el costo de las operaciones de moldeo y material por unidad, incluyendo gastos generales. Pueden producirse hasta 8000 moldes antes de tener que descartar la placa modelo.
Asumiendo que no hay involucrado ningún otro costo fijo, determine la alternativa más recomendable para el caso de una producción de 900 unidades y para el caso de una producción de 1500unidades. ¿A partir de qué número de unidades es más económico el empleo de la placa modelo?


PROBLEMA 7
Se debe colar un paralelepípedo rectangular de 500 mm por 250 mm de base y 160 mm de altura, empleando un ataque de sección rectangular de 40 mm de ancho por 20 mm de espesor, conectado a un bebedero cuya altura total por encima de este ataque es de 160 mm. Determine el tiempo de llenado...