Tecnología mecanica

República Bolivariana De Venezuela.
Ministerio Del Poder Popular Para La Defensa.
Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada Bolivariana.
Núcleo – Zulia.

Tecnología Mecánica.
“Fundamentos de evacuación de calor y solidificación”.

Esquema.
1. Evacuación de calor en moldes desechables y permanentes.
2. Solidificación de los metales.
* Tiempos desolidificación de metales en moldes desechables.
* Tiempos de solidificación de metales en moldes permanentes
3. Solidificación de los metales puros y aleaciones metalices.
4. Patrones de solidificación.
5. Fluidez del metal fundido.
6. Transferencia de calor durante el proceso de solidificación.
7. Contracción de los metales durante el proceso de solidificación.
8. Mecanismosde formación de porosidad.
9. Inspección de la pieza fundida.
* Visual u óptica.
* Ensayos no destructivos.
10. Defectos en la pieza fundida.
* Tipos de defectos y causa que lo produce.

1. Evacuación de calor en moldes desechables y permanentes.

2. Solidificación de los metales.

Después que un metal fundido es vacio de un molde, ocurre una serie de eventosdurante la solidificación de la fundación y su enfriamiento hasta la temperatura ambiente. Estos eventos influencian de la manera importante el tamaño, forma, uniformidad y composición química de los granos formados en toda la fundición, lo que a su vez tiene influencia sobre sus propiedades generales. Los factores de significación que afectan a estos eventos son el tipo de metal; las propiedadestérmicas tanto del metal como del molde; la relación geométrica entre el volumen y área superficial de la fundición; y la forma del molde.
* Tiempos de solidificación de metales en moldes recéchales.

El tiempo de solidificación es función del volumen de la fundición y de su área superficial según la regla de Chvorinov.

* Tiempos de solidificación de metales en moldes permanentes
Lacantidad de calor a ser removida es directamente proporcional a la cantidad de supercalor y a la cantidad de material.
La habilidad de remover calor está directamente relacionada con el área total disponible para disiparlo.
El tiempo de solidificación es función del volumen de material, el área de superficie y las características del molde.  La regla de Chvorinov, descrita anteriormente, nos ayuda aestimar este tiempo.
3. Solidificación de los metales puros y aleaciones metalices.
Solidificación metales puros
Dado que un metal puro tiene un punto de fusión (o de solidificación) claramente definido, se solidifica a temperatura constante. El aluminio puro, por ejemplo, se solidifica a 660ºC (1220ºF), el hierro a 153ºC (2798ºF), y el tungsteno a 3410ºC (6170ºF).
Después que latemperatura del metal fundido baja su punto de solidificación la temperatura se mantiene constante mientras el calor latente de fusión se disipa. El frente de la solidificación (interfaz solido líquido) se mueve a través del metal fundido, solidificándose a partir de las paredes del molde hacia el centro. Una vez ocurrida la solidificación en cualquier punto se reanuda el enfriamiento. El metalsolidificado, conocido como la fundición, es extraído del molde y dejado enfriarse a la temperatura ambiente.
En las paredes del molde que están a temperatura ambiente, en metal se enfria con rapidez. Un rápido enfriamiento produce una piel o cascara de granos finos equidimensionados. Los granos crecen en dirección opuesta a la de la transferencia de calor a través del molde. Aquellos granos que tenganuna orientación favorable crecerán de manera preferencial y se conocen como granos columnares.
Conforme se reduce la fuerza impulsora de la transferencia termina al alejarse de las paredes del molde de los granos se hacen equiaxiales y grandes. Aquellos granos que tengan orientaciones sustancialmente distintas quedan bloqueados contra un crecimiento adicional. Este desarrollo de los granos...