Calculo de Mazarotas

Módulo 3. Moldeo de piezas metálicas

S

F

Tipo de solidificación

Otro aspecto muy importante es como solidifica el metal que fundimos al enfriarse. Este puede
hacerlo de forma continua en que sólo existe una temperatura de solidificación debido a que el metal
es puro o está poco aleado, en cuyo caso se producirán fuertes rechupes, o lo hace en forma
discontinua en que existenvarias temperaturas de solidificación, una por metal de la aleación, y
donde la solidificación no es tan espontánea y no hay rechupes.
ƒ

Forma continua

ƒ

Forma discontinua

Necesitamos mazarota cuando tenemos contracción importante en el líquido y solidificación en forma
continua y:
ƒ
ƒ
ƒ

La pieza es gruesa ( > 15 mm).
Queremos que la pieza tenga resistencia o estanqueidad.Requiera mecanizado o taladrado.

© los autores, 2000; © Edicions UPC, 2000.

TECNOLOGÍA MECÁNICA

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Cálculo de la mazarota

CRITERIOS PARA EL CÁLCULO DE LA MAZAROTA

S

1er Criterio de volumen
Se determina el diámetro, D1, correspondiente al volumen mínimo que debe de tener la mazarota
para cubrir la contracción de la pieza.

VMAZ. MIN. = VPIEZA(PARTES GRUESAS) · c · k
Laspartes delgadas no se cuentan porque enfrían muy rápido y, la mazarota no las puede alimentar.
ƒ

c, es el coeficiente de contracción volumétrica del metal.

Metal o aleación

c

Fundición gris
Fundición blanca
Fundición nodular
Aceros no aleados
Aceros muy aleados
Bronces de Sn
Bronces de Al
Latones
ƒ

3-5 %
6-7 %
4-5 %
5-7 %
8-10 %
5-7 %
4-5,5 %
6-7 %

Metal oaleación
Cobre
Aluminio
Aleaciones ligeras
Aleaciones de Mg
Níquel
Cuproníquel
Cinc

c
4-5 %
5-7 %
5-8 %
4-5 %
5-6 %
5-5,5 %
4-4,5 %

k, es el coeficiente de seguridad.
1≤k≤3

k = 3 si el camino de la mazarota a la pieza es largo

normalmente se toma k = 2.

S

2º Criterio de módulo
El módulo de enfriamiento es un parámetro geométrico, que de alguna forma representa lavelocidad
o el tiempo de enfriamiento de la pieza, suponiendo un valor uniforme del coeficiente de transmisión
de calor en toda la superficie. Se determina a partir de la siguiente expresión:
Volumen
Móduloenfriamiento = ---------Superficie

En el caso de la esfera su valor es máximo y vale M = R/3, con lo cual, tiempo máximo de
enfriamiento.
Puede deducirse que la mazarota ideal sería laesférica pero presenta dificultades de moldeo, es por
ello, que se deriva a formas cilíndricas con cúpula o cilíndricas sencillas, siempre con una relación
elevada V/S o H/D ≈ 1; 1,5; 2; ...
El módulo, M, es determinante en el cálculo de las mazarotas, ya que éstas tienen que enfriar y, por
tanto, solidificar, más lentamente que la pieza que alimentan.
Se trata de determinar el diámetro, D2, para quela mazarota solidifique después que la pieza.
Entre D1 y D2 se escoge el diámetro mayor.

© los autores, 2000; © Edicions UPC, 2000.

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Módulo 3. Moldeo de piezas metálicas

Es necesario también tener cuidado con la posición de la mazarota, siempre más elevada que la
pieza para un correcto traspaso de líquido y facilitar la separación de la pieza sólida, frecuentemente,
seintercala en el sistema de distribución.
PROCESO DE CÁLCULO DE LA MAZAROTA

S

1. Cálculo del volumen de la pieza afectado por la mazarota → VPIEZA(PARTES GRUESAS)

S

2. Cálculo del volumen mínimo de la mazarota para cubrir la contracción de la pieza → VMAZ. MIN.

VMAZ. MIN. = VPIEZA(PARTES GRUESAS) · c · k
Se debe cumplir que VMAZ. TEORICO > VMAZ. MIN.
Se calcula el diámetro, D1, para estevolumen.

S

3. Cálculo del módulo de la pieza considerando los noyos necesarios para el moldeo que afectan al
coeficiente del enfriamiento superficial → MPIEZA

Debido a que la arena del noyo no tiene humedades, tiene el grano refractario y una capa de resina,
es más aislante que la arena del moldeo, por lo cual, la superficie de la pieza en contacto con el
noyo se enfría más...