fundicion




Ejercicio N° 1
Se sabe que en la fundición de acero bajo ciertas condiciones, la constante del molde para la Regla de Chvorinov es Cm=15 min/in2, según experiencias previas.. La fundición es una placa plana cuya longitud es 12,0 in, el ancho 4,0 in y el espesor 0,75 in. Determinar el tiempo que tomará la fundición para solidificar.

Análisis: El tiempo total de solidificación es el quese requiere para que el fundido se solidifique después del vertido. Este tiempo depende del tamaño y forma del fundido, en una regla conocida como la regla de Chvorinov, que establece lo siguiente:



TTS: tiempo total de solidificación [min]
V: volumen del fundido [cm3 o in3]
A: área de la superficie del fundido [cm2 o in2]
n: es un exponente que en general se acepta quetiene un valor de 2
Cm: constante del molde

Resolución:

V=12×4×0,75
V= 36 in3

A=2× [(12×4)+(12×0,75)+(4×0,75)]
A=120 in2



TTS=1,35 min=81 seg

Ejercicio N° 2
Debe diseñarse una mazarota cilíndrica para un molde de fundición en arena. La fundición es una placa rectangular de acero condimensiones 76,2 mm x 127,0 mm x 25,4 mm. De acuerdo a observaciones previas se ha determinado que el tiempo de solidificación total (TST) para este tipo de fundición es de 1,6 min. La mazarota cilíndrica tendrá una relación de diámetro a altura de 1,0. Determinar la dimensión de la mazarota de manera que TST = 2 ,0 minutos.

Resolución:

En primer lugar se determina la relación para la placa.Su volumen es: V=76,2×127,0×25,4 V=245,0596 cm3

Su área es: A=2×[(7,62×12,7)+(7,62×2,54)+(12,7×2,54)] A=296,7736 cm2

Dado que el TTS=1,6 min, se puede determinar la constante del molde Cm, con el uso de n=2 en ella.

=1,6 min. (

Cm=2,3323 min/cm2=139,938 seg/cm2

Ahora se debe diseñar la mazarota de modo que su tiempo totalde solidificación sea de 2,0 min, con el empleo del mismo valor dela constante del molde.
El volumen de la mazarota está dado por:


Y el área de la superficie está dada por +
Como se está usando una razón de =1, entonces D=h. Al sustituir D por h en las fórmulas de volumen y área se obtiene:Y
A=.D2+=1,5..D2

Así la razón == con el uso de esta razón en la ecuación de Chvorinov, se tiene:


( D=5,556 cm=55,56 mm

Como h=D, entonces también h=55,56 mm







Ejercicio N° 3
Una cantidadsuficiente de cobre puro se va a calentar para fundirse en una gran placa en un molde abierto. La placa tiene dimensiones L=508 mm, A=254 mm y P= 76 mm. Calcular la cantidad de calor que debe añadirse al metal para calentarlo a una temperatura de vaciado de 2180 °C. Las propiedades del metal son densidad = 8,73 g/cm3; punto de fusión = 1083 °C; calores específicos del metal 0,385 J/g-°C y 0,380 J/g-°Cpara estado sólido y liquido respectivamente y calor de fusión = 205 J/gr.

Resolución: Se supone que en la fundidora la temperatura ambiente es de 25⁰C y que la densidad de los estados liquidos y solidos del metal es la misma.

H=ρ.V. [Cs.(Tm-T0)+Hf+Cl.(Tp-Tm)]

V=50,8×25,4×7,6
V=9806,432 cm3

H=8,73



Ejercicio N° 4
Se requiere fundir en aluminio una pieza en forma de disco. Eldiámetro del disco es 500 mm y el espesor 20 mm. Si Cm = 2.0 seg/mm2 en la Regla de Chvorinov, ¿Cuánto tiempo tardará la fundición en solidificar?

Resolución: Aplicando la regla de Chvorinov, se puede hallar el tiempo de solidificación total.
Datos: D=500 mm
e=20 mm
Cm=2,0

= V=3926990,817 mm3
A=.D.e+=A=227765,4674 mm2






Ejercicio N° 5
Se diseña una...