Tema 10.docx

10.48 ¿Puede proponer pruebas de fluidez distintas de la mostrada en la figura 10.9? Explique las características de sus métodos de prueba. Las pruebas pueden involucrar secciones convergentes, paredes móviles o Asistencia gravitacional. Tomando en cuenta que las pruebas deben permitir una competencia entre presión impulsada flujo y enfriamiento del metal fundido a lo largo del recorrido.

10.49 En la figura P10.49 se muestran diversos defectos y discontinuidades en productos fundidos. Revise cada uno de ellos y ofrezca soluciones para evitarlos.

a) Se debe a que las moléculas del material d fundición no se entrelazaron de manera correcta debido posiblemente a diferencias de temperatura que pudo haber durante el proceso, por lo cual se recomienda mantener un control mas minucioso de las temperaturas. b) La fractura en la compuerta indica que esta sección del corredor es demasiado estrecha y se solidificará primero; por lo tanto, esta compuerta debe ser más grande. c) Las marcas de hundimiento pueden darse debido a que el material utilizado no es el adecuado para la función que estaba realizando, sino que se requería un material de mayor porcentaje de carbono o mejor aún, realizar un tratamiento termoquímico aumentando la dureza en la superficie y manteniendo la tenacidad en el alma de la pieza. d) Se puede producir debido a la baja aleación de los aceros al carbono con otro material que sea mas resistente a este tipo de agrietamientos; por lo que se sugiere simplemente realizar una mayor aleación de estos aceros.

10.50 La prueba de fluidez mostrada en la figura 10.9 sólo ilustra el principio de esta prueba. Diseñe una configuración para dicha prueba que muestre el tipo de materiales y el equipo a utilizar. Explique el método por el que determinaría la longitud del metal solidificado en el pasaje espiral.

10.51 Utilizando el equipo y los materiales disponibles en una cocina típica, diseñe un experimento para reproducir resultados similares a los mostrados en la figura 10.11. Comente sus observaciones. Usando chocolate fundido se puede realizar un experimento similar al mostrado en la figura 10.11. Para este experimento usaremos chocolate, una taza vacía y aceite. Si pulverizamos aceite dentro de la taza (como agente de separación) y luego vertimos el chocolate fundido, después de un corto tiempo se puede ver la solidificación de la parte central de la taza, dejando una cáscara solidificada. Este efecto se mejorar usando tazas que se han enfriado en un congelador para reducir el tiempo de solidificación y obtener un experimento mucho más parecido a la figura 10.11, y usando moldes más parecidos a los mostrados. 10.52 Un método para relevar concentraciones de esfuerzos en una pieza es aplicando una pequeña deformación plástica uniforme a la misma. Liste sus preocupaciones y recomendaciones si se sugiere un método similar para una fundición. Podemos usar un método similar, el método de foto-elasticidad, que consiste un diseñar una pieza de la misma geometría a la que vamos a realizar la prueba, de un material transparente no cristalino, que al ser sometido a una pequeña deformación podemos cuantificar los esfuerzos a los que está sometido, mediante la medición del cambio de las propiedades ópticas del material. Las deformaciones plásticas, si son de tracción o flexión, deben aplicarse con mucho cuidado en las piezas de fundición, porque las piezas fundidas suelen ser de poca tensión debido a los microporos que actúan como los

que aumentan el estrés. Si bien la intención puede ser aliviar las tensiones residuales, el resultado puede ser la fractura de la pieza.

10.53 Si a una fundición de cierta forma se le va a duplicar el volumen, describa los efectos sobre el diseño del molde, incluyendo el cambio requerido en el tamaño de las mazarotas, canales de alimentación, estranguladores y bebederos.

Una pieza en fundición aumentaría que aumenta su volumen podría dañar el molde que lo contiene e incluso reventarlo; por lo que el tamaño de las mazarotas deberá disminuirse para el disminuir de igual manera la cantidad de material fundido que va entrar al molde, los demás componentes deberán ser mas grandes debido a una solidificación en mayor volumen que se dará durante el proceso. 10.54 Con frecuencia quedan pequeñas cantidades de escoria después del desnatado y se introducen en el flujo del metal fundido en la fundición. Reconociendo que la escoria es mucho menos densa que el metal, diseñe características del molde que retiren pequeñas cantidades de escoria antes de que el metal llegue a la cavidad del molde. Debido a la densidad menor que tendrá la escoria respecto del material fundido, entonces esta se quedará por encima del líquido, lo cual se puede retirar manualmente con alguna especie de pala al momento de verter en la copa cerrando el paso del mismo, y una vez retirado la escoria abrir el paso del liquido a través del bebedero. 10.55 En la figura II.1 se muestra una variedad de componentes en un automóvil común que se producen mediante fundición. Piense en otros productos, como herramientas eléctricas y pequeños electrodomésticos, y elabore una ilustración similar a la que se hizo en esa figura.

La figura que se encuentra a lado de la figura II.1, es una tostadora de pan industrial, donde podemos decir que gran parte de su diseño presenta materiales que han sido fundidos, por ejemplo su carcasa que debe tener forma de láminas, sus alambres internos donde se debe poner a tostar el pan también deben ser fundiciones para soportar altas temperaturas que no llegue al punto de fundición y poder realizar un buen desempeño en su área.