Diseño de Piezas Fundidas: Impacto de los Ángulos

¿Cuál es la causa del efecto de los ángulos en piezas fundidas?

La causa principal es la diferencia de velocidad de enfriamiento entre puntos cercanos, lo que genera tensiones debido al gradiente térmico o efectos por la contracción en zonas muy específicas.

¿Qué efectos producen los ángulos salientes y cuál es su causa concreta?

En los ángulos salientes, la superficie para evacuar calor es amplia, resultando en una alta velocidad de enfriamiento. El problema principal surge por la diferencia de temperatura entre puntos cercanos, lo que puede originar tensiones y fragilidades en la pieza.

¿Y los ángulos entrantes? ¿Por qué se producen efectos específicos en ellos?

En los ángulos entrantes, al tener menor capacidad de evacuación del calor por su reducida superficie de disipación, se generan puntos calientes. Estos puntos pueden producir rechupes internos como consecuencia de una solidificación más tardía.

Presión Metalostática en Fundición: Efectos y Principios

¿De qué elementos depende el valor de la presión metalostática?

Su valor depende de la densidad del fluido en el que un cuerpo se halla sumergido y de la profundidad o altura del líquido que este tiene sobre él.

¿Qué efectos produce la presión metalostática sobre los semimoldes superiores?

Sobre la arena del molde, en sentido horizontal, se ejerce compresión sobre las paredes. En sentido vertical hacia arriba, se produce un empuje que tiende a abrir el molde.

¿Qué efectos produce sobre los semimoldes inferiores?

Sobre la arena del molde, tanto en sentido vertical como horizontal, se ejerce compresión sobre las paredes.

¿Qué efectos produce sobre los machos?

Genera esfuerzos de compresión sobre los machos en voladizo.

¿Sobre qué elementos actúa y qué tipo y magnitud de esfuerzos ejerce el principio de Arquímedes o ley de flotación?

Actúa sobre los machos, generando una fuerza vertical ascendente que es función de su volumen y de la diferencia de densidad entre el macho y el metal líquido (caldo). Derivada de esta fuerza, que tiende a hacer flotar al macho, aparece un esfuerzo de cizalladura en la sección límite de las portadas, ya que estas los mantienen sumergidos, impidiendo que salgan a flote.

Mazarotas en Fundición: Función y Diseño Óptimo

¿Qué misión desempeñan las mazarotas?

La función principal de las mazarotas es compensar la pérdida de volumen de la masa de la pieza durante la solidificación por contracción, asegurando así la alimentación continua de la pieza a medida que se enfría.

¿Se pueden colocar las mazarotas arbitrariamente en las piezas? ¿Por qué?

No, no sería correcto. Si se colocan arbitrariamente, la vena líquida hacia la pieza podría cortarse antes de que esta haya solidificado por completo. Esto significaría que el canal de alimentación se cerraría, impidiendo que la mazarota compense la contracción final al no poder aportar material, debido a la solidificación prematura del conducto que la conecta con la zona de mayor contracción.

¿Cómo se consigue retardar la solidificación del metal en la mazarota?

Para retardar la solidificación del metal en la mazarota, se pueden emplear dos métodos principales:

• Colocar manguitos aislantes para que la mazarota mantenga el calor por más tiempo y sea la última en solidificar. Esta condición es crucial para que cumpla correctamente su objetivo.
• Rodearla de materiales que generen una reacción exotérmica, aportando calor adicional y prolongando su estado líquido.

Diseño de Piezas Fundidas: Prevención de Rechupes Internos

¿Qué factores hay que tener en cuenta para evitar la formación de rechupes internos?

Para evitar la aparición de rechupes internos, es fundamental prevenir la acumulación de masa o la formación de puntos calientes. Por lo tanto, se debe procurar que los grosores de las piezas sean lo más uniformes posible, aplicando la regla de los círculos inscritos. Además, los ángulos entrantes son propensos a su formación, ya que la masa solidifica más tarde en estas zonas que en los puntos adyacentes.

¿En qué lugares son más frecuentes los rechupes internos?

Son más frecuentes en las zonas de la pieza que solidifican en último lugar, es decir, en acumulaciones de masa o puntos calientes. Un ejemplo concreto es un cambio brusco de grosor en la pieza.

Control de Tensiones Internas en Piezas Fundidas

¿Cómo se originan las tensiones internas en piezas fundidas?

Las tensiones internas se generan cuando partes cercanas de la pieza se enfrían a diferente velocidad, creando gradientes de temperatura. La magnitud de estas tensiones aumenta con la diferencia de temperatura. Además, estas tensiones también surgen cuando el molde no permite la libre contracción de la pieza durante el proceso de solidificación y enfriamiento.

¿Qué efectos pueden producir las tensiones internas?

Pueden producir deformaciones, grietas o incluso roturas en la pieza.

¿Cómo se pueden evitar las tensiones internas?

Para evitar las tensiones internas, se pueden aplicar las siguientes estrategias:

• Lograr que toda la masa de la pieza permanezca isotérmica durante todo el proceso.
• Conseguir que la temperatura de la pieza sea lo más uniforme posible, asegurando que la velocidad de enfriamiento sea similar en todas sus partes. Esto se logra manteniendo los grosores de las paredes constantes o mediante enfriamientos dirigidos (utilizando enfriadores para acelerar o manguitos para frenar el enfriamiento, según sea necesario).
• Adoptar formas de diseño que permitan a la pieza soportar deformaciones sin generar tensiones excesivas.

Estabilización de Piezas Fundidas: Tratamiento Térmico y Aplicaciones

¿En qué consiste la estabilización de las piezas fundidas?

La estabilización de piezas fundidas es un tratamiento térmico que implica un calentamiento hasta temperaturas siempre inferiores a la de solidificación, seguido de un enfriamiento muy lento y uniforme. El objetivo es la eliminación de tensiones internas preexistentes.

¿Es siempre necesario este tratamiento de estabilización?

No, este tratamiento no es siempre necesario. Se aplica principalmente en piezas de precisión (como bancadas de máquinas-herramienta, camisas de motores, mármoles, carros, deslizaderas, etc.) que deben conservar su forma y dimensiones exactas durante su vida útil. Para estas piezas, es crucial que estén exentas de tensiones internas.