99 Las zonas de alimentación en la pieza se definen al conocer dónde dentro de la pieza es posible que el metal líquido fluya de un punto a otro en respuesta a las presiones de la expansión. Si no hay posibilidad que fluya metal de un área a otra de la pieza cuando comienza la expansión, entonces cada una de esas áreas forma una zona separada a alimentar y cada una requerirá su bien diseñado montante (pero no más que uno). El análisis de una pieza de fundición comienza al considerar su Módulo Geométrico. Este se define como la relación entre volumen sobre superficie para varias áreas de la pieza y ha sido utilizado por muchos años para estimar el orden de solidificación para diferentes partes de la pieza. El Módulo Geométrico (Mc) nos permite estimar cuál de las partes de la pieza solidificará primero y cual última. Al fundir piezas en acero, esta información es inmediatamente útil para indicar dónde deben colocarse los montantes de alimentación y de qué tamaño serán (el Módulo del montante debe ser mayor que el Módulo de la pieza). En fundición ferrosa, el módulo geométrico se utiliza para estimar cuándo comenzará la expansión, expresada como un porcentaje de la solidificación complete. Antes del desarrollo de computadoras y software, el cálculo de Mc era tedioso y llevaba mucho tiempo; el ingeniero de fundición debía estimar áreas y volúmenes utilizando aproximaciones en sectores varios de la pieza comparándolo con sólidos simples. Con los software modernos de simulación, puede simularse la solidificación de una pieza, a menudo en cuestión de minutos. Los resultados de la simulación pueden expresarse como valores de Módulo en la pieza. DAVID C. SCHMIDT Vice President Finite Solutions Inc. PUNTOS SOBRESALIENTES DEL ARTÍCULO: • Los montantes se diseñan para alimentar la contracción inicial del metal • Los canales y ataques deberían solidificarse cuando comienza la expansión grafítica • Un montante para cada sector a alimentar – Demasiados montantes CAUSAN rechupes en hierros Continúa en la sgte. página DISEÑO BÁSICO DE MONTANTES AL FUNDIR PRINCIPIOS DE DISEÑO PARA FUNDICIÓN DE HIERRO La diferencia fundamental entre el hierro y las otras aleaciones es la expansión que ocurre al precipitar el grafito durante su solidificación. En la mayoría de los casos, la pieza se vuelve “auto-alimentante” luego del comienzo de la expansión y no se precisa ya alimentación. El objetivo del diseño de una alimentación para piezas de fundición de hierro es entregar el metal necesario para la contracción de la aleación líquida, así como también de la contracción del hierro previo al comienzo de la expansión; una vez que la expansión comienza, un sistema de alimentación bien diseñado debería controlar la presión de la expansión para asegurar que la pieza fundida se está alimentando a sí misma durante lo que queda del proceso de solidificación. Esto contrasta con otras aleaciones como el acero, donde la alimentación de metal debe suministrarse a la pieza durante la mayor parte o toda la solidificación y no hay expansión involucrada en el proceso. Otra gran diferencia entre los hierros de fundición y las otras aleaciones tiene que ver con el mecanismo involucrado en el “piping”, el comportamiento de alimentación del montante. En la práctica, solamente debe utilizarse un montante en cada “zona a alimentar” al colar una pieza en hierro; si hay múltiples montantes alimentando la misma zona de la pieza, típicamente ocurrirá que uno de ellos estará alimentando mientras que los otros no. A menudo, la porosidad se verá en los puntos de contacto con los montantes que no alimentaban. El requerimiento de un montante único para cada sector de la pieza es probablemente la regla de diseño más a menudo violada en la mayoría de las fundiciones ferrosas. Frecuentemente vemos diseños donde dos o más montantes alimentan la misma zona y la pieza resultante presenta porosidad, a menudo en el punto de contacto de uno de dichos montantes. La tendencia de muchos ingenieros de fundición es intentar agregar más montantes para resolver el inconveniente de la porosidad; de hecho, este es exactamente el enfoque equivocado que empeorará la situación. Para diseñar un sistema de alimentación correctamente, debemos responder la pregunta: ¿Esta pieza está compuesta de una sola zona de alimentación o hay múltiples sectores? y, de ser así, ¿Cuál es la ubicación y tamaño de cada zona? Para hacer esta determinación, introducimos el concepto de Módulo de Transferencia. EDICIÓN CAJA DE HERRAMIENTAS TECNOLÓGICAS
RkJQdWJsaXNoZXIy NDI4Njg=