Simple Solutions That Work! Issue 9

90 Figura 3. Contactos de alimentación con el diseño original (2 montantes). Para resolver este problema, se decidió analizar esta pieza usando el enfoque descrito previamente para determinar los requerimientos de alimentación. Primero, una simulación de solidificación de la pieza sin alimentación ni montantes. Los datos de la simulación se convirtieron a valores de Módulo de modo de poder realizar los cálculos de alimentación. La figura 4 muestra la distribución de las áreas con mayor Módulo en la pieza. A partir de esta visualización, el ingeniero de fundición puede verse tentado a concluir que el diseño original era correcto, ya que hay dos áreas de alto valor de Módulo en la pieza y estas eran adyacentes a los contactos de alimentación en el diseño original. Sin embargo, es necesario seguir analizando esta pieza para determinar el tiempo de contracción y partir del Módulo de Transferencia (MTR) para comprender la ubicación y tamaño de las zonas a alimentar dentro de la pieza. La Figura 5 muestra los cálculos realizados dentro del software para valores tanto de ST como de MTR. El análisis de esta pieza ferrosa nos indica que el Módulo de Transferencia es 0,645 cm. La creación de una gráfica mostrando estos valores en la pieza nos indicará la ubicación de la/s zona/s a alimentar; esto se muestra en la Figura 6. La gráfica nos muestra que la pieza completa es una única zona a alimentar. Las áreas de mayor valor de módulo se encuentran interconectadas por una sección de la pieza donde su Módulo es mayor que el valor de MTR, permitiendo el movimiento de metal líquido alimentando a la pieza. Esto significa que debería usarse un único montante en esta pieza. Con el diseño de dos montantes, ambos estaban conectados a la misma zona de la pieza; cuando esto sucede, uno de los alimentadores mantendrá el aporte de metal líquido a la pieza mientras en el otro contacto se interrumpirá, dando por resultado porosidad en el contacto de la pieza con el montante que no alimentaba. Debe notarse que esta simulación computarizada llevó 16 minutos en correr, y luego en menos de 5 minutos se creó el cálculo de ST, MTR, y la gráfica mostrada en Figura 8. Esto se traduce en que, con menos de 20 minutos de análisis, se encontró el diseño correcto de alimentación. Si esto se hubiera hecho antes de tener el herramental creado, se habrían evitado varios meses invertidos en la producción de piezas defectuosas. Los costos que esto involucraba eran mucho mayores que el costo del software y entrenamiento para realizar este análisis. Luego de presentar esta información a la fundición, se revisó el diseño para que reflejara un solo alimentador como se muestra en la Figura 7. Debe notarse que el montante en este caso no se conecta a la pieza por una de las áreas de alto Módulo. Esto ilustra el punto que, en hierros grises, la ubicación del montante no es tan crítica como en piezas de acero. Esto es debido a la presión de expansión que actúa a lo largo de la pieza una vez que comienza la precipitación de grafito. Finalmente, la Figura 8 muestra una fotografía del área de contacto con un único montante. En este caso no hay porosidad en la intersección de contacto ni tampoco en el resto de la pieza. Así, un rápido y simple análisis de la pieza produjo el diseño correcto del sistema de alimentación para una pieza fundida robusta. Figura 4. Áreas de alto valor de módulo en la pieza.