FUNDICION

INTRODUCCIÓN

En la fabricación de piezas en materiales de bajo punto de fusión como lo es el aluminio para el caso de estudio que estamos llevando, generalmente se usan hornos que no tengan requerimientos energéticos altos, esto por temas de costos en el uso de insumos, consumo energético y el tipo de aleación que se quiere hacer.

El horno de foso es un horno de crisol que se presenta siempre como una opción económica y moderadamente eficiente ya que es fácil de manejar y no tiene excesivos requerimientos técnicos debido a su propia naturaleza ya que consiste en un tipo de horno incrustado en un hueco hecho en el suelo generalmente recubierto de material refractario con el fin de conservar el calor necesario para la fusión de los metales.

Este horno puede ser dotado de artefactos que ayudan a mejorar su desempeño en la fusión de los metales tales como: conductos de inyección de oxígeno para mejorar la eficiencia de la combustión, recubrimiento de ladrillo refractario tal como lo tenemos en el laboratorio con el fin de mejorar el calor conservado en el crisol y motores para mejorar el flujo de aire.

El proceso de fusión del aluminio en estudio se comienza a partir de la chatarra de aluminio, que son materiales de desecho ricos en aluminio pero sin saber su composición exacta, usando este horno de foso, se hace una cama de material combustible en este caso coque el cual se pone a quemar e insuflar aire para aumentar su rendimiento teniendo como fin llegar a la temperatura de fusión del aluminio de aproximadamente 660 °C o 933 K, para que finalmente este pueda ser colado en los respectivos moldes de arena.

Como segunda parte de esta práctica tenemos la obtención final de una pieza en la mayoría de su composición debe predominar el aluminio ya que dicho producto es fabricado a base de chatarra de aluminio procedente de distintas partes y que no sabemos con certeza su composición exacta.

Siendo uno de los materiales para ingeniería más usados del planeta las aleaciones de aluminio son usadas a lo largo del globo debido a sus propiedades tales como: alta resistencia a la corrosión, baja densidad (2700 kg/m3 ), mediante la adhesión de elementos de aleación se puede llegar a mejorar su resistencia mecánica hasta llegar a los aprox 690 Mpa y con los correctos tratamientos térmicos y elementos de aleación su resistencia ha llegado a competir con la de los aceros en caso de algunos aluminios.

Debido a sus propiedades como baja densidad y resistencia a la corrosión el aluminio es muy usado en industrias tan variadas que van desde la aviación pasando por la aeroespacial y la alimenticia, desde fuselajes de aeronaves ¿, hasta contenedores de bebidas, incluso hoy en día se usa aluminio como reemplazo de acero en estructuras metálicas en edificaciones.

OBJETIVOS

1.1. Objetivo General:

- Conocer los diferentes tipos de hornos utilizados en el proceso de fusión de no ferrosos.

- Realizar los análisis y pruebas requeridas para el control de calidad al material obtenido en la práctica

1.2. Objetivos Específicos:

- Aplicar técnicas de preparación de los insumos en el horno a crisol

- Aplicar técnicas de encendido del horno de crisol y sus equipos auxiliares.

- Aplicar técnicas de control de fusión, realizando ajustes y correcciones en la composición del metal en base a requerimientos especificados.

- Realizar mantenimiento básico y primario al horno de crisol.

2. MARCO TEORICO

FUNDICIÓN

La fundición es una de las profesiones más antiguas, desde tiempos remotos el hombre ha producido objetos de metal fundido para propósitos artísticos o prácticos. Con el crecimiento de la sociedad industrial, la necesidad de fundición de metales ha sido muy importante. El metal fundido es un componente importante de la mayoría de maquinarias modernas, vehículos de transporte, utensilios de cocina, materiales de construcción, y objetos artísticos y de entretenimiento. También está presente en otras aplicaciones industriales tales como herramientas de trabajo, maquinarias de manufactura, equipos de transporte, materiales eléctricos y electrónicos, objetos de aviación, etc. La mejor razón de su uso es que puede ser producida económicamente en cualquier forma y tamaño.

La fundición es una modalidad de metalurgia de extracción que consiste en calentar un material metálico u otro cuerpo sólido, hasta llegar a su punto de fusión y de este modo reducirlo para lograr tener este material en su forma líquida. El proceso de fundición suele consistir en la fabricación de piezas a partir de derretir un material e introducirlo en un molde. Allí el material fundido se solidifica y adquiere la forma del molde.

El proceso más habitual es la fundición en arena, que consiste en la colocación de un metal fundido en un molde de arena para que, una vez solidificado el metal, se pueda romper el molde y extraer la pieza fundida. Muchas piezas de metal que manipulamos las personas diariamente y asimismo también objetos, mobiliario, entre otros, se fabrican con la metodología mencionada.

FUNDICION DE ALUMINIO

La fundición de aluminio se trata de un proceso en que se llena un molde con la cantidad de metal fundido requerido según la pieza a fundir con la finalidad de extraer, una vez el líquido haya solidificado, una pieza con la medida y forma del molde utilizado.

Gracias a la fundición de aluminio se fabrican aquellas piezas de difícil construcción, y con la medida exacta demandada, en medio de una fase exhaustiva de producción.

La fundición de aluminio garantiza un ahorro monetario y de tiempo notorios, ya que su manera de producción permite crear la cantidad exacta de material requerido.

Existen diferentes tipos de procesos de fundición. Uno de los más importantes es la fundición por gravedad, para los procesos de fabricación de piezas pequeñas y medianas. Para conseguir la mejor calidad se trabaja bajo las normas de seguridad y siempre con los sistemas de gestión de calidad vigentes. Se lleva a cabo un proceso de seguimiento y control íntegro en cada una de las etapas de fabricación.

Algunas propiedades especificas del aluminio son:

• Densidad: 2,70 g/cm3 a 20 ºC (1,56 oz/in3 a 68 ºF)

• Punto de fusión: 660 ºC (933 K)

• Punto de ebullición: 2467 ºC

• Calor específico: 0,92 J/g K (0,22 cal/ g ºC)

• Calor latente de fusión: 395·103 J/kg

• Calor latente de ebullición: 9220·103 J/kg

• Conductividad eléctrica: 37,8·106 S/m (siemens por metro)

• Conductividad térmica: 209-230 W/m · K

• Coeficiente de dilatación lineal: 2,4·10-5 ºC-1

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