FUNDICIÓN PARTE I
¿En qué consiste el proceso de fundición?
Consiste en vaciar metal fundido en la cavidad de un molde y al solidificarse adquiere la forma de la cavidad
¿Por qué se utiliza arena en el proceso de fundición?
Mencione al menos 5 ejemplos
1)Baja reacción al choque térmico
2)Es suficientemente permeable para permitir el escape de gases y vapores
3)Son altamente refractarias y resistentes al calor
4)Su punto de fusión está alrededor de los 1550 -1650°C
5) Bajo costo en comparación a otros materiales
6)La sílice es inerte a diversos agentes químicos, salvo el ácido fluorhídrico que lo ataca fuertemente
7)A alta temperatura reacciona con los óxidos básicos dando silicatos ácidos más o menos fusibles
8)Reacciona con el manganeso de los aceros altos en este elemento, imposibilitando su uso para este tipo de aceros
¿Qué implica el proceso de formado?
El formado indica “cambiar” la forma de un cuerpo sólido existente
¿Cuál es la diferencia entre forjado en frío y en caliente?
TRABAJO EN FRÍO
üSe trabaja a temperatura ambiente o menos
üSe aplica un esfuerzo mayor a la resistencia de cedencia
üSe produce una deformación en el material
TRABAJO EN CALIENTE
üDeformación plástica de un material metálico a una temperatura mayor a la recristalización
üExiste una deformación plástica del material casi ilimitada
üSe puede conformar grandes superficies
¿Qué es una celda unitaria?
¿Cómo esta definida?
a)Es la subdivisión más pequeña de la red cristalina que conserva las características generales de toda la red
b) Esta definida por los parámetros de red (longitud axial), coordenadas atómicas y los ángulos
Mencione al menos 5 aplicaciones del proceso de fundición
-Componentes automovilísticos y trenes de potencia
-Equipo agrícola y de ferrocarril,
-Tubos y accesorios de plomería,
-Herramientas eléctricas,
-Cañones para armas, sartenes,
-Equipo de oficina
-Componentes muy grandes para turbinas hidráulicas
-Mobloques para motores
-Cigüeñales
¿En qué consiste el proceso de vaciado por revestimiento?
Un patrón de cera es rodeado por cerámica
Después se funde y se drena la cera
Se vierte el metal en el molde
Se define como la capacidad de un material para someterse a una deformación plástica sin agrietarse
Explique la diferencia entre forjado de matriz abierta y por dado impresor
FORJADO EN MATRIZ ABIERTA
También llamado recalcado o forjado con matriz plana
El material se comprime entre dos planos
Permite que fluya sin restricción en sus caras laterales
FORJADO A DADO IMPRESOR
Existe una cavidad en la matriz
La pieza de trabajo toma la forma de la cavidad de la matriz
Mientras se va forjando entre dos matrices con forma
Este proceso se realiza a temperaturas elevadas
¿Qué es la recristalización?
Es el proceso de formación de nuevos granos por medio de un tratamiento térmico dado a un material trabajado en frio
¿En qué consiste el proceso de fundición?
¿Cuál es su clasificación?
Mencione al menos dos ejemplos de cada uno
1) Es un proceso de manufactura en donde se vacía dentro de la cavidad de un molde un material fundido (metal y/o polímero) donde se solidifica para fabricar de piezas
Se clasifica en función al tipo de molde utilizado.
2) Molde permanente:
Se fabrican con metales que mantienen su resistencia a temperaturas elevadas.
-Se utilizan materiales de alta resistencia a la erosión y a la fatiga térmica, como:
Hierro fundido, Acero, latón, grafito, aleaciones metálicas refractarias
Como su nombre indica, se utilizan en repetidas ocasiones
2)Molde desechable:
-Se producen con arena, yeso, cerámica y materiales similares
-Por lo general se mezclan con diversos aglutinantes (agentes de unión) para mejorar sus propiedades.
3)Molde composito:
-Se producen con dos o más materiales (como arena, grafito y metales)
-Combinan las ventajas de cada uno.
-Estos moldes tienen una parte permanente y otra desechable,
4) fundición para materiales monocristalinos
1) ¿Qué es un aglutinante?
2) ¿Para que se utilizan en la manufactura?
3)¿Cómo se clasifican?
-Son sustancias que mantienen unidos productos combinados, partículas o mezclas
-Aumentan las propiedades de cohesión y plasticidad de las arenas
-Naturaleza orgánica: cereales, almidones, harina de maíz o de madera, dextrina, melaza, alquitrán, resinas, aceites y carbón vegetal
-Inorgánicos: arcilla, bentonita, óxido de hierro, cemento, silicato de sodio, harina de sílice.
-Utilizados para optimizar el proceso de fundido.
Además del agrietamiento en proceos de forjado, mencione al menos dos ejemplos de defectos ocasionados durante el proceso de forjado
1) Si no existe suficiente volumen de material para llenar la cavidad de la matriz, el alma se puede torcer durante el forjado y desarrollar pliegues.
2)Por otro lado, si el alma es demasiado gruesa, el exceso de material fluye nuevamente sobre las partes ya formadas de la forja y desarrolla grietas internas.
¿En qué consiste el proceso de extrusión?
¿Cómo se clasifica?
a) Involucra la aplicación de esfuerzos de compresión
-El metal es forzado a fluir a través de la abertura de un dado
-Se da forma a la sección transversal
b) se clasifica: Extrusión directa e indirecta
¿En qué consiste el proceso de templado?
Mencione de manera breve y concisa los procesos ocurrido dentro de un material cuando son somitidos a este proceso
1)Se calienta el material a una temperatura menor a la temperatura de recocido
Dejar enfriar la superficie con mayor rapidez que el centro
2)Genera esfuerzos de compresión sobre la superficie del material
La región central permanece bajo un esfuerzo de tensión
¿Por qué los moldes permanentes se recubren?
¿Qué tipo de material se utiliza?
-Para aumentar la vida de los moldes permanentes, las superficies de la cavidad del molde suelen recubrirse con un lodo refractario como:
-Silicato de sodio (Na2SiO3)
-Arcilla (Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O)
Se rocían con grafito después de algunas fundiciones
Estos recubrimientos también sirven como:
-agentes de separación
-barrera térmica, controlando así la velocidad de enfriamiento de la fundición.
¿De qué depende el comprtamiento de los materiales frente a esfuerzos aplicados?
1) Estructura cristalina
2) Naturaleza química del enlace
3)Tipo y número de imperfecciones
4) Temperatura
Mencione al menos 5 factores que deben considerarse en proceso de forjado
El proceso de forjado puede efectuarse a temperatura ambiente, media o alta.
1) El comportamiento del material de la pieza de trabajo durante la deformación,
2)la fricción,
3) la transferencia de calor
4) las características de flujo del material en la cavidad de la matriz
5) la selección adecuada del material para las matrices,
6) los lubricantes,
7) la temperatura de la pieza de trabajo y de las matrices,
8) las velocidades de forjado y el equipo.
¿En qué consiste el proceso de extrusión directo?
El material es obligado a cambiar de sección transversal
Fluye en estado sólido a través de un orificio de una matriz (dado) de forma determinada
Se aplica presión por el émbolo en dirección contraria al flujo del material
Se pueden formar piezas de sección constante y/o huecas
La longitud de la pieza depende de la aportación de material y la geometría del herramental
¿Qué significa la palabra extrusión?
del latín extrudere, que significa “sacar por la fuerza”
Mencine y describa de manera breve y concisa al menos dos métodos de fundición de materiales monocristalinos
1) Método de cristalización progresiva: Proceso Czochralski:
a)Se sumerge un cristal semilla en el metal fundido
b) Se extrae con lentitud (a razón de 10 mm/s), al mismo tiempo se gira
c) El metal líquido comienza a solidificarse en la semilla
d) La estructura cristalina de ésta continúa desarrollándose
2)Método de la zona flotante
a)Se inicia con una barra de silicio policristalino que descansa sobre un monocristal
b) un devanado de inducción calienta las dos piezas mientras se mueve lentamente hacia arriba
d) El monocristal crece hacia arriba manteniendo su orientación
e) Después se cortan obleas delgadas de la barra, se limpian y se pulen
¿Qué es una super aleación?
¿Como esta constituida?
Dé un ejemplo de aplicación
1) Una superaleación, o aleación de alto rendimiento, es una aleación que exhibe una excelente resistencia mecánica y a la fluencia, resistencia a altas temperaturas, estabilidad y una gran resistencia a la corrosión y la oxidación
2) Constituidas por, Ti, Ni, Cr, Al, Zr, B, Co, Mo, Hf
3) son utilizadas para alabes para turbinas gas (Níquel)
¿En qué consiste el forjado rotatorio?
El forjado rotatorio es una operación de forja que reduce el diámetro de una barra o
tubo sólido con el movimiento radial alternativo de un conjunto de dos o cuatro matrices.
El proceso es apropiado para producir tramos cortos o largos de barra o tubería
con diversos perfiles internos o externos.
Variables del proceso de extrusión directa
•La temperatura
•La velocidad de extrusión
•Presión
1) ¿Qué es el silicio?
2)¿Qué teoria explica sus propiedades electricas?
Expique de manera breve y concisa esta teoría utilizando un diagrama3)¿Cuáles son las aplicaciones más importantes del silicio?
4)¿Cuál es el procesos de obtención del silicio monocristalino?
1) es un materil semiconductor
2) Teoria de bandas
3) en la tecnología de comunicaciones, transistores, electrónica, celdas solares
4) Fundición mediante el método Czochralski