Procesos de conformado por conservación de material

Procesos de conformado por conservación de material

Dos tipos

Procesos de consolidación (moldeo/fundición): Se realiza fundiendo el material y vertiéndolo en moldes que reproducen la forma de la pieza. El material se calienta hasta alcanzar un estado semi-fluido. Entonces se vierte en el molde, enfriándose y solidificándose para formar la geometría de la pieza. Las aleaciones metálicas se clasifican en función de la conservación o no del molde tras el proceso. Los polímeros se clasifican en función del tipo de polímero: los termoplásticos pueden ser llevados al estado plástico y sucesivamente de nuevo al estado sólido. Los termoestables, al calentarse reestructuran de carácter irreversible la molécula.

Proceso de deformación (deformación plástica): Se realiza sometiendo a los materiales a elevados esfuerzos, ya sea en caliente o en frío, que obligan a las preformas a adaptarse a cavidades predefinidas. El material se somete a elevados esfuerzos que obligan al material a adoptar su forma a la cavidad:

• Deformación volumétrica (deformación plástica en volumen considerable de material en comparación con el total). Las aleaciones metálicas se clasifican en función de la familia de procesos: laminado, forja, extrusión/estirado.
• Deformación local o conformado de chapas (la deformación plástica se produce sobre una zona muy localizada del material, el resto de la pieza está sin deformar o con deformidades elásticas). Las aleaciones metálicas se clasifican en función de la familia de procesos: corte, plegados, conformado.

Proceso de consolidación: ventajas e inconvenientes

Ventajas: Se puede usar para piezas con geometría compleja, incluyendo vaciados internos; algunos procesos dan piezas con acabados finales según los requisitos de diseño, sin operaciones adicionales; pueden generar diversos tamaños de piezas; se utiliza como método artesano de taller o producción en masa.

Inconvenientes: Puede aparecer porosidades y defectos metalográficos en la solidificación, que reducen las propiedades mecánicas del material; acabado deficiente en muchos procesos, que requieren operaciones de acabado; en general, operaciones de alto riesgo para el operario y medio ambiente.

Materiales para la fundición

Se pueden usar varios tipos de materiales metálicos así como polímeros, en función del proceso solo se podrán utilizar algunos tipos de aleaciones. La fluidez determinará la idoneidad de un material para ser utilizado: medida de la capacidad del metal para llenar el molde antes de enfriarse, es inversa a la viscosidad. Los factores que afectan a la fluidez son la temperatura de vaciado, composición del metal, viscosidad del metal líquido y el calor transferido a los alrededores. La composición también afecta a la fluidez. La composición determina, además de los mecanismos de solidificación, el calor de fusión, cantidad de calor requerida para que el metal pase del estado líquido al sólido. Un mayor calor de fusión tiende a incrementar la medida de la fluidez de la fundición.

Hornos

: el horno es el elemento encargado de proporcionar la temperatura necesaria para la fusion del material. Hay distintos tipos de horno. La eleccion de uno u otro dependerá de: aleacion a fundir, tipo de vaciado o llenado del molde, capacidad del horno, tamaño de piezas, coste del horno y coste de mantenimiento. Los tipos son: cubilote (horno cilindrico vertical. consume coque), calentadores a fuego directo (material se calienta con un pequeño hogar, el techo refleja la llama aumentado el calor. consume gas natural, suele utilizarse para metales no ferreos), horno de crisol (el metal se funde en un crisol sin estar en contacto con el combustible ni otra atmosfera. el material se extrae con cuchara. consume gas, aceite y carbon), horno de arco electrico (el material se funde con el calor generado por un arco electrico. se utiliza principalmente pa la fundicion de acero) y horno de induccion (usa un campo magnetico generado con una bobina para inducir una corriente y calentar el material y fundirlo. optimo para controlar el ambiente del material)

Moldeo: prototipo de la pieza que se desea fabrical, teniendo en cuenta el proceso y el diseño pa minimizar los defectos . Molde: elemento que tiene en su interior la cavidad con forma de la pieza deseada, debe estar ajustado para evitar la posible contraccion durante la solidificacion, se suele calentar antes de hacer la colada. existen dos tipos: a molde abierto y cerrado. sus elementos son: bebedero, canales de sitribucion, ataque, mazarotas, corazon.

PROBLEMAS ASOCIADOS A LA CONTRACCION: el proceso de solidificacion involucra el paso del material fundido a solido. el metal puro solidifica a una temperatura constante y las aleaciones en un intervalo de temperatura y el rango depende de la composicion: inicio de solidificacion (pelicula de granos equiaxiales en las paredes del molde), solidificacion intermedia (coexistencia de liquido y dendritas) y solidificacion final (granos equiaxiales). durante la fase de diseño es importante tener en cuenta las contracciones, de otra forma profocara una pieza fuera de tolerancias, podemos evitar contracciones tambien con enfriadores, para q ciertas regiones enfrien rapidamente