Una de las operaciones principales dentro del
proceso de fundición es el moldeo
el moldeo con arena el método de mayor aplicación a
nivel mundial, y dentro de este el moldeo en arena verde
el más común
consiste en la fabricación de moldes con una mezcla de dos componentes
básicos, la arena y la bentonita, en presencia de agua como elemento
aglutinante
establece que las propiedades requeridas
en las arenas de moldeo son:
Refractariedad
Plasticidad
Cohesión
Plasticidad
se han realizado varios trabajos de investigación relacionados a
la simulación computacional del llenado del metal líquido en el
molde
uso del programa “Vulcan” para simular
diferentes geometrías en fundición de aluminio
su campo de acción en la simulación de diferentes escenarios de
composición de la arena,
a fin de estimar su influencia en la dinámica del fluido
durante el llenado en el molde,
para de esta manera proveer a las empresas de fundición una herramienta
adicional al proceso de moldeo en arena verde
El origen de la fundición de metales se remonta a los años 4000 A.C., época
en la cual los seres humanos utilizaban la técnica de fundir metales para
fabricar elementos ornamentales, y armas para la caza y pesca
El impacto de la industria de la fundición en la economía mundial puede ser abordado desde
la óptica de innumerables indicadores económicos, sin embrago, uno de los más
representativos es la
producción mundial de hierro gris, hierro dúctil, y, acero fundido. 45% de la producción mundial. Estas
cifras seguramente se verán afectada por los efectos de la pandemia del Covid-19.
Proceso
la transformación de un metal desde el estado sólido al estado líquido, por acción de una fuente
generadora de calor
para posteriormente vaciarlo en un ESTUDIO INFLUENCIA TIPO DE ARENA, SIMULACIÓN CFD 30
recipiente (molde), en donde el metal líquido en su proceso de solidificación adquiere la forma de
dicho recipiente
se caracteriza por su alta flexibilidad para la producción de una amplia gama de piezas tanto en forma
y tamaño, como en la diversidad de metales y aleaciones a ser producidas
se puede afirmar que el proceso de fundición es un caso de un fluido
multi-fase donde coexisten fluidos compresibles e incompresibles, que
no llegan a mezclarse
y en donde se ven involucradas variables como por ejemplo: tensión superficial, transferencia de
calor tanto conductiva como convectiva, y, entalpía
Sistemas de moldeo
Los sistemas de moldeo se constituyen en uno de los sub procesos
fundamentales en la industria de la fundición
Fundición con molde desechable
los componentes básicos de un
molde desechable
Caja de moldeo superior
Caja de moldeo inferior
Molde superior Molde
inferior Macho o núcleo
Fundición con molde permanente
Fundición de crecimiento de monocristales
Tipos de arenas de moldeo
Existen diversidad de tipos de arena que se utilizan a nivel global para la producción de moldes de
fundición. Los principales tipos de arena que se ´pueden encontrar en el mercado son
Arena sílice
Zirconita
Cromita, y,
Olivina
tipo de arena más ampliamente utilizado es la arena sílice (SiO2) debido a sus excelentes propiedades
de refractariedad (resistencia a altas temperaturas)
SiO2 superior al 95%, lo que limita la presencia de óxidos metálicos, compuestos que afectan a la
refractariedad de la arena
Moldeo en arena verde
El moldeo en arena verde es el método tradicional por experiencia, y el más ampliamente utilizado en la
industria de la fundició
consiste en el vaciado del metal líquido, en un molde de arena
aglomerado con bentonita y agua
no ha sido sometido a ningún proceso térmico de
secado
la mezcla de moldeo aún contiene un porcentaje de humedad al momento de interactuar con el metal
líquido en el proceso de vaciado
Conclusion
la densidad de las arenas en un proceso de moldeo en verde, tienen incidencia directa en la calidad
superficial de la pieza fundida, principalmente por efecto de la presión que guarda una asociación
positiva fuerte de entre 0.9849 y 0.9913 con respecto a la variación de la densidad, lo cual puede ser
evaluado a través de la rugosidad superficial
permite concluir que el software es una herramienta con mucho potencial, esto se demuestra en el
hecho de que, pese a no ser un software especializado en fundición, posee herramientas muy
versátiles que permiten realizar análisis como el del ciclo de solidificación presentado en el apartado
de validación,