00-Cubierta F-Dic.07 nº2 - PEDECA Press · 2012-02-17 · fomados por SLC - Por S. Menargues, J....

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Director: Antonio Pérez de CaminoPublicidad: Carolina AbuinAdministración: María González OchoaDirector Técnico: Dr. Jordi TarteraColaboradores: Inmaculada Gómez, José Luis Enríquez,

Antonio Sorroche, Joan Francesc Pellicer,Manuel Martínez Baena y José Expósito

PEDECA PRESS PUBLICACIONES S.L.U.Goya, 20, 4º - 28001 Madrid

Teléfono: 917 817 776 - Fax: 917 817 126www.pedeca.es • [email protected]

ISSN: 1888-444X - Depósito legal: M-51754-2007

Diseño y Maquetación: José González OteroCreatividad: Víctor J. RuizImpresión: Villena Artes Gráficas D. Manuel Gómez

D. Ignacio Sáenz de Gorbea

Asociaciones colaboradorasPor su amable y desinte-resada colaboración en laredacción de este núme-ro, agradecemos sus in-formaciones, realizaciónde reportajes y redacciónde artículos a sus autores.

FUNDI PRESS se publicanueve veces al año (excep-to enero, julio y agosto).

Los autores son los úni-cos responsables de lasopiniones y conceptospor ellos emitidos.

Queda prohibida la repro-ducción total o parcial decualquier texto o artícu-los publicados en FUNDIPRESS sin previo acuerdocon la revista.

Editorial 2Noticias 4Industrial Química del Nalón constituye un Consejo Asesor • INFAIMON lanza las nueas cá-maras compactas industriales de IDS • AZTERLAN y TABIRA reunen a expertos de estampa-ción en caliente • El Comité del certamen EGÉTICA-EXPOENERGÉTICA se amplía en su convo-catoria 2011 • LAND celebra 40 años de su Laboratorio de Calibración.

Información

•Las escorias siderúrgicas, de camino al éxito en Madrid - Por UNESID 8•EWT-Brondolin 10•Asamblea General TEDFUN 2010 12•CV, la tecnología de mallado inteligente para acelerar las simulaciones de fundición 16•PUBLIREPORTAJE - Excepcional oferta de Impresora y Fresadora 3D de UNION CARBONO 20•El factor “tiempo” en la fundición inyectada en cámara caliente - Por FRECH 22•Orion Integración S.L. presenta las dos nuevas impresoras 3D de Z Corp. a un precio muy com-

petitivo 24•Exitosa puesta en marcha de una moderna planta de recuperación para arenas furánicas, en

el centro de fundición Ostfriesland (ENERCON) 26•Comprendiendo los fluidos para trabajo de metales 101 - Por Gary Francis 30•Instalación Structural para el primero de la clase Suiza 34•Sistemas de fusión y mantenimiento controlados por IGBT 37•Acuñadas para usted - Por GF AgieCharmilles 41•Efecto de las condiciones de inyección en la integridad estructural de los componentes con-

fomados por SLC - Por S. Menargues, J. A. Picas, J. Muñoz, I. Espinosa y A. Forn 45•Inventario de Fundición - Por Jordi Tartera 52Guía de compras 53Índice de Anunciantes 56

Sumario • OCTUBRE 2010 - Nº 26

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Asociaciónde Amigos

de la Metalurgia

ILARDUYA es suministradora integral deproductos para procesos de fundición ycuenta con una amplia gama de produc-tos y, también, a medida en las siguientesáreas:

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za y otras aplicaciones.

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más de 90 años y que aplica la innovaciónen todos sus procesos con el máximo respe-to por el medio ambiente.

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48340 Amorebieta (Vizcaya) Tel. +34 94 673 08 58Fax +34 94 673 34 54

[email protected]

Este número que tiene en sus manos estará presenteen la “Reunión TEDFUN – Noviembre 2010” que se ce-lebrará en Zaragona el día 19 del presente mes, ade-

más de la difusión normal al sector fundición.

Como sabrán, TEDFUN es la Asociación Técnica y Desarrollode la Fundición a Presión Española, y a ella están asociadasla gran mayoría de las fundiciones inyectadas.

Buenos artículos como es nuestra primera premisa puedenleer en este número, espero sepan apreciarlo. Muchos de e-llos relacionados con la fundición inyectada, sector muyimportante dentro de la fundición.

A su vez, encontrarán el resumen de la Asamblea Generalque TEDFUN organizó el pasado mayo en Madrid, dondefacilitan gran cantidad de cifras y datos referentes al sec-tor.

Antonio Pérez de Camino

Editorial / Octubre 2010

2

Editorial

“para la empresa es un honor, u-na satisfacción y un estímulo po-der enriquecerse con los conoci-mientos de cada uno de estoscientíficos. Igualmente tambiénsentimos una enorme gratitudpor el esfuerzo y la dedicaciónque están demostrando hacia In-dustrial Química del Nalón”.

Los miembros que forman partede este Consejo Científico Asesorson los siguientes: José Barluen-ga, Avelino Corma, Mario Díaz,José Luis Jorcano, Carlos LópezOtín y Rosa María Menéndez.

Por parte de Industrial Químicadel Nalón, asistirán a las reunio-nes con el Consejo las siguientespersonas: Rufino Orejas, presi-dente de la compañía; Gonzalo O-rejas, vicepresidente; José LuisPérez Campoamor, consejero; Al-fonso Martínez, director general;Jaime González-Baizán, subdirec-tor general; y Carlos García, direc-tor de Tecnología y Desarrollo.

El Consejo Científico Asesor deIndustrial Química del Nalón sereunirá dos veces al año en lasinstalaciones de la empresa.

Info 2

INFAIMON lanzalas nuevascámarascompactasindustrialesde IDSINFAIMON presentó en la MATE-LEC los nuevos modelos de cá-maras industriales Ueye de IDS.

Las nuevas cámaras de IDS sonmuy compactos con distintasinterfaces y cuentan con una ro-busta carcasa IP65/IP67 ademásde un gran número de comple-

Noticias / Octubre 2010

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IndustrialQuímicadel Nalónconstituyeun ConsejoCientífico AsesorIndustrial Química del Nalón haconstituido un Consejo Científi-co Asesor con el objetivo de con-tar con un equipo cualificado yexperimentado que le asesoreen temas de estrategia en inno-vación y diversificación empre-sarial. Se trata de un canal quepretende trasladar el mundo dela ciencia al entorno de la em-presa, donde se realizarán apor-taciones que revertirán en bene-ficio de la industria química y dela comunidad científica.

Industrial Química del Nalónempezó a madurar esta idea enseptiembre del año pasado,cuando decidió dar un impulsoestratégico a la innovación paraque la empresa evolucionarahacia nuevos productos, proce-sos y líneas de negocio.

El Consejo está formado por seisprofesionales científicos ajenosa la compañía. Cada uno de es-tos seis profesionales ha sidoinvitado por su conocimiento,experiencia y prestigio, relacio-nado con el negocio y/o con elentorno de la industria químicay su previsible futuro.

Rufino Orejas, presidente de lacompañía, ha trasladado que

mentos como cables, conecto-res y tubos protectores para lasópticas.

Una de las ventajas de los nue-vos modelos es que incorporanun innovador sensor CMOS. Elnuevo sensor global shuttercombina las ventajas de la tec-nología CCD, como la sensibili-dad lumínica y la fidelidad decolor y la alta velocidad en lossensores CMOS.

Gracias a su diseño inteligente yun tamaño de pixel de 5.3µm, es-te sensor representa un salto sig-nificativo en comparación con lossensores actuales del mercado.

El nuevo sensor CMOS es capazde ofrecer también alta fidelidaden color y la incorporación de lafunción global shutter permitela captura precisa de imágenesen movimiento, lo que antes noera posible con sensores CMOSque utilizan el método rolling s-hutter. Las cámaras que incor-poran este sensor son las UI-1240 y UI-5240.

Info 3

AZTERLANy TABIRA reunena expertosde estampaciónen calienteAZTERLAN-Centro de Investiga-ción Metalúrgica, y el InstitutoTABIRA, han organizado el II Fo-

en la presente convocatoria, que-da en manos de Antonio Cejalvo,director general de Energía de laGeneralitat Valenciana.

Info 6

LAND celebra40 añosde su Laboratoriode CalibraciónEl Laboratorio de Calibración deLAND se creó para satisfacer lasnecesidades de calibración detemperatura de los clientes. El la-boratorio ofrece un servicio com-pleto de calibración de sensoresde temperatura y fuentes, inclu-yendo: termómetros de radiación,cámaras de termografía, termo-pares y fuentes de cuerpo negro.

El Laboratorio de Calibración deLAND, en el Reino Unido, fue elprimero en ser acreditado en1970 para emitir Certificados deCalibración en el ámbito de me-didas de temperatura y tambiénel primero en ser acreditado pa-ra emitir certificados que cum-plan los requisitos de las nor-mas ISO 17025.

Noticias / Octubre 2010

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rum Técnico Internacional de Es-tampación en caliente: Claves deInnovación en el Proceso de Es-tampación en Caliente para anali-zar el papel que jugará esta tecno-logía en el sector de automoción.

El acto, celebrado en las instala-ciones del AIC-Automotive Inte-lligence Center, ha reunido a 150profesionales de la industria deautomoción que han intercam-biado experiencias en temasmuy especializados relaciona-dos con el proceso de estampa-ción en caliente.

Entre los ponentes se encontra-ban destacados especialistas in-ternacionales de BMW, Arcelor-Mittal, Schwartz o Prefer, asícomo de importantes empresaslocales como Gestamp, Batz S.Coop o Fagor Arrasate.

En la actualidad, en el sector deautomoción, con sus exigencias,la seguridad y la reducción depeso son dos de las claves pri-mordiales. Para lograr cumplir-las, es necesario la introducciónde nuevos materiales en las es-tructuras de los vehículos, comolos aceros UHSS (aceros de ultraalta resistencia), cuyas particu-laridades en su transformacióny tratamiento, muy diferente alos aceros convencionales, su-ponen un gran reto tecnológicoy están experimentando un im-portante crecimiento.

AZTERLAN es un Centro de Inves-tigación en Metalurgia, con más30 años de experiencia, donde 80especialistas del sector metalúrgi-co trabajan en dar respuesta a losrequerimientos de sectores comoautomoción, eólico, etc.

El Instituto TABIRA es una aso-ciación técnica, cuyo principalobjetivo es el desarrollo del co-nocimiento y tecnológico lacompetitividad del tejido indus-trial vasco.

Info 5

El Comitédel certamenEGÉTICA-EXPOENERGÉTICAse amplía en suconvocatoria 2011El certamen EGÉTICA-EXPOE-NERGÉTICA ha incorporado re-cientemente a su Comité nuevosmiembros de cara al arranque ypuesta en marcha de su convoca-toria 2011, que tendrá lugar enlas instalaciones de Feria Valen-cia del 16 al 18 de febrero.

Las firmas Eurener, KrannichSolar, Mecasolar-OPDE-Proinso,Würth; Energesis, Ahorro y Efi-ciencia Energética, Renomar yA+F Suncarrier han pasado aformar parte del máximo órga-no de decisión de la muestra.Empresas representantes dedistintos ámbitos dentro de lasenergías renovables, como sonla geotermia, el sector de la e-nergía eólica o el de las instala-ciones termofotovoltaicas.

Nuevos miembros que vienen asumarse a la ya activa participa-ción de empresas líderes del sec-tor de las energías renovables yconvencionales, con la presenciaen el Comité de EGÉTICA-EXPOE-NERGETICA de Iberdrola, Accio-na o Gas Natural-Unión Fenosa,entre otras.

Asimismo la Feria de las Energíascuenta con un sólido respaldoinstitucional a través de la activaparticipación en el Comité de laGeneralitat, a través de la AgenciaValenciana de la Energía (AVEN).También participan la AsociaciónValenciana de Empresas del Sec-tor de la Energía (AVAESEN) y elInstituto Tecnológico de la Ener-gía (ITE); sin olvidar por supuestola presidencia del certamen que,

En los últimos 40 años ha emiti-do más de 18.500 certificados.Esta dedicación y entrega ha da-do a LAND una reputación in-discutible entre los laboratoriosde calibración de temperaturadel mundo. El éxito del labora-torio en estos 40 años es testa-mento de la disciplina y dedica-ción de toda la gente que hatrabajado allí.

Info 7

Acaba de finalizar EUROSLAG 2010, la 6ª Con-ferencia Europea de Escorias. Más de 250delegados se han reunido en Madrid los pa-

sados días 20 y 21 de octubre, en una conferencia ala que acudieron delegados de 25 países de todo elmundo, con el fin de promover la aplicación de es-corias y compartir los últimos conocimientos en lamateria. La escoria siderúrgica es un subproductogenerado durante el proceso siderúrgico, con unaspropiedades específicas que, al ser tratada, lo con-vierten en un material muy valioso para otros u-sos, tales como la construcción de carreteras y o-tras obras públicas.

Las escorias siderúrgicas se utilizan igualmente enla fabricación del cemento, así como otras nuevasaplicaciones emergentes, que van desde el trata-miento de aguas para los arrecifes de coral, recons-trucción de zonas marítimas para la recuperaciónde la vegetación marina, etc.

Productores siderúrgicos, procesadores de esco-rias, investigadores y consumidores finales, hancombinado sus esfuerzos en EUROSLAG 2010, conel fin de optimizar las ventajas de cada uno de losusos y ampliar el potencial de las nuevas aplicacio-nes de las escorias.

Durante la Conferencia se trataron aspectos técni-cos, medioambientales, de seguridad, de mercadosy de investigación.

Se destacó la contribución al desarrollo sostenibledel uso de las escorias, tal y como resumió el Presi-dente de Euroslag, Dr. Heribert Motz, al reducir elconsumo y el impacto ambiental que produce laextracción de áridos de las canteras; la disminu-ción de emisiones de CO2 y de consumo de ener-gía; y reduciendo las necesidades de vertederospor parte del sector siderúrgico.

Asimismo, se habló también de la ne-cesidad de una mayor implicación y a-poyo de las Administraciones Públi-cas, con el fin de promover el uso deescorias, a partir de sus mejores con-diciones medioambientales, así comoincentivar la investigación y desarro-llo en el campo de las escorias.

UNESID, la asociación española deproductores siderúrgicos, fue la encar-gada de organizar Euroslag 2010, cele-brada en Madrid. La próxima Confe-rencia de Euroslag, se celebrará en2012.

Información / Octubre 2010

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Las escorias siderúrgicas,de camino al éxito en MadridPPoorr UUNNEESSIIDD

EWT, S.L. se complace en anunciar el acuerdoal que ha llegado con la empresa italianaBrondolin S.p.a. para la representación de

sus productos en España y Portugal, efectivo desdeel pasado mes de mayo.

Brondolin, empresa con amplia trayectoria en elmercado español, está especializada en la fabrica-ción y reparación de todo tipo de componentes queforman parte del grupo de inyección de las máqui-nas de alta presión, tanto para aluminio como parazamac y magnesio.

Sus más de 40 años de experiencia son una garantíade calidad y durabilidad en todos sus productos. Elcontrol de procesos, mecanizado, tratamiento térmi-co, mecanizado final y nitrurado, todos ellos integra-dos en sus propias instalaciones, permiten asegurarlos parámetros ideales para el buen funcionamientode todos los componentes del grupo de inyección.

Brondolin fabrica y repara cualquier parte del gru-po de inyección, sea cual sea el tamaño de máqui-na o el metal que se inyecte, principalmente:

— Contenedores.

— Pistones de cobre berilio.— Cuellos de cisne, para zamac y magnesio.— Inyectores de magnesio.

Además de los productos estándar, la amplia expe-riencia de Brondolin le permite desarrollar solucio-nes específicas para la mejora del proceso de in-yección y la duración de sus componentes, susprincipales desarrollos son:

— Contenedores termorregulados.— Pistones con anillo de desgaste (sistema paten-

tado).

Para EWT, S.L. es un placer poder contar con un co-laborador de la talla y fama de Brondolin para am-pliar su gama de productos, todos ellos enfocadosa dar la máxima calidad de producto y servicio pa-ra sus clientes.


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EWT-Brondolin

La Asociación Técnica y Desarrollo de la Fun-dición a Presión Española “TEDFUN” cuentaen la actualidad con 30 Socios Fundidores de

Inyección de aluminio y/o zamak y con 12 SociosColaboradores.

El día 28 de mayo de 2010 TEDFUN ha celebrado enel Hotel Abba Madrid su Asamblea General, de a-cuerdo con el siguiente Orden del Día:

— Apertura del Sr. Presidente, D. Juan Gárate.

— Informe Económico.

— Mercado de las Materias Primas: Aluminio y Za-mak.

— Informe de las actividades realizadas en el ejer-cicio 2009:

• Programa Formación.

• Programa I+D.

• Programa General.

— Valoración y Análisis Encuesta General.

— Valoración y Análisis Encuesta Especial.

— Programa Actividades Ejercicio 2010.

— Altas y Bajas de Socios.

— Ruegos y Preguntas.

A esta primera parte de la Reunión asistieron untotal de 24 personas representando a un conjuntode 19 Socios Fundidores de TEDFUN.

En dicha Asamblea se aprobaron para formar partecomo nuevos Socios Fundidores de TEDFUN las so-licitudes de las empresas siguientes:

— FUNDICIONES GOICOECHEA, S.L.

— FUNDICIONES JÚLCAR, S.L.

— MWK ESPAÑA, INDUSTRIAL VILASSARENCA, S.A.

Tras un coffee-break de confraternización, se adhi-rieron a la reunión otras 16 personas representan-do a un conjunto de 10 Socios Colaboradores deTEDFUN.

Posteriormente se procedió a presentar un resu-men de la reunión para los Socios Colaboradores.

Por último y como Jornada Técnica programadapara esta Asamblea, D. Raúl Pérez de Arenaza de lafirma ANÁLISIS Y SIMULACIÓN procedió a presen-tar la Propuesta Técnica: “Soluciones Tecnológicaspara la Competitividad basadas en la Simulación aRiesgo Cero”.

Tras elegir por consenso el lugar de la próxima


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Asamblea General TEDFUN 2010

En lo que respecta a la exportación, la distribuciónpor países de las 57.015 toneladas exportadas en2009 resultó la siguiente:

FRANCIA 34,21% USA 0,43%

ALEMANIA 22,37% MÉJICO 0,28%

REINO UNIDO 12,61% HOLANDA 0,25%

PORTUGAL 5,53% SUIZA 0,25%

POLONIA 5,12% BÉLGICA 0,16%

ESCANDINAVIA 2,37% BRASIL 0,05%

AUSTRIA 2,31% ÁFRICA 1,08%

CHEQUIA 2,20% ASIA 0,37%

HUNGRÍA 1,36% SUDAMÉRICA 0,11%

ITALIA 1,29% OTROS 6,96%

TURQUÍA 0,69%

Volver a indicar por último que TEDFUN cuenta con12 Socios Colaboradores, firmas proveedoras de re-conocido prestigio en los campos de las materiasprimas, consumibles, máquinas, equipamientos ydiversos servicios orientados al Sector de Fundición.

Reunión de Trabajo de TEDFUN, que se celebraráen el Hotel Boston de Zaragoza el 19 de noviembrede 2010, se procedió a celebrar un aperitivo y un al-muerzo en el propio Hotel Abba Madrid.

DATOS SECTORIALES DE TEDFUN

La capacidad de producción de los Socios Fundido-res de TEDFUN asciende a:

• 140.000 toneladas anuales de aluminio inyectado.

• 18.000 toneladas anuales de zamak inyectado.

En el ejercicio 2009 los Socios Fundidores de TED-FUN fabricaron:

• 73.072 tn de aluminio inyectado, de las cuales53.617 (73%) fueron exportadas.

• 6.999 tn de zamak inyectado, de las cuales 3.398(49%) fueron exportadas.

Estas fundiciones facturaron en el ejercicio 2009un total de 368 millones de euros y ocuparon a2.955 personas.

Los Sectores Destino de las piezas inyectadas en2009 por los Socios Fundidores de TEDFUN fueronlos siguientes:

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La tecnología CV puede acoger fácilmente geo-metrías complejas con grosores de paredescambiantes sin necesidad de emplear un

gran número de celdas. Esto hace que la tecnologíaCV sea ideal para geometrías irregulares como lasque se pueden encontrarse en los componentes deautomoción HPDC.

La tecnología única utilizada en NovaFlow & SolidCV se denomina Control Volume. Fue lanzada, trasvarios años de desarrollo, por NovaCast FoundrySolutions en 2008 y combina cálculos de celdas cú-bicas FDM y de fracciones de celda en los bordes dela superficie. La tecnología CV genera una mallacontrolada por la superficie de la pieza con lo queson necesarias muchas menos celdas en compara-ción con la tradicional tecnología de FDM. CV es u-na forma completamente nueva de mallado, no esuna técnica de maquilaje para hacer fotografías ypelículas con mejor aspecto.

En FDM es muy difícil cambiar el tamaño de las cel-das en áreas con grosor irregular. Como resultado, elárea más fina decide el tamaño de la celda más pe-queña de toda la pieza, incluso en áreas donde po-drían haberse empleado celdas más grandes. Esto noocurre con CV donde las celdas más grandes, combi-nadas con las celdas de los bordes, describen perfec-tamente toda la pieza. Se puede calcular un gradien-te térmico en menos de una celda completa,mientras que FDM generalmente requiere un míni-mo de 3 celdas, lo cual reduce al máximo el tiempode simulación hasta en las secciones más estrechas.

Ilustración dimensional de la precisión de CV

Una simple geometría puede ser empleada para ilus-trar la superioridad de CV respecto a FDM. Las circun-

ferencias de los gráficos mostrados a continuacióntienen un diámetro de 60 mm y un mallado en 2Dcon 10 mm de celdas. Según el Gráfico 3 FDM es im-preciso para describir el círculo o cualquier otra curvageométrica. Para poder incrementar la precisión setiene que reducir el tamaño de la celda, resultandoen un aumento del número total de celdas. En el Grá-fico 4 el tamaño de la celda se ha reducido a 3.6 mm,pero la forma es todavía imprecisa. Sin embargo, elnúmero de celdas se ha multiplicado por 10, pero en3D ¡el incremento sería incluso mayor! El Gráfico 6muestra algunos ejemplos de la reducción del tiempode cálculo para piezas típicas de fundición.

CV emplea la misma dinámica de fluidos y teoríasde transferencia de calor que FDM, con igual o ma-yor precisión.

Ventajas de CV comparada con FDM

• El empleo de menos celdas con CV disminuyeconsiderablemente el tiempo de simulación, amenudo más de 10 veces.


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CV, la tecnología de malladointeligente para acelerarlas simulaciones de fundiciónPPoorr NNoovvaaccaasstt

Gráfico 1. Gradiente térmico en una sección estrecha con menosde una celda de grosor.

• Gradiente térmico correcto con pocas celdas.

Una pieza de pared fina pero muy extensa enHPDC se muestra con tecnología CV (izquierda) ycon tecnología FDM (derecha) con el mismo tama-ño de celda, en total 19.700 celdas en la pieza. FDMnecesita un mínimo de 2.5 millones de celdas enesta pieza para describirla correctamente, lo queimplica un aumento considerable del tiempo decálculo.

• Se puede emplear menos de una celda en el es-pesor de la pieza, lo cual facilita la simulación decualquier figura, por ejemplo piezas muy gran-des y paredes finas.

• Mayor precisión respecto a FDM gracias a unadescripción geométrica correcta de la pieza.

• El tamaño del fichero, considerablemente máspequeño, hace posible transferir simulacionescompletas de forma on-line para consultas o a-suntos de soporte.

Octubre 2010 / Información

Gráfico 2. CV. Tamaño de la celda: 10 mm.Número total de celdas: 64.

Gráfico 3. FDM. Tamaño de la celda: 10mm. Número total de celdas: 64.

Gráfico 4. FDM. Tamaño de la celda: 3.6mm. Número total de celdas: 484.

Un poco de historia

A principios de los 80 el innovador Rudolf Sillén ini-ció su actividad de investigación y desarrollo parala industria de la fundición, hasta crear lo que hoyse conoce como NovaCast Foundry Solutions AB.Nuevas soluciones permitieron a la industria globalde las fundiciones solucionar problemas metalúrgi-cos complicados. Los esfuerzos empleados en el de-sarrollo del sector han continuado hasta nuestrosdías y se han convertido en socios cercanos de fun-diciones a lo largo y ancho del mundo.

La sede radica en Ronneby, al sur de Suecia. Dispo-nen de oficinas de ventas en Gothenburg y una fi-lial en Chicago, USA – NovaCast Solutions USA Inc.Su propia organización, combinada con una fuertecooperación de 25 agentes bien seleccionados lesproporciona al mismo tiempo una gran fuerza glo-

bal y una intensa presencia local en diversos mer-cados geográficos.

La industria de la fundición está experimentandoun desarrollo tremendo por la necesidad de garan-tizar una calidad específica, la consistencia de losprocesos de producción y ejercer los controles me-dioambientales cada vez más exigentes, y al mis-mo tiempo seguir siendo eficientes en los costes.Para solucionar todos estos problemas, NovaCastFoundry Solutions ofrece aplicaciones informáti-cas que ayudan a los clientes en el desarrollo de sunegocio. Incluso pueden realizar una participaciónmás activa como socio cuando el sistema de pro-ducción se basa en el sistema Lean.

Las aplicaciones informáticas de NovaCast FoundrySolutions pueden ser adaptadas a cualquier proce-so metalúrgico con hierro gris, nodular o compacto.Se ofrecen programas de simulación para la mayo-ría de las aleaciones, tanto férricas como no férri-cas, así como para la mayor parte de los métodosde fundición.

El Software de NovaCast Foundry Solutions incluyeproductos para todo el proceso de producción, des-de la planificación y la simulación hasta el procesoy control de calidad. También cubre el diseño delsistema de llenado y alimentación, cálculo de car-gas, simulación de llenado y solidificación, por gra-vedad y alta presión, cálculo de tensiones, sistemasde control de procesos para analizar, estabilizar yoptimizar el proceso de fundición, series cortas yprototipos de fundición CGI y producción en gran-des series de componentes en CGI.


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Gráfico 5.

Gráfico 6. Tiempo de simulación para diversas piezas típicas.

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El factor “tiempo” se considera actualmentesólo desde una perspectiva, la reducción delmismo. El riesgo de la optimización del tiem-

po, es que puede llegar a conseguirse a expensasde la calidad o de un proceso de fundición seguro ycontinuado. Teniendo en cuenta este conocidoriesgo, Frech integró la cámara (Fig. 1) en el interiorde la máquina después de varias pruebas.

El sistema de la cámara sustituye a los controles de

caída de piezas convencionales como son el de pe-sado, taraje y evaluación, los cuales suponen valio-sos tiempos de ciclo.

Hacía falta desarrollar un sistema que no requirie-se más tiempo del que se necesita en una fundi-ción sin control de caída de pieza, todo ello bajo losmismos niveles de precisión y seguridad. La tabla 1muestra el ahorro de un proceso a tres turnos u-sando una cámara.

Existen además, otras ventajas adicionales no rela-cionadas con el factor tiempo. Por ejemplo, defi-niendo áreas críticas pueden detectarse de formamuy rápida piezas incompletas, rebabas, salpica-duras, defectos de superficie.

En esta presentación vamos a describir nuestrosistema de moldes bajo la perspectiva del factor“tiempo” aunque podrían incluirse bajo el factor“calidad”. En la Fig. 2 –izquierda–, se muestra unacolada de 2 cavidades fundida en una máquina decorrederas. Con un tiempo de ciclo de 2 segundosse inyectan 2 piezas, que equivale a una pieza alsegundo. Para separar las piezas de la mazarota seprecisa de un proceso de vibrado. El reciclado delmaterial de desecho es muy costoso. La colada dela parte derecha ha sido fundida con una máquina


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El factor “tiempo” en la fundicióninyectada en cámara calientePPoorr FFRREECCHH

Fig. 1. Cámara.

Tabla 1. Cálculo para un proceso a 3 turnos (24 h por día).

y del molde se redujo el tiempo de ciclo, y con ellose mejoró la productividad. La tabla 2 muestra elahorro.

Para realizar una comparación económica represen-tativa (tabla 3), se integraron a un sistema todas lasoptimizaciones y desarrollos descritos en el informe.

El sistema requería una máquina universal com-pleta, en este caso una DAW-50 F RC: molde de va-rias cavidades con separación automática de bebe-dero, fiable control de piezas sin ningún tipo depérdida de tiempo, pulverizador, piezas con super-ficies de alta calidad, y todo ello con un tiempo deciclo inferior a 6 segundos. Los resultados en la Ta-bla 3 hablan por sí mismos.

de fundición a presión estándar, que fue optimiza-da y automatizada con un sistema de alta veloci-dad. El molde tiene múltiples cavidades y separalos bebederos inmediatamente. En base a los re-quisitos de un cliente, se realizó un test en unamáquina DAW-20F que incluía todas las innova-ciones descritas así como un dispositivo de pulve-rizado estático. El ciclo duraba 3,6 segundos y pro-ducía 8 piezas, equivalente a 2,2 piezas porsegundo. Debido a que la separación de la pieza te-nía lugar en el molde, ya no era necesario el proce-so de vibrado y el reciclado en la propia célula po-día realizarse de forma más fácil. La ventaja portanto no consistía únicamente en conseguir unadoble productividad, sino también en un ahorro e-liminando trabajos posteriores.

Esta presentación no estaría completa sin la consi-deración del factor “calidad”. El método de prelle-nado (Fig. 3), patentado por FRECH, reduce el aireen el sistema de fundición y por consiguiente au-menta la calidad de la pieza. El pistón de inyecciónse mueve con el molde abierto a una velocidad ul-tralenta, para expulsar así el aire del canal de subi-da y del cuerpo de boquilla. Frech resolvió la con-tradicción de tener el pistón en movimientomientras el molde está abierto, gracias a su propiosistema de seguridad desarrollado con este fin.Mediante los movimientos simultáneos del pistón


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Fig. 2. Pieza inyectada primero con máquina de correderas ydespués optimizada para fundición estándar.

Tabla 2. Ahorro con prellenado.

Tabla 3. Comparación económica.

Fig. 3. Prellenado.


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La nueva impresora ZPrinter 150 es una im-presora 3D de calidad profesional, a un precioreducido dentro del sector; y la nueva impre-

sora ZPrinter 250 es la impresora 3D multicolormás económica del mercado.

Las impresoras ZPrinter® 150 (monocromo, desde12.990 €) y ZPrinter® 250 (multicolor, desde 21.990

€) tienen un tamaño compacto que es perfecto pa-ra una clase, un departamento o una pequeña em-presa.

A diferencia de las impresoras 3D de baja gama, lasnuevas ZPrinter 150 y ZPrinter 250: son fáciles deusar desde el principio, crean modelos 3D con unaresolución 5 veces mayor y tienen el menor costeoperativo del sector (el menor coste por modeloimpreso).

Además de ser asequibles y fáciles de usar, lasnuevas ZPrinter imprimen entre 5 y 10 veces másrápido que el resto de tecnologías de impresión 3D,con la capacidad exclusiva de imprimir múltiplesmodelos apilados simultáneamente.

Este enorme aumento del rendimiento permiteque las ZPrinter ofrezcan asistencia a un departa-mento o a una escuela, incluso en las épocas demás trabajo.

La ZPrinter 250, así como el resto de las ZPrinters acolor, son las únicas impresoras 3D capaces de im-primir simultáneamente en varios colores. La im-presión 3D a color permite que los diseñadores yestudiantes evalúen mejor el aspecto, la aparienciay el estilo de los diseños, pues las piezas puedenimprimirse con gráficos, logotipos, texto, etiquetasy comentarios incorporados.

Entre las especificaciones de las ZPrinter 150/250se incluyen:

• Resolución: 300 x 450 ppp.

Orion Integración S.L.presenta las dos nuevasimpresoras 3D de Z Corp.a un precio muy competitivo

• Tamaño mínimo de detalle: 0,4 mm (0,016pulgadas).

• Velocidad de impresión vertical: 20 mm/ho-ra.

• Tamaño de cubeta de construcción: 236 x185 x 127 mm.

Las dos nuevas ZPrinter incorporan funcionesde automatización que aparecieron por pri-mera vez en la ZPrinter 450 (gama tamañomediano), incluida la configuración automáti-ca, la carga de composite automatizada y laauto-monitorización de los materiales y el es-tado de impresión.

Se adaptan a la perfección a cualquier entornode oficina técnica o aula. Además, son limpiasy silenciosas y no producen residuos peligro-sos.

“Se ha reducido el precio de las ZPrinter parahacerlas asequibles a un mayor sector de lapoblación”, indicó el director general de Z Corpora-tion, John Kawola. “Estamos llevando a cabo esarevolución con nuevas máquinas que ofrezcannuevos niveles de rentabilidad.

Aunque su tamaño sea más pequeño que el delresto de nuestra línea de productos, estas ZPrintermantienen la velocidad, calidad y rentabilidad quecaracteriza a la marca Z Corp.”


Desde hace algunos meses se “cuelan” en elcentro de fundición Ostfriesland (GZO) dela nueva fundición del fabricante de insta-

laciones eólicas ENERCON, piezas importantes pa-ra sus instalaciones eólicas. Se trata de piezas fun-didas de hierro nodular con grafito esferoidal(GGG) como por ejemplo cubos de rotor, o portamáquinas con dimensiones de hasta 6 m.

Con esta nueva fundición, ENERCON tan sólo apo-ya su producción manteniéndose la satisfactoriacolaboración con los Proveedores de piezas fundi-das actuales. En el proyecto de la fundición los in-genieros de ENERCON dieron gran valor a un lugarde producción luminoso y un concepto de produc-ción moderno.

Requerimientos a la recuperación de arena

Como la calidad de la arena de moldeo tiene in-fluencia directa sobre la superficie de las piezasfundidas y también sobre el consumo de agluti-nante, las fundiciones exigen al constructor de laplanta valores correspondientes como pérdidas deignición, contenido de finos residual, temperaturade arena y grado de recuperación. A ello hay que a-


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Exitosa puesta en marchade una moderna plantade recuperación para arenasfuránicas, en el centro de fundiciónOstfriesland (ENERCON)

Cubo de rotor Enercon, pieza fundida similar.

Engranaje Enercon, pieza fundida similar.

— Para el cometido “Separar partículas de hierro”→ una máquina → Separador magnético.

Gracias a este concepto de clara estructura puederecuperarse un máximo de arena, con la ventaja detener que emplear muy poca arena nueva ( que esmuy costosa).

Otros conceptos de otros proveedores se caracteri-zaban por una máquina combinada “Desmoldeo”,lo que significa → una máquina para la dosifica-ción → “Desmoldeo – Dosificación – Triturar arena– Separar hierros”.

El Cliente se dio cuenta muy rápidamente de que loscostes de inversión (valor de la oferta) con esta solu-ción combinada son mucho más favorables, pero quelos costes de explotación esperados se convertiríantras 1 año, esta ventaja inicial, en una desventaja.

Las características de la arena recuperada FAT sontan buenas que la resistencia necesaria del moldeen las piezas GGG se obtiene incluso con una partede arena nueva muy reducida y un consumo de re-sinas muy bajo.

En el año 2008 el Cliente encargó a FAT Förder- undAnlagentechnik GmbH el suministro y el montajede la instalación completa con un rendimiento de60 t/h.

El pedido incluía entre otros una parrilla de des-moldeo de 4,2 x 4,2 m con una sobrecarga de 50 t,una estación de trituración con dos trituradores denódulos, una despolvorización de la arena y un en-friamiento, silos de almacenaje y transferencia, asícomo todo el abastecimiento de arena de la fundi-ción con arena recuperada y arena nueva.

ñadir los requisitos habituales como disponibili-dad de planta, facilidad de operación y manteni-miento, comportamiento de desgaste, calidad deservicio y mantenimiento de recambios.

En general, para arenas furánicas en piezas fundi-das grandes de GGG pueden suponerse como rea-les los siguientes valores característicos para la a-rena recuperada:

• Pérdida de calcinación aprox. 2,5 hasta 3,5%(en función de la re-lación arena / fundi-ción)

• Contenido de fino residual < 0,1%

• Temperatura de arena ~25°C

• Grado de recuperación > 95% (es decir de-manda de arena nue-va aprox. 5%)

• Disponibilidad de planta > 97%

Para el proyecto GZO, FAT ha comprometido losvalores de garantía siguientes:

• Pérdida de calcinación < 4% (relativamentealto, debido a unarelación arena / fun-dición desfavorable)

• Contenido de fino residual < 0,1%

• Temperatura de arena ~25°C

• Grado de recuperación > 95% (es decir de-manda arena nuevaaprox. 5%)

• Disponibilidad de planta > 97%

En el centro GZO se moldean los moldes en arenafuránica debido a las grandes dimensiones de laspiezas fundidas y a la elevada resistencia necesa-ria del material de moldeo. Por motivos medioam-bientales y de costes se debe de mantener lo másreducido posible el uso de arena y respectivamentemantener los más elevado posible el grado de efi-ciencia de la recuperación. Por este motivo se deci-dieron por la técnica de planta de la Firma FAT.

El concepto de la Firma FAT combina las siguientesventajas:

— Para el cometido “Desmoldeo” → una máquina→ una parrilla de desmoldeo.

— Para el cometido “Dosificar” → una máquina →Canaleta vibratoria.

— Para el cometido “Triturar arena” → una má-quina → Triturador de nódulos vibratorio.


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Parrilla de desmoldeo 4,2 x 4,2 m con una sobrecarga de 50 t.

Concepto de la recuperación mecánica

La parrilla de moldeo se ubica a nivel de suelo y seencuentra en una zona separada.

Debido a la elevada sobrecarga de 50 t y del eleva-do peso de la parrilla de desmoldeo necesaria y dela estructura metálica, toda la construcción estácolocada en una masa antivibratoria. Con ello secompensa la energía vibratoria generada para notransmitirla a la cimentación y por ende a la nave.

Los nódulos de arena de moldeo desmoldeada así co-mo la arena sobrante se recogen en una tolva y me-diante canaletas vibratorias se llevan a los dos tritu-radores de nódulos para su trituración y cribado.


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Estación de trituración con 2 trituradores de nódulos vibrato-rios (Rendimiento 2 x 30 t/h).

Encima de la salida de las canaletas vibratorias se u-bican 2 separadores Overband que separan los hie-rros de enfriamiento, restos de fundición y coquillasde la corriente de arena. En los trituradores de nó-dulos se desmenuzan y se criban los nódulos o te-rrones de arena de moldeo por fricción y vibraciónal tamaño de grano. Aproximadamente 2-3% de laarena introducida se separa como grano grueso.

Los trozos gruesos recogidos en una cesta se eva-cúan una vez por turno de forma cómoda por unaabertura de mantenimiento a una altura fácilmen-te accesible para el personal de mantenimiento.

Recuperación de arena FAT con clasificador de cascadas y en-friador en arrastre.

La arena se despolvoriza en un clasificador de cas-cadas y para ello se aspira aire en corriente trans-versal a través del clasificador de cascadas.

Seguidamente la arena pasa por el enfriador de a-rrastre en el cual se trata en un paquete intercam-biador térmico. En el enfriamiento la temperaturade la arena baja de 150 - 200°C a 25°C. El caudal y lacantidad de agua refrigerante se regulan en fun-ción de la temperatura de salida de la arena (25 °C).

La arena recuperada despolvorizada y enfriada sedistribuye de forma neumática en 4 silos de arenarecuperada, allí se almacena y se dispone para el a-bastecimiento neumático de arena de la instala-ción de moldeo manual.

GZO se decidió para el abastecimiento de arenacon transporte neumático de empuje FAT para ob-tener una elevada disponibilidad y fiabilidad deservicio en el abastecimiento de arena con un re-ducido trabajo de mantenimiento. El transporte deempuje neumático de las arenas se basa en untransporte que cuida el material con muy bajas ve-locidades de transporte y poco desgaste. Con esteproceso se transporta la arena como un flujo conti-nuo en la tubería con la característica de que la ve-

Abastecimiento de arena neumático con transportadores deempuje FAT.

locidad es aproximadamente 6 veces menor queen otros procedimientos comparables.

Como el desgaste en las tuberías de transporte y enlos codos depende exponencialmente de la veloci-dad de transporte, los tiempos de duración de lastuberías y de los codos en el proceso del transportede empuje FAT son un múltiplo mayor (¡varios añossin mantenimiento de la tubería de transporte!).

La planta se proyectó y se montó en cooperaciónestrecha y cooperativa con la dirección de la em-presa del GZO, la dirección de proyecto de Enercony la oficina de arquitectura encargada por Enercon.La complejidad del proyecto total requirió un tra-bajo exacto y gran capacidad de coordinación detodos los participantes.

Con la recepción de la planta para la recuperaciónde arenas a principios de Noviembre 2009 en GZOse concluyó con éxito la puesta en marcha.

FAT está activo en el campo internacional y pon-drá en marcha en breve plantas similares a la an-tes descrita en:

— En invierno 2009/10 en China.

— Y en 2010 en Rusia, Francia y Portugal.

Ello confirma a FAT como un constructor de insta-laciones para Fundiciones en el mercado interna-cional con una fuerte orientación a los Clientes ysus mercados. Para cualquier duda respecto a lasinstalaciones garantizan una ayuda rápida a travésdel sistema de telemantenimiento FAT (por inter-net) y bajo demanda del Cliente se realizan visitasde los técnicos a la mayor brevedad, todo ello apo-yado por su equipo de servicio de seis personas.

Parece que cada vez más Fundidores a Presiónestán desarrollando operaciones secundariascomo maquinado, acabado por vibración y

subensamble de componentes vaciados. Estas ope-raciones agregan valor a las piezas vaciadas y utili-dades a las compañías fundidoras. Las operacionesde maquinado son muchas veces la primera etapaen el proceso secundario y el fundidor tiene quetomar muchas decisiones respecto al tipo de má-quinas requeridas, el tipo de herramental requeri-do y el refrigerante necesario para maximizar lacalidad de cada parte producida. Los ingenieros demanufactura están generalmente bien documen-tados en relación con la máquina y el tipo de he-rramienta requerido, pero en muchos casos el as-pecto del refrigerante de la operación es el menoscomprendido y el menos investigado. El refrigeran-te es usualmente comprado en base al costo porgalón, experiencias pasadas o en una recomenda-ción de un proveedor de equipo o herramienta. Elpropósito de este artículo es proporcionar algunainformación general sobre los varios tipos de refri-gerantes y las mejores maneras de maximizar sudesempeño en el depósito.

Existen básicamente tres tipos generales de refri-gerantes a escoger al seleccionar un producto; a-ceites solubles, semi-sintéticos y sintéticos. Cadatipo tiene ventajas y desventajas y es importanteentender cuáles son, porque, desafortunadamente,el refrigerante perfecto no existe.

La tecnología del aceite soluble existe desde hacemás de setenta años. Se han efectuado mejoras alos sistemas emulsionantes, propiedades de dure-

za biológica y propiedades de lubricidad, así quelos aceites solubles aún mantienen una gran parti-cipación en el mercado, pero muchas compañíasestán buscando en muchos casos alternativas máslimpias, de mejor desempeño y menor costo. Losaceites solubles normalmente contienen aceitemineral o vegetal, emulsionante(s), biocidas/fungi-cidas y aditivos especiales de lubricidad (como clo-ro, azufre, fósforo, etc.) Las ventajas de los aceitessolubles típicamente incluyen:

• Buena lubricidad/vida de herramienta.

• Buena protección contra la corrosión de las má-quinas y las partes.

• Problemas mínimos con la piel.

• Película de aceite residual en las partes de la má-quina.

• Compatible con una variedad de metales.

• Tratamiento de disposición de residuos relativa-mente fácil.

Las desventajas típicas incluyen:

• Emulsiona trampas de aceites (lo que reduce laresistencia biológica y su desempeño).

• Produce niebla de aceite en aplicaciones de altavelocidad.

• Máquinas, partes y pisos resbalosos que dismi-nuyen los aspectos de seguridad.

• Propenso a degradación biológica.

• Altos niveles de consumo comparado con semi-sintéticos y sintéticos.


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Comprendiendo los fluidospara trabajo de metales 101PPoorr GGaarryy FFrraanncciiss,, JJ&&SS CChheemmiiccaall

• Buena lubricidad/vida de herramienta en la ma-yoría de aplicaciones ferrosas.

• Buena protección contra oxidación/corrosióndonde se utiliza agua de buena calidad.

• Características extremas de baja formación deespuma.

• Excelentes características de separación de acei-te entrampado.

• Apariencia clara para una mejor observación dela pieza trabajada.

• Muy limpio.

• Extremadamente bajos niveles de consumo.


• Puede remover los aceites lubricantes de la má-quina.

• Puede secar la piel de los operadores si la con-centración es muy alta.

• Con el tiempo producirá un pobre desempeñocon agua dura.

Al tratar de decidir qué tipo de refrigerante sería elmejor para su aplicación, hay varias cosas a consi-derar. Pregúntese a usted mismo las siguientescuestiones y comprenda que estas son probable-mente las mismas preguntas que le hará un poten-cial proveedor de refrigerantes. Ellas incluyen:

• ¿Qué metales estaré maquinando? Zinc, alumi-nio, magnesio, metales ferrosos o una combina-ción de todos ellos.

• ¿Qué clase de operaciones estaré efectuando?Fresado, taladrado, rectificado, cepillado, rosca-do, torneado, etc.

• ¿Qué clase de herramental estaré usando? Dia-mantes, carburo, acero de alta velocidad o com-binaciones de todos.

• ¿Qué requerimientos de lubricación pudiesennecesitar ciertas herramientas específicas? Porejemplo, los formadores de roscas requieren máslubricidad que los cortadores de roscas. Las he-rramientas Mapal normalmente requieren másaceite o una lubricación tipo barrera para laspastillas de carburo.

• ¿Qué clase de agua está disponible para la dilu-ción del refrigerante?

• ¿Estaré operando aplicaciones de alta pre-sión?¿Cuáles son las presiones máximas?

• ¿Cuál es la duración razonable esperada de la vi-da del depósito?

• La tecnología de los semi-sintéticos es una varian-te de la tecnología de los aceites solubles. La fór-mula de los semi-sintéticos incorpora menos a-ceite que los solubles (típicamente 10-40%),usualmente diferentes emulsionantes que los a-ceites solubles y aditivos grasos ácido/amina paraayudar a emulsionar el aceite base, proporcionarprotección contra corrosión y regular los nivelesde pH. Adicionalmente, siempre habrá cierto por-centaje de agua contenida en un concentrado se-mi-sintético. La cantidad de agua contenida en elproducto depende de para qué haya sido diseñadoéste, desde el punto de vista económico. Por con-siguiente un producto semi-sintético proporcio-nará los siguientes beneficios:

• Buena lubricidad/vida de herramienta.

• Problemas mínimos en la piel.

• Buena protección contra la corrosión de las má-quinas y las partes.

• Película delgada semi-aceitosa en partes y má-quina (seguridad mejorada).

• Compatible con una variedad de metales.

• Bajo consumo comparado con aceites solubles.

• Usualmente de fácil disposición.

• Separa las trampas de aceites mejor que los acei-tes solubles (permanece más limpio).

• Niveles más bajos de niebla de aceite comparadocon aceites solubles.


• Ligeramente más potencial de formación de es-puma en aplicaciones de alta presión.

• Potencialmente bacterial.

La tecnología sintética ha mejorado significativa-mente desde los sesenta. Trabajadores de antañoque trabajaron con los primeros sintéticos tienenno pocas historias de horror acerca de los refrige-rantes sintéticos. Aunque la tecnología ha mejora-do significativamente, los sintéticos son aún típi-camente utilizados en más aplicaciones limitadassi se cuenta con una fuente de agua de calidad. Laformula de los sintéticos contiene jabones grasosácido/amina, por la misma razón que los semi-sin-téticos. Adicionalmente pueden también contenerpolímeros solubles en agua, sales inorgánicas ybiocidas/fungicidas para lubricidad, proteccióncontra oxidación y resistencia biológica. Igual quelos semi-sintéticos, los concentrados de sintéticostambién contienen cierto porcentaje de agua. Lossintéticos actuales tienen típicamente las siguien-tes ventajas:


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• ¿Qué clase de equipo para clarificación (desnata-dores, agentes coalescentes, etc.) tengo disponi-bles?

• ¿Tengo algunos operadores con piel sensible?

• ¿Qué tan bien monitoreo los depósitos?

• ¿Cuántos y qué clase de servicios necesitaré demi proveedor?

En general, a mayor rudeza de la aplicación, mayordiversidad de herramientas y metales de la opera-ción, la finura de los acabados y la calidad del agua,su selección debería enfocarse en un semi-sintéticode alto contenido de aceite o en aceite soluble. De-pendiendo del número de aplicaciones rudas, losproductos podrían también necesitar aditivos de al-ta presión u otros de alta lubricidad. Si la aplicaciónno es muy pesada y la calidad del agua es buena, unsemi de bajo aceite o aún un sintético deben seránsuficientes. Sin embargo, se debe hacer notar, queno todas las compañías tienen un sintético que tra-baje bien en metales no ferrosos.

Al considerar cuál tipo de refrigerante usar, usteddebe también entender cómo el agua puede ayu-dar a maximizar la vida y desempeño de ese refri-gerante. Siempre se recomienda una fuente de a-gua de calidad, pero no siempre está disponible deun pozo o de la red municipal. En algunas partesdel país el agua es razonablemente suave y la cali-dad en general es buena, pero en otras áreas el a-gua es muy dura y contiene altos niveles de calcio,magnesio, hierro, carbonatos, sulfatos o cloro. Alpensar en el producto en su depósito, típicamente88-95% será agua. Esto soporta el razonamientoque a mejor calidad de agua, mejor desempeño delrefrigerante.

Una fuente de agua de calidad es aquella que tieneun pH de 6.5-7.5, un nivel de dureza <30 ppm decalcio, sin actividad biológica y un contenido decloro <5ppm. Estos son valores que usted quisieraver en agua desionizada (DI) o de ósmosis inversa(OI). Aún cuando hay un costo al generar cualquie-ra de estas fuentes de agua, los beneficios fácil-mente superan los costos. Considere los problemaspotenciales de usar agua cuestionable. Ellos inclu-yen:

• Residuos pegajosos (causados por sales de aguadura acumulándose en el depósito).

• Actividad biológica (causada por tener nutrientesacumulándose en el depósito).

• Oxidación y corrosión (causada por las sales deagua dura acumulándose en el depósito).

• Inestabilidad en la emulsión (causada por salesde agua dura acumulándose en el depósito).

• El único potencial problema con el uso de agua DIu OI es la mayor tendencia a formar espuma en a-plicaciones de alta presión y alta turbulencia. Sinembargo, la mayoría de los productos pueden serformulados para corregir este problema. Algunaspersonas podrán preguntar, ¿cuál es el problemacon agua suavizada? y la respuesta es ninguno, siel suavizador está trabajando correctamente y e-vacuando toda la salmuera del tanque de resina.Si no, los cloruros se acumularán con el tiempo yuna condición de oxidación pudiese ocurrir even-tualmente. Si usted está utilizando un suavizador,los niveles de cloruros deben ser monitoreadospara determinar el contenido de cloro. Un provee-dor viable de refrigerantes puede correr esas prue-bas para usted. En muchos casos, el suavizador esutilizado junto con un tratamiento de ósmosis in-versa. Esto ayuda a prolongar la vida de las mem-branas del OI. El punto es usar el agua de mejorcalidad que usted pueda y los costos de produciruna fuente de agua de calidad, se compensaráncon ahorros en la vida del depósito del refrigeran-te y su desempeño.

Una vez que haya determinado el tipo de refrige-rante y agua que desea utilizar en su planta, necesi-ta empezar a considerar cuál proveedor de refrige-rantes le puede suministrar los mejores productos,servicio y experiencia. Los proveedores viables derefrigerantes deberán proporcionarle recomenda-ciones específicas del producto, características es-pecíficas de desempeño e ideas para maximizar eldesempeño y los ahorros. Considere todas las ven-tajas que un potencial proveedor le puede suminis-trar y no solamente el costo por galón. Los poten-ciales proveedores deben incluir:

• Compañías con las que usted se sienta a gusto ytenga una relación.

• Compañías que le vendan otros productos quí-micos para otras operaciones (como la planta defundición) para consolidar proveedores.

• Compañías que estén involucradas en el merca-do por muchos años y conozcan lo que se necesi-ta para ser competitivos.

• Compañías que realmente produzcan y propor-cionen servicio a sus productos.

• Compañías que tengan su propio laboratorio y e-valúen el refrigerante en los depósitos de mane-ra regular.

• Compañías que tengan personal experimentado


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se mantienen operacionales es mantenerlos tan lim-pios como sea posible. Para este propósito, alguiendebe remover el aceite entrampado utilizando des-natadores, agentes coalescentes o succionadores dedepósito. Las rebabas deben ser removidas tanto co-mo sea posible utilizando transportadores o remo-viéndolas manualmente. Mantenga el tabaco, café yotras fuentes de alimento alejados del depósito.

Mantener el depósito limpio es la manera más fácilde tener la actividad biológica al mínimo. Las bacte-rias que crean los malos olores en el depósito son a-naeróbicas, lo que significa que no requieren oxíge-no para vivir y desarrollarse. Una capa continua deaceite entrampado sobre la superficie bloquea la ab-sorción de oxígeno en el depósito y permite a lasbacterias anaeróbicas desarrollarse. Las rebabas dediferentes metales mezcladas pueden reaccionarentre sí para desestabilizar productos y promover o-xidación y corrosión. Los problemas en el depósitopueden ser intimidantes, razón por la cual usted ne-cesita como recurso, alguien con experiencia.

En conclusión, la variable del refrigerante en cual-quier aplicación de maquinado no debe ser unmisterio para la persona que busca un producto.

en ventas y servicio que rutinariamente lo visi-ten para dar servicio a sus productos.

• Compañías que puedan proporcionar ideas, en-trenamiento y experiencia a su personal.

Existen literalmente cientos de compañías ven-diendo refrigerantes. La mayoría de ellos no fabri-can los productos y no tienen la experiencia paradar servicio apropiadamente. Aunque el precio porgalón es importante y todas las compañías requie-ren ser competitivas, el precio del producto es ra-ramente el mejor camino para ahorrar en el costototal. Considere todos los factores y tomará siem-pre la delantera en los ahorros de los costos.

Para que todo programa de refrigerantes sea exito-so debe existir un compromiso entre el usuario y elproveedor. Alguien en el taller debe tomar la res-ponsabilidad e interactuar con el representante delproveedor para asegurar que todo está operando deacuerdo a las expectativas. En talleres pequeñospodría ser el operador de la máquina, en talleresmás grandes podría ser un técnico en refrigeranteso un gerente de laboratorio. En cualquier caso, lasdos verificaciones principales que deben efectuarsediariamente son la concentración y el pH del refri-gerante. Ambas verificaciones pueden hacerse lite-ralmente en menos de un minuto, pero son impor-tantes para el bienestar del depósito y el operador.La concentración es un aspecto muy importanteque se debe conocer ya que puede afectar numero-sos criterios de desempeño. Si las concentracionesson muy altas, se verán afectados la generación deresiduos pesados, irritación posible de la piel, ma-yores nieblas y humo, así como altos niveles deconsumo. Por otra parte, si las concentraciones sonmuy suaves, puede ocurrir una descomposiciónbiológica, acabados pobres, una pobre vida de la he-rramienta y oxidación en partes o maquinaria.

Adicionalmente si el pH es verificado regularmen-te, puede mostrar tendencias de la condición deldepósito. Por ejemplo, un pH que se está incre-mentando, pudiese indicar que las partes que es-tán siendo acabadas mediante vibración antes delmaquinado, o lavadas en un limpiador alcalino ymaquinadas después de ser lavadas, están acarre-ando residuos alcalinos del depósito. Excesiva al-calinidad en el depósito puede afectar la estabili-dad de la emulsión e irritación en la piel. Un pHcuya tendencia es a la baja pudiese indicar que laactividad biológica está aumentando y se requieretomar medidas correctivas.

Otra buena manera de asegurarse que sus depósitos


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Tel.: 917 817 776

Fax. 917 817 126



DGS Druckguss Systeme AG es una empresade fundición a presión de tamaño medio,especializada en el tratamiento de alumi-

nio, magnesio y zinc. En sus tres fábricas de Suiza,República Checa y China, cerca de 500 empleadostratan en torno a 10.000 toneladas de metal anua-les para obtener componentes de fundición a pre-sión de alta calidad.

Guía tecnológica de componentesestructurales

La empresa, situada en St.Gallen, muy cerca de laconfluencia de fronteras de Suiza, Austria y Ale-mania, se ve a sí misma como suministrador desistemas especializados en el desarrollo y fabrica-ción de componentes ligeros complejos de granprecisión formal. Desde hace algún tiempo ofreceen su programa los llamados componentes estruc-turales. «En pocos años hemos conseguido el lide-razgo tecnológico en la fabricación de estos com-ponentes estructurales», explica Axel Schmidt,director técnico de DGS, que completa: «Así nos loconfirman diversos prestigiosos clientes del ramoalemán del automóvil, que mantienen con noso-tros una intensa colaboración para el desarrollo deproductos y procesos.»

Componentes exigentes

Los exigentes componentes estructurales que hoyfabrica DGS están destinados al ramo del automó-vil. Estos componentes, con espesor muy pequeño

de pared, tienen que satisfacer exigencias mecáni-cas sumamente estrictas.

Los componentes estructurales se utilizan por e-jemplo, en celdas de conductor que se ensamblancomo puntos nodales o elementos portantes con o-tros componentes para formar un marco muy rígi-do capaz de soportar altas cargas. Estos compo-nentes han de ser soldables y tener gran capacidadde deformación plástica para que no rompan encaso de sobrecarga.

Satisfacer estas exigencias exige mucho de la fundi-ción a presión. El proceso de inyección y la tecnolo-gía de inyección en que se apoya el proceso son fun-damentales, pero también son importantes laóptima elección de la aleación de aluminio, la reali-zación adecuada del tratamiento térmico posterior,la elaboración y el tratamiento superficial de loscomponentes y algunos otros aspectos. En el proce-dimiento Structural, la inyección se realiza normal-mente en alto vacío para que las piezas sean solda-bles y garantizar que los valores característicos delmaterial mejoren con el tratamiento térmico.

Instalación de fundición a presión«Structural», la base de todo

La nueva técnica de inyección empleada por DGSse basa en la tecnología de máquinas Buhler Carat,combinada con un sistema de alto vacío desarro-llado por DGS para exigencias específicas. Otros e-lementos clave son los innovadores conceptos demolde y la aleación optimizada por DGS. Axel Sch-


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Instalación Structuralpara el primero de la clasede SuizaPPoorr BBuuhhlleerr

La unidad de inyección, regulada en tiempo real,presenta un alto grado de reproducibilidad que ga-rantiza la constancia de calidad de las piezas en ca-da inyección. Las muchas posibilidades de ajustar elperfil de inyección simplifican la fabricación de es-tos exigentes componentes. «Con la elección de Ca-rat 280 completamos nuestro parque de máquinasen un altísimo nivel», concluye Schmidt. «Pero hayalgo más, los empleados de DGS trabajan desde ha-ce años con instalaciones de fundición a presión deBuhler, así que las conocen perfectamente.»

Buhler como contratista general

El encargo de DGS Druckguss Systeme AG com-prendía el suministro de una celda completa de in-yección «Structural». Los periféricos de Buhler in-tegrados en el sistema de control de las celdas defundición a presión, destinados a la extracción de

midt: «Para defender a largo plazo la posición co-mercial que hemos conseguido durante estos últi-mos años, decidimos invertir en la tecnología deinyección a presión más moderna y de mayor ren-dimiento. Y elegimos una nueva celda de inyec-ción de Buhler, con una máquina Carat de 2.800 to-neladas.» La decisión recayó a favor de Buhler porla calidad demostrada de su nueva tecnología dedos placas. «Y la elegimos porque esta innovadoratecnología de dos placas es muy convincente», ex-plica Axel Schmidt. «Carat es ideal para fabricarcomponentes estructurales. La gran rigidez del sis-tema de cierre hace que los moldes sean más es-tancos e impidan la formación de laminillas. Estonos ayuda a mantener constante el proceso de e-vacuación y en conjunto, apoya la estabilidad delproceso durante la inyección. Además, estamosconvencidos de que la tecnología de dos placas ha-rá nacer otros desarrollos innovadores en la técni-ca de fundición a presión.»


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La nueva instalación Structural de DGS Druckguss Systeme AG.

piezas, a la pulverización de moldes y al marcadode las piezas, constituyen el núcleo de la instala-ción. El horno dosificador, la prensa estampadora,el recipiente de enfriamiento y la campana de as-piración completan el suministro. «Adjudicamos elpedido de la instalación de inyección completa aBuhler en su calidad de contratista general», expli-ca Axel Schmidt. «Y esta decisión también ha re-sultado correcta. El transcurso del proyecto ha de-jado muy clara la importancia de contar con unadirección única, de una sola mano.»

Druckguss Systeme AG considera que disponer enla propia casa de know-how específico para toda lacadena de proceso demuestra su capacidad y con-diciones para ofrecer la mayor utilidad posible alcliente. Diversas fases como el tratamiento térmi-co, el tratamiento ulterior y el tratamiento superfi-cial, han sido desarrolladas y realizadas por la pro-pia empresa DGS.

Con máxima precisión

El programa de instalación y puesta en funciona-miento de la nueva celda de inyección era muy es-tricto. Gracias a una buena gestión del proyecto,los especialistas de Buhler consiguieron montar yponer en funcionamiento la nueva celda en eltiempo previsto. En primavera de 2009 se entrególa nueva instalación de fundición a presión, quedesde entonces funciona con precisión máxima. A-xel Schmidt: «Estamos muy satisfechos de nuestranueva instalación de Buhler; sabemos que estamos

en vías de conseguir nuestros objetivos. Y estamosorgullosos de poder fabricar para nuestros clientescon la nueva instalación, la más avanzada y, ac-tualmente, la mayor instalación de fundición apresión de Suiza.»

Structural

Con la serie constructiva Carat, Buhler ofrece unageneración de máquinas perfectamente ajustada alas aplicaciones estructurales.

— La extraordinaria rigidez del sistema de cierrede dos placas de Buhler contribuye a estabilizarel proceso. Aplicando la fuerza de cierre direc-tamente a las columnas, se pueden compensardefectos de paralelismo en el molde. Los resul-tados son unos moldes más estancos, menosformación de laminillas y más precisión dimen-sional de los componentes, algo ideal para lasaplicaciones en vacío.

— La regulación Buhler en tiempo real contribuyea una guía constante del proceso con procedi-mientos de llenado reproducibles.

— La estructuración flexible del perfil de fundi-ción permite inyectar sin sobrecargar el molde,cuya vida útil se hace más larga.

— El sistema de control Dat@net de Buhler ofrecenumerosas posibilidades para la visualización ysupervisión del proceso. De este modo es posi-ble documentar claramente la estabilidad deproceso, algo imprescindible en el caso de com-ponentes estructurales.


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Un producto de la nueva instalación, una pieza estructuralcompleja de aliminio con paredes delgadas.


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La tecnología IGBT (Insulated Gate BipolarTransistor – Transistor bipolar de compuertaaislada), que empezó a utilizarse en los siste-

mas UPS (Uninterruptible Power Supply) por HOR-MESA desde el año 1990, ha sido presentada a lacomunidad de la fundición para los sistemas de fu-sión por inducción.

Es el resultado de aproximadamente 4-5 años deinvestigación y estudios de desarrollo. A la fecha,ya se han producido varias unidades de potenciacon IGBT, y en los últimos 6 meses fué presentadaen España y fundiciones internacionales.

Generalmente la principal diferencia de las unida-des controladas por IGBT de las unidades controla-das por tiristores, es que tienen un control comple-tamente digital y más eficiencia en comparación alos sistemas de control análogos. La ventaja másimportante es que incluso a operación en baja po-

tencia, el factor de potencia no baja de 0.96, y en o-peración a potencia nominal o máxima, el factorde potencia es mayor a 0.98. Mientras el manteni-miento de metal fundido y el proceso de sinteriza-do, la potencia puede ser reducida por el operariodurante estos periodos sin tener altos niveles de e-nergía reactiva, como ocurriría actualmente conlos sistemas controlados por tiristores. Por lo tan-

Sistemas de fusióny mantenimiento controladospor IGBTPPoorr IInngg.. AAllvvaarroo GGóómmeezz ZZaarrzzaa -- IInngg.. GGuussttaavvoo PPéérreezz SSaarraabbiiaa..DDppttoo.. TTééccnniiccoo HHoorrnnooss yy MMeettaalleess SS..AA..


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sinterizado conlleva aproximadamente un 80% deoperación del convertidor en baja potencia y opera-ción en máxima potencia, sólo unas cuantas horasal final del sinterizado. Durante este largo periodode sinterizado, la fusión y colada en el otro hornono es posible debido a que el convertidor está sien-do utilizado para el sinterizado, si se utiliza un sis-tema de fusión & mantenimiento (Melt&Hold), sepuede fundir con normalidad al tiempo que se estásinterizando un segundo horno. Sin olvidar que to-do este largo tiempo de sinterizado en el que elconvertidor funciona a baja potencia, de no utili-zarse una unidad de potencia controlada por IGBT,se estaría generando gran enrgía reactiva duranteun largo periodo de tiempo.

En algunos casos, hay plantas de fundición que ne-cesitan metal líquido en ambos hornos al mismotiempo (por ejemplo en plantas de colada conti-nua). Para estos casos, si no se cuenta con un con-vertidor de mantenimiento extra al de fusión, lamisma unidad de potencia de fusión se tendría queutilizar para ambos hornos, lo que se traduciría enperdidas de calor, entre otras. Con un sistemaMelt&Hold se puede ir fundiendo nuevo material,mientras el convertidor de mantenimiento extra seutiliza para mantener la temperatura en el hornoque está colando el metal fundido, lo que previenelas pérdidas de calor y por lo tando de energía.

Una adaptación, en un equipo existente sin estesistema, de un sistema de mantenimiento contro-lado por IGBT, sólo toma de 2 a 3 días. Además deno ser necesaria la disponibilidad de otra platafor-ma, ya que este nuevo convertidor es más pequeño

to, se reducen en gran medida los costes por ener-gía reactiva y/o costes de inversión en sistemas decompensación.

Otro punto importante de las unidades de potenciacontroladas por IGBT es la flexibilidad en cuanto alrango de frecuencias posible de operación.

Basándonos en todas estas ventajas y en la grandemanda de nuestros sistemas de fundición con u-nidades de potencia controladas por IGBT, hemosempezado a adaptar nuestros sitemas controladospor IGBT como nuestros sistemas estándar de fu-sión. Clientes nuestros que actualmente están uti-lizando unidades de potencia controladas porIGBT, han incrementado su eficiencia de operacióny han reducido costos de operación y de inversión.

Luego del proceso de fusión, durante el primer a-nálisis y limpieza de la escoria, y durante el segun-do análisis y la colada del metal fundido, se gastanaproximadamente entre 15 y 30 minutos, depen-diendo del tamaño del horno. Durante este tiempo,si no se tiene un sistema de fusión & manteni-miento (Mel&Hold), el segundo horno no puedeempezar a utilizarse. Este periodo de tiempo perdi-do implica un gasto extra en tiempo que se puedetraducir a gasto de dinero. Sin olvidar que duranteeste periodo de 15 a 30 minutos de operación enmantenimiento o baja potencia, al no utilizar unsistema controlado por IGBT, el sistema genera e-nergía reactiva generando un incremento en loscostos de energía eléctrica.

Otra perdida significativa de tiempo ocurre duranteel periodo de sinterizado. En general, el proceso de

en comparación a los controlados por tiristores ypuede colocarse junto al convertidor existente, yser controlado por el operario de una manera igualde facil y cómoda.

En convertidores de baja potencia para manteni-miento, la entrada de voltaje requerida es de 380V, que lo hace aún más cómodo para la adapta-ción en un sistema existente, debido a que no se-ría necesario un transformador extra para su ali-mentación. Además, para cortes de electricidad,es posible utilizar las centrales generadoras que setengan dentro de la planta para alimentar el con-vertidor de mantenimiento y de esta manera po-der mantener el metal liquido hasta que se cuele ohasta que se reestablezca el sistema de suministroeléctrico.

A continuación se muestra un esquema básico decómo se puede adaptar fácilmente una nueva uni-dad de mantenimiento controlada por IGBT a unsistema de fusion existente.

gular. HORMESA no utiliza conductores de seccióncircular u oval de baja eficiencia en sus hornos. To-das las bobinas están fabricadas utilizando cobreelectrolítico de sección transversal rectangular, cu-ya conductividad mínima es de 58 ohm/mm2 paraminimizar las pérdidas de la bobina.

La parte interna de la bobina está recubierta con u-na pre-capa especial que puede soportar hasta1.800 ºC. Se utiliza un material de fibra de vidrioanti-inflamable y resistente para reparar los enro-llados de la bobina.

Para aumentar la eficiencia y hacer la carga másfácil, el diseño del horno es especial.

Sistema de Detección temprano

Unos sensores especiales están soldados en el in-terior de la bobina a distancias regulares para de-tectar el metal fundido que penetra en la bobina,esta característica aumenta considerablemente lafiabilidad del sistema.

Horno de Basculamiento Trasero

Especialmente difícil en hornos de gran tamaño.Para facilitar esta operación HORMESA ha fabrica-do los hornos de basculamiento trasero según losrequerimientos del cliente

Características y complementos

A continuación se mostrarán algunas de las carac-terísticas especiales y equipos de complementoque posicionan nuestro sistema de hornos de in-ducción de media frecuencia entre los mejores delmundo.

Conductor de la Bobina rectangularde sección transversal de alta eficiencia

Se ha demostrado tanto teóricamente como demanera práctica que la eficiencia de la bobina esmáxima cuando su sección transversal es rectan-

Dibujo del principio delbasculamiento trasero.

Sistema de Extracción

Para extraer el material de revestimiento desgastadodel interior del horno, el dispositivo de extracción fa-cilita el trabajo y reduce el tiempo de extracción.

Panel de control hidráulico del operario

El panel hidráulico se utiliza para el basculamientodel horno y está instalado cerca del horno. La con-mutación de transferencia y la parada de emergen-cia también se controlan mediante el panel del o-perario.


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Todos los hornos de HORMESA se suministran conun panel de control remoto del convertidor monta-do en el panel hidráulico del operario para el con-trol de las funciones de apagado y de ajuste de lapotencia. Esta unidad de control remoto es muypráctica y conveniente para el operario.

Sistema de Extracción de un horno de 18 toneladas y accesoriosde protección laterales.

Dibujo del principiode extracción.

Control remoto del conver-tidor en el panel hidráulico.

También utilizamos anillos de extracción de hu-mos, muchísimo más compactos que las campa-nas de extracción y fabricado con placa de acero ymaterial refractario para larga duración.

Conclusión

Entendemos que para inversiones de este tipodonde los equipos se compran pensados para mu-chos años de operación, como en el caso de variasplantas nuestras montadas en la década de los o-chenta que aún funcionan. En estos casos un pe-queño error por falta de asesoría, puede significaruna pérdida de dinero gigantesca al pasar los años.

Para nosotros es importante brindar la asesoría ne-cesaria para una óptima elección del equipo, ya quecada caso en particular es diferende y depende demuchísimas variables independientes al horno en sí.

Una toma de decisión errónea en la elección de lapotencia necesaria en un horno, así sea en unos po-cos kilowatios puede terminar en una pérdia innece-saria de dinero bastante significativa. Actualmentese venden bastantes equipos, muchos muy econóni-cos pero de muy mala calidad, otros mejores encuanto a calidad pero con asesoría técnica nula, no-sotros consideramos que tanto la calidad como elservicio y la asesoría técnica son muy importantes,por lo que vendemos más que un equipo, una solu-ción excelente y con el asesoramiento técnico que senecesite para tomar la decisión acertada que cumplalas expectativas del cliente a corto y largo plazo.

Recuerde que no siempre el equipo más barato re-sulta en la inversión total más económica. Una de-cisión tomada basándose sólo en precios, al finalmás que ahorrar, termina significando más gastosy más problemas.

En caso de fallo de potencia, el metal fundido en elcrisol puede verterse manualmente o mediante ai-re presurizado.

Cubierta hidráulica y Campanade extracción de humos

Para mayor facilidad y ahorro de tiempo, utiliza-mos cubiertas hidráulicas para nuestros equipos.

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La ambigüedad es intencionada. Por un lado,GF AgieCharmilles ha producido estas mone-das especialmente para sus clientes; por otro,

estos clientes reciben un símbolo duradero de lastecnologías clave de la electroerosión y el fresadode alta velocidad, con las que se realizó el molde apresión de zinc para estas monedas.

TECNOLOGÍAS CLAVE DE UNA MISMAFUENTE

Durante la planificación de la herramienta, seprestó especial interés a los criterios económicospara proceder de la manera más similar a las con-

diciones que el cliente, se encuentra en la práctica.Para la fabricación de la herramienta de fundicióna presión del zinc se emplearon el fresado, la elec-troerosión de hilo y de penetración y el fresadoHSC de electrodos de grafito y de cobre.

El responsable de este «proceso de producción» fueFranz-Josef Sendler, director de marketing de pro-ductos y comunicación de Agie Charmilles GmbH,que desempeñó el papel de coordinador y supervi-sor técnico. Se utilizó como base el diseño de Ro-berto Grizzi, diseñador gráfico del departamentode MarCom EDM, y se llevó a la práctica en los pro-gramas CAD y CAM.

Acuñadas para ustedPPoorr GGFF AAggiieeCChhaarrmmiilllleess

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Los constructores y los encargados de preparación de los traba-jos sólo podrán encontrar el camino para realizar las geometrí-as determinadas por el diseño combinando las tecnologías de laelectroerosión y el HSC.

En el reverso acabado de la moneda pueden reconocerse los dis-tintos niveles de los elementos de desarrollo, que requirieron unprocedimiento de métodos combinados de producción.

Después de la electroerosión por hilo de las partes pasantes, losdetalles más pequeños se fresaron por completo con una Mi-kron XSM 400U.

Para el resto de pasos de mecanizado, los machos de molde delanverso y del reverso de la moneda se elaboraron con progra-mas CAD.

La inscripción se realizó me-diante el grabado artesanal enlos electrodos de cobre. Un oficioartesanal de hace siglos que, co-mo puede observarse, aún se si-gue utilizando en el siglo XXI.

Para la gran reproducción de detalles se produjeron machos demolde de la herramienta de fundición a presión con acero1.2767 de dureza HRC 54.

LA GEOMETRÍA DETERMINÓ EL MÉTODODE MECANIZACIÓN

En el anverso de la moneda con el «uno» se indica-ron previamente las capas circulares del diseño demanera precisa y con ángulos vivos. En el «uno»destacan los cantos vivos. La directriz del diseñode formar los símbolos de manera precisa a dere-cha e izquierda del «uno» fue un desafío en lo quea técnica de producción se refiere.

Se decidió emplear los símbolos como núcleo; laspartes pasantes de los símbolos se realizaron me-diante electroerosión por hilo. De este modo, la ge-ometría de los símbolos en la superficie de los nú-cleos realizados mediante electroerosión por hilopudo mecanizarse en alta velocidad y de manerarentable en un centro de mecanizado de alta velo-cidad Mikron XSM 400U.

El electrodo de grafito R8710 para el «uno» se produjo en unaMikron HSM 300 Graphitmaster mediante el desbastado y el a-finado con una calidad de superficie de VDI 7.

La silueta de Suiza se fresó con un electrodo de grafito R8710 enuna Mikron HSM 300 GraphitMaster. La rugosidad final fue deRa 0.4 µm.

Las partes pasantes para las 4 figuras se realizaron medianteelectroerosión por hilo con una gran precisión en una AC Cha-llenge 3V con una rugosidad de superficie de Ra 0.6 µm y unatolerancia de contorno de ± 2 µm.

La «cruz suiza» se realizó mediante electroerosión por hilo comofigura en una FI 440 CC con una calidad de superficie de Ra 0.6µm y una tolerancia de contorno de ± 2 µm.

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Debido a que las capas chocaban con los elemen-tos del contorno de la «silueta de Suiza» y no se ne-cesitaban radios de fresado, se recortó la «cruz sui-za» y luego volvió a colocarse como núcleo. De estamanera, las capas pudieron fresarse y acabarse enla parte pasante de la «cruz suiza».

La reproducción del mapa de Suiza se fresó a altavelocidad como un electrodo de grafito en la Mi-kron HSM 300 GraphitMaster y después se realizómediante electroerosión por penetración en el mol-de con la parte pasante de la cruz suiza perfecta-mente integrada.

La unión de todos los elementos produjo una «fu-sión» de los niveles, que se representaron en el an-verso y reverso de la moneda. Además, la compleji-dad de planificación resultante de esto no pudoestimarse desde el principio para utilizar las tecnolo-gías de manera rentable y para adaptarse al diseño fi-jado. Puesto que los expulsores siempre reproducenla parte (en nuestro caso, el reverso de la moneda),los expulsores redondeados habituales habrían sidomuy sencillos. Por esa razón, se diseñaron específica-mente como escudos de armas con la cruz suiza.

Una docena de departamentos de GF AgieCharmi-lles contribuyó al éxito de estas monedas especia-les. Esto demuestra que la interacción de los em-pleados del consorcio es tan excelente como lacombinación de las tecnologías de GF AgieCharmi-lles. Acuñadas para usted.

Los elementos de diseño del reverso de la monedase elaboraron en distintos niveles. La impresióntridimensional resultó de los niveles de 0.05 mm,que fueron del nivel superior hasta el inferior y vi-ceversa. Estos niveles escalonados presentan unparalelismo ortogonal. Las capas radiales se fresa-ron a alta velocidad.

Las 4 figuras en los que se fresaron los símbolos con una Mi-kron XSM 400U.

La producción de las monedas propiamente dicha se realizó enuna moldeadora a presión de zinc de la empresa Föhl (Ruders-berg, Alemania).

En las monedas ya fundidas se ve que la herramienta de fundi-ción a presión está diseñada con un molde de dos fases para ungran número de piezas.

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RESUMEN

Se describe el efecto de los diferentes parámetrosde conformación de un soporte de dirección de mo-tocicleta obtenido por Sub Liquidus Casting (SLC).Se estudia el efecto de las velocidades de inyección,presión de compactación, temperatura de caldo yefecto del sistema de lubricación, en la integridadestructural del componente. La experimentación seha realizado mediante técnicas de análisis micro-gráfico, radiográfico y ensayos mecánicos. El proce-so se ha simulado utilizando el programa PROCASTde elementos finitos.

1. Introducción

El proceso Sub-Liquidus Casting (SLC®) fue introdu-

cido por la compañía THT Presses Inc. en el año2001, el cual es una combinación de una máquinaconvencional THT de Squeeze Casting vertical quedispone de un sistema de enfriamiento para la ob-tención del lodo semisólido (Fig. 1.a) [1]. Este pro-ceso obtiene la estructura de rheocasting por en-friamiento controlado del caldo como en leproceso New Rheocasting (NRC®).

El proceso SLC es una alternativa económica a o-tros procesos de conformación en estado semisóli-do, ya que éste no requiere de equipamientos ex-tras, ya que la producción se hace en la mismamáquina [1].

Las ventajas de los productos conformados en es-tado semisólido son [2]:

Efecto de las condicionesde inyección en la integridadestructural de los componentesconformados por SLCPPoorr SS.. MMeennaarrgguueess,, JJ.. AA.. PPiiccaass,, JJ.. MMuuññoozz,, II.. EEssppiinnoossaa yy AA.. FFoorrnn.. CCeennttrroo ddee DDiisseeññoo ddee AAlleeaacciioonneess LLiiggeerraass yy TTrraattaammiieennttooss ddee SSuuppeerrffiicciiee ((CCDDAALL))..DDeeppaarrttaammeennttoo ddee CCiieenncciiaa ddee llooss MMaatteerriiaalleess ee IInnggeenniieerrííaa MMeettaallúúrrggiiccaa -- UUPPCC

Fig. 1. a) Máquina THT 400 Tn, y b) Horno fusión planta semisólido.


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a lo largo de la dirección longitudinal del compo-nente (fig. 2b). Se ha utilizado un extensómetro,con una longitud de control de 20 mm.

Se ha estudiado la dureza Brinell de los componen-tes conformados en estado bruto de colada (estadometalúrgico O). El ensayo de dureza Brinell se harealizado con una carga de 62.5 Kg, una bola dediámetro 2.5 mm y un tiempo de aplicación de 30segundos, de acuerdo con la norma UN-ENE ISO6506-1.

Los componentes obtenidos han sido estudiadosmediante observación por R-X con el objetivo devisualizar posibles zonas de porosidad producidapor gas atrapado o por contracción volumétrica.

3. Resultados y discusión

3.1. Efecto de la velocidad de inyección

En los procesos de conformación por inyección apresión del metal líquido (HPDC) o en estado semi-sólido (SSM), el desplazamiento del pistón se reali-za en dos etapas, cuyas velocidades de inyecciónson V1 y V2 respectivamente. Para estudiar el efec-to de estas velocidades, se ha trabajado con valo-res de V1 comprendidos entre 0.02 y 0.06 m·s-1, yde V2 entre 0.02 y 0.05 m·s-1. La utilización de unprograma de simulación ha permitido acotar estasvelocidades.

La figura 3.a) muestra el mapa de porosidades paraun llenado con una velocidad de pistón lineal de0.02 m·s-1 que corresponde a una velocidad en el a-taque de 1,9 m·s-1. La figura 3b) muestra el mapa deporosidad correspondiente a una velocidad lineal depistón de 0.05 m·s-1 que corresponde a una veloci-dad del lodo semisólido en el ataque de 4.11 m·s-1.

— Productos de excepcional calidad, con una po-rosidad inferior al 0,1%.

— Buena combinación de resistencia mecánica yductilidad.

— Buenas tolerancias dimensionales, paredes del-gadas y buen acabado superficial.

— Bajas temperaturas durante el proceso, cortosciclos de tiempo y menores tensiones en los u-tillajes.

— Aptitud para utilizar aleaciones inusuales quetienen dificultades en procesos de conforma-ción en estado líquido.

— Pueden ser tratadas térmicamente.

2. Procedimiento experimental

El proceso SLC® utiliza un pistón de gran diámetro,que tiene en su cabeza unas hendiduras para faci-litar la operación de separación de la galleta y delcomponente antes del desmoldeo. Los procesos deconformado en estado semisólido requieren la uti-lización de afinantes de grano en el caldo, del tipoTiB o SiB. El caldo se introduce en el contenedordel pistón, donde se realiza el enfriamiento paraobtener el lodo semisólido. [1,2].

Se ha fabricado una pletina de motocicleta (fig. 2.a)en una máquina THT de 400 Tn (fig. 1.a) utilizandola aleación A356. La composición química de lamisma se muestra en la tabla 1. Se ha realizado u-na caracterización microestructural de los compo-nentes conformados.

Los ensayos de tracción se han realizado según lanorma EN 10002/1 con una máquina Zwick, a unavelocidad de deformación controlada de 2 x 10-3 s-1, sobre probetas de sección circular de 4 mm dediámetro y cabezas roscadas métrica 6, y extraídas

Tabla 1. Composición química de la aleación estudiada (% en peso).

Fig.2. a) Pletina de dirección conformada por SLC objeto del estudio. b) zonas de extracción de las probetas de tracción y cotas.

Otros parámetros estudiados en las simulacioneshan sido: temperaturas del lodo, comprendidas en-tre 590 y 620 ºC para la aleación A356 y una tempera-tura de molde de 300 ºC. Este valor es fruto de la ex-periencia en anteriores estudios en el campo de losprocesos SSM. La simulación se ha llevado a cabobajo condiciones diferentes, mientras se manteníaun parámetro constante y se modificaba el resto.

Los resultados de la simulación demuestran quevelocidades del pistón por encima de 0.02 m·s-1son excesivas para el conformado en estado semi-sólido, ya que producen un flujo turbulento duran-te el llenado de la cavidad del molde, produciendodefectos en forma de porosidad generalizada. Unavelocidad de 0.02 m·s-1 asegura el llenado de la ca-vidad con flujo laminar.

En la fig. 4.a se muestra el mapa de resultados co-rrespondiente a las regiones donde el tiempo de so-

lidificación es mayor, y consecuentemente dondehay más posibilidad de que se produzca porosidadde contracción. En la fig. 4.b se muestra el mapa co-rrespondiente a la fracción sólida en el instante delllenado total del molde, a una velocidad de 2 m·s-1del lodo en el ataque, una temperatura del caldo de590 ºC y una temperatura del molde de 300 ºC. Seobserva que el llenado se produce con un lodo del40% de fracción sólida y que no existen solidifica-ciones prematuras ni uniones frías.

Los resultados de simulaciones por elementos fini-tos revelan que para velocidades de pistón por en-cima de 2 m·s-1 el flujo de llenado es turbulento, yque velocidades inferiores a 1 m·s-1 provocan unllenado incompleto de la cavidad del molde, debi-do a solidificaciones prematuras.

Las diferentes simulaciones realizadas han demos-trado que para conformar componentes en estado

Fig. 3. Simulación mediante ProCast mostrando a) Porosidad resultante del llenado en régimen laminar. b) Porosidad resultante del lle-nado de la cavidad con flujo turbulento.

Fig. 4. Simulación mediante ProCast mostrando a) Tiempo de solidificación. b) Fracción sólida del metal durante el llenado.


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rencia de velocidades es muy grande (Figs. 5.a y b).Esto origina una disminución en la presión de in-yección y fluctuaciones en la velocidad en el cam-bio de primera a segunda fase.

En la Fig. 5.a se muestra la curva de inyección ópti-ma. El valor óptimo de los diferentes parámetroses aquél en el que el punto coincidente entre el va-lor de la presión del pistón de inyección y la del in-tensificador tiene lugar lo antes posible.

La situación ideal implicaría que esta coincidenciafuese en un punto y no en un intervalo, como seobserva en la Fig. 5.b, y permitiera obtener la máxi-ma presión de inyección en el menor tiempo y te-ner la máxima presión de compactación lo antesposible.

Durante la experimentación realizada se ha obser-vado que una ligera modificación de la presión, pro-duce un gran efecto en el proceso. Esto se muestraen la Fig. 6. La pendiente de la curva de inyección es

semisólido, la velocidad de primera y segunda fasedeben ser iguales. Se ha demostrado experimen-talmente que si se trabaja a velocidades por debajode la óptima, se producen solidificaciones prema-turas que no permiten el llenado completo de lacavidad y fluctuaciones en la presión.

Este ajuste ha permitido definir el valor de la velo-cidad adecuado para iniciar la experimentación. Laconsecuencia ha sido la obtención de componen-tes con un menor número de defectos y la reduc-ción parcial de la porosidad.

3.2. Variación de la presión del pistónen función del tiempo

La modificación de las velocidades del pistón deinyección ha dado como resultado la pérdida de lalinealidad entre la presión de inyección inicial y lafinal, observándose incluso una meseta en el cam-bio de pendiente entre las curvas cuando la dife-

Fig. 5. a) Región óptima de coincidencia de las diferentes curvas en la gráfica de inyección. b) Gráfica de inyección para gradientes develocidades del pistón de inyección grandes.

Fig. 6. Gráficas de inyección a) máxima presión 330 bar a los 2,4 segundos. b) máxima presión 300 bar a los 3,8 segundos.

menor al aumentar la presión (Fig. 6b), produciendoun retraso en su coincidencia con el punto de inyec-ción; esto produce un efecto sobre la presión ha-ciendo que su valor máximo llegue más tarde.

3.4. Ensayo de tracción

En la tabla 10 y la fig. 7 se muestran los resultadosde los ensayos de tracción realizados en 17 mues-tras.

La dispersión de valores observada en el límite e-lástico puede ser debida a la diferencia de compo-siciones de elementos de aleación en las diferentescoladas.

Estos resultados muestran cómo la optimizacióndel proceso mediante la simulación mediante ele-mentos finitos, permite conseguir componentescon una elevada resistencia mecánica en estado demetalúrgico O.

3.5. Ensayo de dureza

Se han realizado un total de 24 ensayos de durezaen 8 muestras en estado metalúrgico O. El valorpromedio de Dureza Brinell obtenido es 68 HBWcon una desviación de ±3. Este valor es superior alobtenido en la misma aleación mediante coladapor gravedad y al obtenido por otras técnicas deconformación en estado semisólido [2].

La realización de tratamientos térmicos de enve-jecimiento permitirá obtener unas propiedadesmecánicas equiparables a la forja o a la fundiciónférrica.

3.6 Análisis radiográfico

Para validar la simulación se realizaron análisis ra-diográficos de diferentes componentes. Estos sir-vieron para identificar grandes defectos (Figs. 8. a10), en forma de rechupes y de gas atrapado, en zo-

Tabla 10. Estadística de los ensayos de tracción de las 17 muestras extraídas de componentes SLC estado metalúrgico O.

Fig. 7 Representación grá-fica curvas tensión-defor-mación de 17 muestras enestado metalúrgico O.


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rechupes, debido a que se trata de zonas masivas.No utilizar los canales 2 y 3 de refrigeración ha per-mitido aumentar la temperatura del molde, lo queha beneficiado positivamente la calidad en esta zo-na.

También ha contribuido a la mejora, la modifica-ción de parámetros descrita anteriormente para lazona C. Las zonas D y E también mostraron unamejora considerable al aumentar la temperaturadel molde y disminuir la velocidad de inyección yla temperatura del caldo.

Para todas ellas fue beneficioso el hecho de desga-sificar el caldo correctamente, así como mantenerel tamaño de la galleta constante en unos 25 mmde espesor.

nas localizadas, y marcadas como A, B, C, D y E. Seobserva una disminución progresiva de los mis-mos a medida que se va avanzando en la optimiza-ción del proceso.

En la zona C se localizan gran parte de los defec-tos. Estos defectos son debidos a la descohesiónentre la pieza y el canal de alimentación y a la for-mación de rechupes, al ser ésta una zona masiva.La desgasificación del caldo, la reducción en lavelocidad de inyección, el aumento de la tempe-ratura del molde y la disminución de la tempera-tura del caldo han contribuido a mejorar la cali-dad de esta zona.

En las zona A y B también se localizan inicialmen-te un gran número de defectos, en forma de micro

Fig. 8. Muestra con llenado enrégimen turbulento. Porosidadgeneralizada y gas atrapadoen las zonas A, B, C y D.

Fig. 9. Muestra con un llenadoen régimen turbulento. Rechu-pe en C y porosidad pequeñaen zonas A y más fina en D.

Fig. 10. Muestra con un llena-do en régimen laminar. Única-mente se observa un defectoen la zona C, y es debido aldesgarro producido en la ex-tracción de la galleta.

3.7 Análisis metalográfico

La aleación estudiada presenta una microestruc-tura constituida por fase α y microconstituyenteeutéctico (fig. 11 a), formado por dendritas de alu-minio secundario α y silicio, y donde también po-demos encontrar compuestos intermetálicos [3].La fig 11.b muestra un detalle del microconstitu-yente eutéctico.

4. Conclusiones

La simulación ha permitido optimizar la velocidaddel lodo en el ataque, dando como resultado valo-res comprendidos entre 1 y 2 m·s-1. Con estas velo-cidades se consigue la total reducción de la porosi-dad en los componentes finales. Velocidades dellodo por debajo de 1 m·s-1 producen solidificacio-nes prematuras que no permiten el llenado com-pleto de la cavidad del molde y fluctuaciones en lavelocidad de llenado.

La optimización de los parámetros de inyecciónha permitido obtener una buena combinación depropiedades mecánicas en componentes en esta-do metalúrgico O: resistencia máxima a la trac-ción superior a 220 MPa y alargamientos del 15%.La misma aleación colada en arena proporcionaresistencia a la tracción de 160 MPa y alargamien-tos del 6%.

La elevada dureza que ofrecen las piezas en estadometalúrgico O, 68 HBW, juntamente con la posibili-dad de tratar térmicamente los componentes, po-ne de manifiesto las grandes posibilidades de esteproceso. La pequeña dispersión entre los valoresde las propiedades mecánicas garantiza la repro-ducibilidad del proceso.

El estudio por rayos-x pone de manifiesto la mejoraproducida con la optimización de los parámetrosde proceso, mediante simulación por elementos fi-nitos: disminución de la velocidad de inyección yaumento de la presión de compactación. Una ligeramodificación de la presión de inyección, produceun gran efecto en el proceso.

5. Agradecimientos

Los autores desean agradecer al Ministerio de Edu-cación y Ciencia la ayuda recibida a través del pro-yecto CICYT DPI2005-02456 y a la empresa INFUNpor su colaboración en este estudio.

6. Referencias

[1] Kaufmann, H., Uggowitzer, P., Metallurgy and proces-sing of High-Integrity light metal pressure castings.Ed. Shiele & Schön. Pp.82-83, (2007).

[2] A. Forn, M. T. Baile, E. Martín, J. A. Picas. Propiedadesmecánicas y análisis fractográfico de componentesalsimg conformados en estado semisólido. XXII En-cuentro del Grupo Español de Fractura. (2005).

[3] A. Forn, M. T. Baile, E. Martín, J. A. Picas, S. Menar-gues. The Potential of the New Emerging processesfor automotive applications. 2nd. Advanced Materialsand technologies for transportation industry. Pomi-gliano D'Arco (Italy). 18-19 October (2007).

[3] Baile, Mª.T. “Estudio de la Conformación de Compo-nentes Aluminio-Silicio en Estado Semisólido” Tesisdoctoral, pp. III-20, (2005).

Ponencia presentada en el XI Congreso Tratermat(Marzo 2008). Publicada con la autorización expre-

sa de la Dirección del Congreso y los autores.

Fig. 11 a) Micrografía de la aleación A356. b) Detalle microconstituyente eutéctico.


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HIERRO FUNDIDO

La piel de las piezas de fundición de grafito compac-to. Parte I: Evaluación y mecanismo de formación.Parte II: Influencia en las propiedades mecánicas

Parte I: Boonmee, S., B. Gyesi y D.M. Stefanescu. En in-glés. 12 pág.

Parte II Boonmee, S. y D.M. Stefanescu. En inglés. 8 pág.

El objetivo de este proyecto de investigación fue de-terminar la morfología de la capa superficial de laspiezas de fundición vermicular en función de distin-tas variables. Las fundiciones vermiculares ensaya-das presentaban una nodularidad entre el 5 y el 20%y un contenido de perlita entre el 6 y el 26%. Se hacomprobado que en moldes de silicato, la rugosidad yel espesor de la piel es notable, mientras que en mol-des de fenol-uretano apenas aparece. Una elevadavelocidad de enfriamiento o piezas delgadas tiendena presentar mayor espesor de piel. La metalografía encolor revela la segregación de los elementos de alea-ción en la piel y se atribuye a la microsegregación delmagnesio la degradación del grafito. Tanto la resis-tencia a la tracción como el alargamiento, disminu-yen a medida que aumenta el espesor de la capa su-perficial. La resistencia disminuye del orden del 10%.La pieza maquinada en la que se ha eliminado la pielpresenta una resistencia de 355 MPa frente a los 300MPa de la pieza sin maquinar. El análisis por regre-sión muestra que los factores que influyen negativa-mente son la rugosidad superficial, la extensión de lazona sin grafito, el grafito degenerado mientras quela presencia de perlita lo aumenta. El granallado me-jora la resistencia. Un minuto de granallado reducenotablemente la piel y cinco minutos la elimina.Comparando pieza maquinada y granallada uno ocinco minutos, la resistencia a la tracción es de 355MPa, 386 MPa y 392 MPa respectivamente.

AFS Transactions 118 (2010) p.205-24

ARENAS

Óxido de hierro en moldes y machos para la pro-ducción de piezas de hierro y acero

Monroe, R.W., J.B. Andrews y J. Thiel. En inglés. 8 pág.

Este artículo es una puesta al día del estudio querealizó la AFS hace 25 años sobre el óxido de hie-rro, un aditivo para moldes y machos en las fundi-ciones férreas. Inicialmente, se usaba el óxido dehierro para prevenir los defectos de expansión. Lostrabajos posteriores han demostrado que sirve pa-ra eliminar o reducir muchos otros efectos indese-ables asociados a las interacciones metal-molde. Elóxido de hierro, tanto si es rojo como negro, actúatanto química como mecánicamente e influye enla transformación de la sílice. Químicamente, el e-fecto de añadir óxido es de amortiguar el sistemareduciendo la absorción de carbono en el hierro. Enlas arenas químicas la formación de metano escarburante. La presencia de óxido reduce el meta-no significativamente. El efecto mecánico consisteen reducir la tendencia a la formación de grietas enel molde con lo que se elimina el veteado. Los pro-blemas de expansión son debidos a las transfor-maciones del α-cuarzo en β-cuarzo y luego en tridi-mita y cristobalita, con los consiguientes cambiosde volumen. Al combinarse con la sílice formandofayalita que, pese a su menor refractariedad, evitael veteado. Para la arena reciclada no existe un mé-todo fiable para determinar la cantidad de óxidopresente a fin de ajustar las adiciones necesarias.Una regla práctica consiste en suponer que en la a-rena reciclada hay la mitad de óxido de hierro aña-dido.

AFS Transactions 118 (2010) p.167-74

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