Ensayo acerca del texto: Proceso de fundicin en espuma perdida para la

fabricacin de autopartes. Sergio Daz Cardona. Cdigo: 2122248

1. Introduccin

El presente texto est basado en el artculo llamado proceso de fundicin en

espuma perdida para la fabricacin de autopartes.

Tiene como objetivo analizar e identificar los factores que sean determinantes en

este proceso para que sea viable econmicamente y tenga buenos estndares de

calidad.

El procedimiento del EPS est planteado como una va alternativa al proceso

convencional de fundicin para el moldeo de piezas metlicas, destacndose

gracias unas propiedades que no son propias de un proceso de fundicin ordinario

como lo son los estrechos mrgenes de tolerancias geomtricas en las piezas

metlicas obtenidas y difciles formas geomtricas de las piezas.

Se podra intuir que es un proceso que evoluciona el campo de las fundiciones,

pero como observaremos a continuacin, presenta algunos puntos que de no

tener especial cuidado, se podra obtener piezas de mala calidad y por

consiguiente piezas inaceptables para la industria.

Aqu radica lo interesante del artculo: la capacidad del ingeniero de produccin

encargado para analizar las posibles causas de las fallas en todo el proceso y su

respectivo mtodo de mejoramiento y final optimizacin.

El proceso al cual se llega finalmente me parece un buen recurso de innovacin

que da campo a los materiales compuestos como el poli estireno expandido (EPS)

para optimizar procesos que con materiales convencionales no se podra lograr.

2. Contenido

El proceso FEP consiste en la generacin de una pieza metlica a partir de un

modelo de espuma de poli estireno expandido (EPS) y se lleva a cabo en las

siguientes etapas:

Se obtienen los modelos de las piezas a fabricar en EPS y se

ensamblan en un rbol de modelos.

Se somete el rbol ensamblado a una capa de pintura refractaria que

debe ser secada posteriormente en un horno a temperatura controlada

(50C-60C)

Se asegura una posicin especfica del sistema de alimentacin de la

colada a los rboles y son introducidos en un recipiente de moldeo

donde se proceden a tapar con arena sin aglomerar. Esta se distribuye

de manera uniforme por toda la geometra de las piezas por vibracin.

Vaciado del metal liquido dentro del molde sin extraer el EPS recubierto

con pintura refractaria.

Este proceso se completa cuando se evapora el EPS gracias al vaciado del metal

fundido; esta espuma origina unos gases que se liberan a travs de la arena y

ayudan a solidificar el metal en el lugar donde estaba ubicado el modelo.

En un punto del proceso se plante la posibilidad de optimizar este procedimiento

debido a dos aspectos: Aumento en la productividad de la planta y minimizacin

de los porcentajes de rechazo de los principales productos (campanas y discos de

freno).

En este punto radica la importancia del artculo: la visin de los ingenieros de

produccin para prever las posibles fallas de todo el proceso que no permita

obtener los resultados esperados.

Las causas de estos errores y sus respectivas soluciones se determinaron

despus de un diagnstico inicial de la empresa Cobral Ltda. (empresa donde es

llevado a cabo este proceso). As:

1. Identificacin de defectologias.

2. Implementacin de mejoras.

Entre los defectos encontrados se destacaron los defectos generados en el

proceso de fabricacin del modelo de espuma y defectos debidos al proceso de

fundicin.

Con respecto al primer aspecto, sus defectologias tpicas fueron el llenado

incompleto del modelo, superficies con perlas con fusin deficiente, rebabas,

poliestireno crudo, superficies quemadas, deformidades, defectos de eyeccin del

modelo, variaciones dimensionales del modelo y dao por almacenamiento,

manipulacin y transporte.

En relacin a los defectos debidos al proceso de fundicin, omitiendo los defectos

tpicos del proceso de fundicin ordinario, se encontraron los siguientes: carbono

brillante, inclusiones de carbono, incrustaciones de arena, incrustaciones no

metlicas, distorsin del modelo, fracturas en caliente, colapso del molde.

Una vez analizados estos defectos, se dio inicio a la fase de implementacin de

las siguientes mejoras:

Mejora en la fabricacin del modelo de espuma y ensamble:

Unas de las mejoras instauradas en esta etapa es el pesaje del poliestireno

pre-expandido como parte del control de calidad. Mediante el adecuado

manejo del tiempo y de la temperatura de pre-expansin se obtiene el

control de la densidad del modelo parmetro que debe mantenerse en un

margen del 2% del valor determinado (16-27 kg/m3). Su enfriado se realiza

dentro de un molde para que no pierda su dimensionalidad.

El logro ms importante con respecto a la rentabilidad se dio al modificar el

diseo del rbol el cual paso de proporcionar unas 4 unidades dispuestas a

15 unidades dispuestas.

Mejora en la aplicacin del recubrimiento refractario a los modelos:

Se determin que el recubrimiento refractario deba ser compatible con la

arena de molde, poseer buena caractersticas de trasferencia de calor y

tener un bajo costo.

Se cuidaron las condiciones de tiempos de almacenamientos, de tal manera

que no aparecieran hongos.

Antes de utilizarse, este deba ser mezclado con agua agitada mediante un

mezclador durante unos 30 minutos, llevando un control al tiempo y

velocidad de mezclado y realizando un chequeo a los valores de densidad

(entre 60 a 70 baum).

Vaciado del metal y tipo de arena:

Se determin que el tipo de arena que se deba utilizar para el proceso

seria la slice subangular con un ndice de finura de 35-45 AFS. Otro frente

de trabajo se destin al mejoramiento de las condiciones de reciclabilidad

de la arena la cual paso a ser enfriada antes de ser recirculada y se

implement un control para su tamao de grano.

Tambin se plante mejorar el vaciadero utilizado, el cual pas de estar

compuesto por tres piezas elaboradas de EPS y casca cermica, a ser

fabricada en un material de fibra que no se desmorona durante el vaciado.

3. Conclusiones.

Mediante un estudio escrupuloso del proceso del EPS, se obtuvieron datos que

permitieron la mejora en produccin y calidad para la elaboracin de los

productos en la empresa Cobral Ltda.

Se logr una aceptacin del producto considerable, llegando a una cifra de solo

un 5% de rechazo por lote, gracias al cumplimiento de las especificaciones

reunidas por las normas Venezolanas Covenin; y de esta manera plantear un

proceso alternativo y viable a los procesos de fundicin convencionales

Es fundamental el anlisis individual de la materia prima que interviene en el

este proceso, como vimos anteriormente tanto las propiedades de la espuma

como la granulometra de la arena intervienen de manera considerable en el

resultado final de la pieza. En este caso se afirma que los parmetros de

control del proceso deben ser examinados de manera independiente y luego

global en producciones piloto.