sistema de colada

1. sistema de colado
sistema de colado

2. COLADA
COLADA
 El llenado o colada de los moldes se
El llenado o colada de los moldes se
define como la introducción de un
define como la introducción de un
volumen conocido de metal o aleación
volumen conocido de metal o aleación
liquida dentro de una imprenta, en un
liquida dentro de una imprenta, en un
tiempo calculado de antemano, con el
tiempo calculado de antemano, con el
fin de obtener piezas completas,
fin de obtener piezas completas,
exentas de inclusiones.
exentas de inclusiones.

3. Objetivos del Sistema de
Objetivos del Sistema de
Colada
Colada
 Llevar el material liquido al molde de forma de
Llevar el material liquido al molde de forma de
llenar la cavidad.
llenar la cavidad.
 Regular la velocidad de entrada del metal a la
Regular la velocidad de entrada del metal a la
cavidad del molde.
cavidad del molde.
 Conducir los gases al exterior
Conducir los gases al exterior.
.
 Introducir el metal liquido en el molde con la
Introducir el metal liquido en el molde con la
mínima turbulencia (erosión y adsorción).
mínima turbulencia (erosión y adsorción).
 Establecer los mejores gradientes de temperatura.
Establecer los mejores gradientes de temperatura.

4. Tipos de Sistemas de
Tipos de Sistemas de
Colada
Colada

5. Flujo de fluido
Flujo de fluido
El metal fundido se vacía a través de un deposito en
El metal fundido se vacía a través de un deposito en
forma de copa. Después fluye a través del sistema de
forma de copa. Después fluye a través del sistema de
colado (bebedero, mazarotas y canales de colados) en la
colado (bebedero, mazarotas y canales de colados) en la
cavidad del molde. Para que la fundición sea correcta, se
cavidad del molde. Para que la fundición sea correcta, se
requiere de un diseño y control apropiado del proceso de
requiere de un diseño y control apropiado del proceso de
llenado para asegurar un adecuado flujo del fluido hacia
llenado para asegurar un adecuado flujo del fluido hacia
el sistema. El sistema de colado debe evitar o, al menos,
el sistema. El sistema de colado debe evitar o, al menos,
minimizar los problemas, tales como el enfriamiento
minimizar los problemas, tales como el enfriamiento
prematuro, la turbulencia y las trampas de gas.
prematuro, la turbulencia y las trampas de gas.
Antes de que llegue a la cavidad del molde, el metal
Antes de que llegue a la cavidad del molde, el metal
fundido debe ser manejado cuidadosamente para evitar
fundido debe ser manejado cuidadosamente para evitar
la formación de óxidos en las superficies debida a la
la formación de óxidos en las superficies debida a la
exposición al ambiente o a la introducción de impurezas.
exposición al ambiente o a la introducción de impurezas.

6. En el diseño de los canales de alimentación, son
de interés 2 principios básicos de la mecánica de
fluido:
Teorema de Bernoulli
Se basa en el principio de la
conservación de la energía y
relaciona la presión, la
velocidad y la elevación del
fluido en cualquier sitio en el
sistema, así como las perdidas
por fricción en el mismo
cuando esta lleno de liquido.
Ley de Continuidad de Masa
La continuidad del movimiento exige
que se cumpla la relacion Q= A1 V1=
A2 V2.
Una aplicación de este principio es el
diseno tradicional de los bebederos en
forma de cono truncado. Suponiendo
que la presion en la parte superior del
bebedero es igual a la presion en la
parte inferior y que no hay perdidas por
friccion, la relacion entre altura y area
transversal en cualquier punto del
bebedero esta dada por la relacion
parabolica:

7.  Teorema de
Teorema de Bernoulli:
Bernoulli:
Donde las pérdidas por fricción se determinan a través
Donde las pérdidas por fricción se determinan a través
de la expresión:
de la expresión:
 Donde al aplicar la ecuación (A) a los puntos
Donde al aplicar la ecuación (A) a los puntos
1 Y 2 de la figura (B) se obtiene:
1 Y 2 de la figura (B) se obtiene:

8. Características del flujo
Características del flujo
Una consideración de importancia en el flujo del
Una consideración de importancia en el flujo del
fluido en los sistemas de alimentación es la
fluido en los sistemas de alimentación es la
presencia de turbulencia en contraposición al flujo
presencia de turbulencia en contraposición al flujo
laminar de los fluidos. Se utiliza el numero de
laminar de los fluidos. Se utiliza el numero de
Reynolds, Re, para cuantificar este aspecto del
Reynolds, Re, para cuantificar este aspecto del
flujo y del fluido.
flujo y del fluido.
En sistemas de alimentación ordinario, Re tiene
En sistemas de alimentación ordinario, Re tiene
valores de 2000-20000
valores de 2000-20000

9. Fluidez del metal fundido
Fluidez del metal fundido
La capacidad del metal fundido para llenar las cavidades
La capacidad del metal fundido para llenar las cavidades
del molde se conoce como fluidez. Depende
del molde se conoce como fluidez. Depende
principalmente de dos factores: las características del
principalmente de dos factores: las características del
metal fundido y los parámetros del vaciado. Las
metal fundido y los parámetros del vaciado. Las
siguientes características del metal fundido tienen
siguientes características del metal fundido tienen
influencia sobre la fluidez:
influencia sobre la fluidez:
Viscosidad.
Viscosidad.
Tensión Superficial.
Tensión Superficial.
Inclusiones.
Inclusiones.
Patrón de solidificación de la aleación.
Patrón de solidificación de la aleación.

10. Parámetros del vaciado que influyen a la fluidez así como al flujo del
Parámetros del vaciado que influyen a la fluidez así como al flujo del
fluido y las características térmicas del sistema:
fluido y las características térmicas del sistema:
Diseño del molde.
Diseño del molde.
Material del molde.
Material del molde.
Grado de súper calentamiento.
Grado de súper calentamiento.
Velocidad de Vaciado.
Velocidad de Vaciado.
Transferencia de calor.
Transferencia de calor.

11. Relación entre el tiempo de vaciado y área de
Relación entre el tiempo de vaciado y área de
fondo:
fondo:
 Aplicando la ecuación de bernoulli entre los ptos 1
Aplicando la ecuación de bernoulli entre los ptos 1
y 2, tenemos:
y 2, tenemos:
 Asumiendo que el bebedero esta
Asumiendo que el bebedero esta
completamente lleno, tenemos que:
completamente lleno, tenemos que:
 V
V1
1=0, ya que el liquido parte del reposo.
=0, ya que el liquido parte del reposo.
 P
P1
1= 0,
= 0,
 h
h2
2=0, es tomado como sistema de
=0, es tomado como sistema de
referencia.
referencia.
 P
P2
2=0
=0
 Luego nos queda:
Luego nos queda:

12.  Por otra parte:
Por otra parte:

13. Tiempo de Llenado
Tiempo de Llenado
Es el tiempo que dura el enfriamiento desde la
Es el tiempo que dura el enfriamiento desde la
temperatura de vaciado hasta la de liquidus de
temperatura de vaciado hasta la de liquidus de
la aleación, se determina mediante la expresión:
la aleación, se determina mediante la expresión:
Donde:
Donde:
w= peso de la pieza.
w= peso de la pieza.
P= densidad de la aleación.
P= densidad de la aleación.
C= coeficiente de descarga.
C= coeficiente de descarga.

15. Factores que afectan al tiempo
Factores que afectan al tiempo
de vaciado
de vaciado

16. Escalonamiento
Escalonamiento
 Relación entre áreas de flujo de llenado:
Relación entre áreas de flujo de llenado:
A
Ab
b : A
: AC
C : Ae Aluminio = 1 : 2: 4
: Ae Aluminio = 1 : 2: 4
 Acero = 1: 2: 1.5
Acero = 1: 2: 1.5
 Hierro colado = 1: 4:4
Hierro colado = 1: 4:4
 Bronce = 1:1:1
Bronce = 1:1:1
 Latón = 1:1:1
Latón = 1:1:1
Área transversal del corredor y de la entrada
Área transversal del corredor y de la entrada
 A= a * E; donde a= ancho y E= espesor
A= a * E; donde a= ancho y E= espesor
 a= 4 * E
a= 4 * E

17. Gracias
Gracias