Diseño del sistema de alimentación y alimentadores de los latones rojos Latón 85-5-5-5 (C 83600)

Abstract

El objetivo de un sistema de alimentación es permitir la distribución del metal en la cavidad del molde a una adecuada velocidad, sin pérdidas excesivas de temperatura, libre de la cuestionable turbulencia, atrapamiento de gases, escorias y dross (óxidos, etc.). El problema por lo tanto es estudiar los datos teóricos y experimentales disponibles a fin de que podamos hacer una inteligente elección del diseño del sistema de alimentación y de risers. La aleación C83600 denominada “latón rojo al plomo” antiguamente se le conocía como metal onza debido a que se elaboraba aleando una onza de cada elemento aleante (Sn, Pb, Zn) con una libra de Cu. Entre sus características importantes tenemos una buena maquinabilidad, resistencia a la corrosión, propiedades de antifricción, color, solidez y excelente colab1lidad por lo que esta aleación es una de las más utilizadas. Se aplica en válvulas, accesorios de griferías, bombas de agua, pequeños engranajes, impulsores, estatuas, etc. Las aleaciones comerciales de base cobren como grupo son únicos por las características que exhiben del rango de solidificación. Es de importancia que todos aquellos que están comprometidos en la manufactura de piezas de aleaciones de cobre, tengan una completa comprensión de las características de solidificación de estas aleaciones y su impacto sobre los procedimientos del Diseño de Risers y Sistema de Alimentación (Capítulo II). La aleación C83600 (latón rojo 85/5/5/5) posee un rango de solidificación del 56°C, en consecuencia, solidifica de una manera pastosa es decir dendrítica, produciéndose una pronunciada segregación, sobre enfriamiento y no equilibrio que resulta de una falta de adecuada difusión. Esta aleación no se presta a los tratamientos térmicos, o procesos tales como la inoculación, es usada siempre en la condición de “bruto de colada“ y su microestructura depende, esencialmente del contenido de aleación (pureza) y velocidad de solidificación (Capítulo III). Las aleaciones del grupo II pueden considerarse que prácticamente no tienen distancia de alimentación, como en aquellos del grupo l. Por lo tanto, el estudio de la distancia de alimentación de la aleación C83600, se realizará en base a la medición de la densidad, utilizando la misma técnica que para las aleaciones de aluminio (Capítulo IV). Los principios del diseño de risers para estas aleaciones pueden comprenderse mejor recordando sus características de solidificación y contracción. Estas aleaciones solidifican de una manera análoga al endurecimiento del concreto por medio de lo cual la masa completa, en el enfriamiento por debajo de la temperatura de líquidus, primero se espesa y luego se toma pastosa debido a la formación de una siempre incrementada cantidad de cristales de metal sólido en todo el líquido. Este es el comportamiento característico de estas aleaciones, siempre que ellas solidifiquen a una velocidad relativamente lenta (Capítulo V). En vista de que estas aleaciones son relativamente insensibles a la turbulencia pueden usarse diferentes sistemas de alimentación; deben ser importantes consideraciones la simplicidad del diseño y la colocación de las entradas, para mejorar la adecuada secuencia de solidificación, antes que evitar la turbulencia (Capítulo VI). Para aplicaciones críticas en ingeniería hay especificaciones que deben cumplirse estrictamente. Sin embargo, muchos productos comerciales implican requerimientos de servicio menos severos y ciertos patrones inferiores de calidad. Antes que una fundición pueda establecer un programa de control de calidad que sea efectivo y económico es esencial que los estándar de calidad de la pieza sean definidas cuidadosamente y acordadas entre el productor y el usuario. Se debe poner énfasis en la solidez y apariencia de las piezas (Capítulo VII). El primer y más importante paso en corregir piezas defectuosas es el adecuado diagnóstico o identificación del defecto. Para ayudar a la adecuada identificación de los defectos, se ha proyectado un sistema internacional que clasifica al defecto basado en su apariencia visual, naturaleza, tamaño y ubicación en o dentro de la pieza (Capítulo VIII).