Tema 8

¿A qué se denomina grado de sobrecalentamiento en un proceso de moldeo?. A la temperatura de vertido de la aleación en el molde. A la diferencia entre la temperatura de fusión y la temperatura de colado. Al precalentamiento que es conveniente someter al molde antes del colado.

¿Por qué al bebedero para el llenado de un molde se le da forma troncocónica?. Para mantener constante el flujo de llenado. Siempre debe usarse una forma troncocónica para facilitar la extracción del modelo necesario. Para aumentar la velocidad y así poder reducir el tiempo de llenado.

¿Qué parte de una pieza moldeada presenta mayores posibilidades de presentar rechupe?. La más alejada del bebedero. Aquella que queda más distante de la mazarota. La de mayor espesor.

¿Por qué debe tenerse en cuenta el criterio de los módulos de enfriamiento a la hora de determinar las dimensiones de una mazarota?. Para asegurar que la mazarota solidifique después de la pieza. Para asegurar que el volumen de la mazarota es suficiente para contrarrestar la contracción de la pieza. No siempre es necesario. Es una medida de seguridad.

¿Cuál de los posibles defectos en una pieza fundida enumerados no es atribuible al proceso de contracción que se produce durante la solidificación y enfriamiento?. Tensiones internas. Porosidad. Deformaciones.

A la hora de elaborar por moldeo una pieza de acero de un peso de 0,5 kg, cuyas especificaciones son de una Ra= 0,8 μm y tolerancias del orden de 0,1 mm, el procedimiento más adecuado sería: Un procedimiento a presión en molde metálico. Por moldeo en cáscara. Por moldeo con modelo de cera.

¿Qué diferencias presenta un procedimiento de moldeo a presión en cámara fría respecto del proceso con cámara caliente?. Es más rápido. Soporte aleaciones de mayor temperatura de fusión, pero la presión de trabajo es menor. Puede aplicar mayores presiones con aleaciones de mayor temperatura de fusión.

El moldeo en coquilla a baja presión presenta estas ventajas sobre el moldeo por gravedad, pero ¿qué tipo de defectos pueden presentar las piezas elaboradas por dicho método?. Tendencia a presentar rechupes. Exceso de porosidad. Agrietamientos debido al rápido enfriamiento.

Los procesos de fundición con molde permanente por gravedad: Proceso válido para alegaciones en bajo punto de fusión. Se produce un enfriamiento rápido por lo que la estructura metalográfica es de grano más fino que el del molde de arena. Se emplea para pequeña producción (no de piezas).

Para hacer un molde de una pieza fundida se emplean, entre otros, corazones o noyos: El corazón o noyo es una parte del modelo a tamaño natural. Se inserta en la caja de modelo a la par que el modelo, antes de la colada. El material del noyo puede ser desechable, por ejemplo, poliestileno.

El moldeo por transferencia se aplica fundamentalmente a los polímeros. Termoplásticos. Termoestables. Es indiferente.

En la etapa de solidificación de un proceso de colada, la diferencia de energía libre es por unidad de volumen entre las fases sólidas y líquidas será: Siempre positiva. Siempre negativa. Positiva si la velocidad de nucleación es alta y la velocidad de crecimiento baja.

En relación a la tecnología de los moldes de arena para fundición, el canal de colada debe (elija la respuesta incorrecta): suministrar la suficiente presión metalostatica. frenar la velocidad del líquido como para producir un flujo laminar. permitir su reparto a las diversas entradas para un llenado rápido de molde.

La contracción del material de la pieza durante un proceso de moldeo se produce: únicamente durante la solidificación. durante la solidificación y enfriamiento. siempre que hay un cambio de temperatura. no hay contracción en moldes.

¿Cuál de los siguientes métodos NO se emplea en la compactación de la arena de un molde?. La sacudida. Succión. El vibrado. La proyección.

Fundimos en molde metálico y obtenemos piezas agrietadas. ¿Qué medida adoptaría?. Utilizar enfriadores para controlar el enfriamiento de secciones críticas. Mejorar la refrigeración del molde. Mejorar la lubricación del molde. Disminuir el tiempo de permanencia de la pieza dentro del molde una vez solidificada.

¿Cuál de los siguientes factores mejora la fluidez o colabilidad?. La relación longitud/área representativa del sistema de distribución. La conductividad térmica del molde. La disminución de la densidad del material. Un aumento del sobrecalentamiento.

La técnica de fabricación por moldeo comprende tres etapas que, ordenadas, son: Fusión, colado y solidificación. Calentamiento, vaciado y enfriamiento. Fusión, vaciado y enfriamiento.

Para calcular la energía calorífica necesaria para calentar el sólido a la temperatura deseada, debemos sumar: El calor para aumentar la temperatura del sólido y calor del cambio de fase. El calor para llevar el sólido al punto de fusión, el calor latente de fusión y el calor de sobrecalentamiento. El calor específico para aumentar la temperatura hasta el punto de fusión, el calor del proceso de fusión y el calor para conseguir el sobrecalentamiento (calor latente).

La ley de continuidad de fluido en el proceso de colado nos dice que: El flujo se mantiene constante siempre y cuando la sección del bebedero también lo sea. El área de la sección debe ir aumentando conforme cae el material, pues en caso contrario se pueden producir acumulaciones en el proceso de colado. El caudal (velocidad volumétrica) permanece constante a través del líquido.

Con respecto a las mazarotas podemos asegurar que: Únicamente pueden existir mazarotas exteriores, pues deben estar abiertas a la superficie. Su principal función es la de asegurar el correcto llenado de la geometría durante el proceso de enfriamiento en estado líquido. Se diseñan de modo que la solidificación se produzca en último lugar en ellas, quedando así estas con el rechupe, en vez de la pieza. Su ubicación dentro del conjunto no es relevante, siempre que el líquido pueda entrar en ellas de forma correcta.

El bebedero debe terminar con forma curvada y profunda para: Evitar el flujo turbulento. Evitar atascos en el proceso de llenado. Simplemente por motivos geométricos condicionados por la forma cónica de éste. Para asegurar el correcto suministro de material en el proceso de solidificación.

La diferencia de energía superficial asociada a la interfase sólido-líquido, frontera entre ambas fases, será: Siempre positiva. Siempre negativa. Puede ser negativa o positiva.

Podemos decir que el proceso tiene tendencia natural a solidificar cuando: La energía superficial de la interfase sólido-líquido sea mayor a la energía volumétrica. La energía libre de Gibs resulte positiva. Cuando la energía volumétrica del proceso sea mayor a la energía superficial de la interfase.

De la nucleación homogénea podemos decir que (señalar las correctas): Depende en gran medida del grado del subenfriamiento. Se produce en los puntos preferentes o zonas críticas. A mayor grado de subenfriamiento, menos núcleos se forman, pero de un tamaño mayor. La nucleación homogénea es la más común en el proceso de enfriamiento de metales líquidos.

La energía calorífica a extraer puede estar relacionada con: El calor específico del líquido y al calor de subenfriamiento del sólido. Al calor latente del líquido y el calor del cambio de fase. Al calor específico del líquido y al calor latente de fusión.

Si el material cede el calor al líquido subenfriado T<Tf, tendremos un crecimiento: Planar. Dendrítico. No podemos saberlo con certeza, depende de la propia geometría y otros factores.

En la nucleación homogénea hay un periodo en el cual tenemos una reducción considerable de temperatura, sobrepasando la del cambio de fase antes de realizarlo. Para volver a la temperatura de cambio de fase, el calor se extrae principalmente de: La energía que debemos añadir para efectuar el cambio de fase. Energía liberada durante el crecimiento de los núcleos. Energía acumulada en el seno del líquido, en forma de zonas de mayor temperatura.

Cuando estudiamos el proceso de solidificación de un lingote, podemos decir que: La zona columnar presenta nucleación heterogénea y dendrítica. El caso anterior se dará únicamente si existe un grado elevado de subenfriamiento. La zona de enfriamiento brusco se sitúa próxima al centro del lingote, y se da una nucleación heterogénea por existir impurezas en suspensión. La zona equiaxial se da en la zona central por nucleación heterogénea planar.

Para corregir la contracción en fase líquida debemos: No debemos hacer nada, pues el propio sistema de colada garantiza su corrección. Sobredimensionar los moldes. Aportar más material del estrictamente necesario para todo el proceso. Utilizar mazarotas con formas cónicas.

Para evitar los problemas que ocasiona la contracción en fase sólida podemos: Infradimensionar el molde a utilizar, manteniendo de este modo el tamaño de la pieza. Podemos mejorar el diseño de la pieza o del proceso evitando así, por ejemplo, concentraciones de tensiones. No debemos hacer nada, pues la propia distribución del proceso corrige los posibles errores. Calentando la zona exterior al molde.

La principal función del respiradero es: Servir como escape adicional para los gases, evitando los problemas que pueden causar en contacto con el sólido y los moldes. Reducir la temperatura del sólido correctamente ubicado. Servir como vía de escape para los gases, especialmente cuando tenemos arena con un tamaño de grano elevado.

Una colocación incorrecta de la junta de cierre puede provocar, principalmente: Escape de los gases, lo que produce problemas de porosidad. Escape del líquido de las cavidades. El cambio del fluido dentro del bebedero de flujo laminar a turbulento, con sus consecuentes incidencias.

¿Qué es la coquilla en el moldeo por gravedad?. El tubo principal por el que circula el fluido caliente. El pistón que hace la presión del material contra el molde. El propio molde donde se solidifica el material.

¿Cuál es la principal diferencia entre el moldeo en cámara caliente y moldeo en cámara fría?. Los fluidos en los procesos de cámara caliente circulan a mayor temperatura que en los de cámara fría. En los procesos con cámara caliente se trabaja a presiones mucho más elevadas. El horno de fusión en los procesos de cámara fría se encuentra separado, mientras que en los de cámara caliente está incluido en la máquina.

En los procesos de fundición semicentrifugada: Los moldes giran en los tres ejes del espacio. La aceleración centrífuga puede alcanzar valores de hasta 100g. El molde puede ser desechable únicamente. El molde se coloca en una mesa giratoria en un solo eje.

La boquilla en los procesos de fundición es: El lugar por donde sale la pieza resultante siempre que el proceso esté automatizado. El lugar por donde se vierte el líquido fundido hacia la máquina. El punto por el cual sale el líquido sobrante y se enfría a temperatura ambiente.

Por lo general, cuando trabajamos con coladas centrífugas: Empleamos moldes verticales para piezas largas. Empleamos moldes horizontales para piezas cortas. El molde puedes no ser permanente en algunos casos. La aceleración centrífuga debe mantenerse entorno a 15g.

En las máquinas de fundición por cámara caliente se conoce como cuello de cisne a: El tubo previo a la boquilla por el cual circula el fluido. La cámara que mantiene el fluido a la temperatura deseada. La zona donde solidifica la pieza.

El crisol en los procesos de fundición es: Una cavidad que recibe al metal fundido y sin fundir. Una cavidad que puede llegar a soportar hasta 500 grados, dependiendo del material. Una cubeta donde se deposita el metal ya fundido, pero nunca se calienta de forma externa.

En el moldeo a baja presión, para hacer subir el fluido con mayor facilidad, podemos: Aumentar le temperatura del fluido. Aislar al vacío la cámara superior. Añadir mas líquido del estrictamente necesario para aumentar la presión en la zona de abajo.

Cuando queramos calentar grandes cantidades (o tamaños muy grandes) de material, lo ideal es recurrir a: Hornos eléctricos de arco. Hornos eléctricos de inducción. Grandes sopletes industriales preparados para ello. Otro tipo de mecanismos.

Un requisito indispensable para poder fundir en un horno de inducción es: Que el material sea un metal. Que el material sea buen conductor eléctrico. Que el material sea ferromagnético. Que el material sea ferromagnético o paramagnético, pero nunca diamagnético.

Con respecto a la nucleación homogénea: Nunca se produce a nivel industrial. Se produce principalmente en aleaciones. Es más común en metales puros. Se ve favorecida con pequeñas variaciones del grado de subenfriamiento.

¿Qué diferencia encontramos entre los rechupes y los poros?. No hay ninguna diferencia aparente, geométricamente son iguales. Los rechupes se producen por el enfriamiento del líquido y los poros por efectos de los gases. Los rechupes se producen por enfriamientos rápidos del líquido y los poros por enfriamientos lentos. Los rechupes se producen por defectos en el proceso de enfriado y los poros por defectos en la calidad del material o el molde.

El último componente que debe solidifica en el proceso de enfriado del moldeo es: El material dentro del molde. El material en contacto con el macho. El material más próximo a las vías de ventilación. El material situado en la mazarota.

Si usamos, por ejemplo, la madera como pieza para dar forma al molde en el moldeo de arena, debemos tener especial cuidado con (señalar todas las correctas): El hinchado por absorción de humedad. Su dificultad de mecanizado. Su elevado peso con respecto a otros materiales para noyos.

¿Qué es el tiempo de ciclo en un proceso de moldeo o fundición?. Es el tiempo que tarda en llenarse el molde. Es el tiempo que tarda en volver a fabricarse el molde de arena (se inicia un nuevo ciclo de moldeo). Tiempo del proceso completo, desde que se empieza a fabricar el molde hasta que se saca la pieza acabada.

Los principales factores que afectan a la operación de colado son (señalar los correctos): Velocidad de colado. Temperatura de colado. Densidad del material de colado. Altura de colado.

¿Por qué se deben evitar las turbulencias? Elegir todas las razones que existan: Puede generar porosidad en la pieza. Puede producir atascos en el proceso. Agrava la erosión del molde. Acelera la formación de óxidos. Puede producir una solidificación temprana.

Las principales diferencias entre la nucleación homogénea y heterogénea son: La nucleación homogénea se produce en lugares preferentes y la heterogénea en el seno del líquido subenfriado. La nucleación homogénea requiere de un mayor número de átomos (mayor radio crítico) que la heterogénea. La nucleación heterogénea no requiere de un subenfriamiento como la homogénea. La nucleación homogénea se da más comúnmente que la heterogénea.

De entre los factores que promueven la estructura equiaxial podemos destacar (señalar todos los correctos): Velocidades de enfriamiento muy lentas. Sobrecalentamientos pequeños. Agitación del líquido. Presencia de impurezas o sustancias inoculantes.

De la contracción durante el proceso de solidificación podemos decir que (señalar las corrrectas): Puede llegar a producir agrietamientos en caliente. Puede provocar oquedades en aquellas zonas de la pieza que queden aisladas de la alimentación de material fundido. Se puede solucionar mediante el calentamiento parcial del material durante el proceso. El uso de mazarotas reduce e incluso evita el problema.

Asociar cada tipo de moldeo a la categoría: moldeo con molde permanente. Moldeo por gravedad. Moldeo a baja presión. Moldeo en arena. Moldeo a la cera. Moldeo en cáscara. Moldeo por centrifugación.

Como principales inconvenientes del moldeo en arena podemos señalar: La complejidad del proceso. Los acabados rugosos debidos a la arena. El coste de adquisición del equipo. Queda restringido normalmente para aleaciones de bajo punto de fusión. Indicado solo para algunos materiales de colada.

Como principales ventajas del moldeo en arena podemos mencionar: Posibilidad de realizar piezas complejas o sencillas. Buen acabado superficial. Amplia gama de materiales de colada. Versátil para pequeñas y medianas series. Posibilidad de utilizar el molde varias veces hasta su desgaste.

Algunos de los procesos adicionales que habrá que hacer a la pieza moldeada en arena mecánico son: Recorte. Inspección. Mecanizado. Soldadura. Retirada de machos.

Las principales ventajas del moldeo por gravedad son: Posibilidad de controlar la solidificación. Para series cortas resulta más económico. Se requiere de menos espacio y menos material. Elevada calidad superficial. Pueden fundirse piezas con formas complejas.

Las principales desventajas del moldeo por gravedad son: Elevado coste del equipamiento. Queda restringido normalmente a aleaciones de alto punto de fusión. Mayor coste y tiempo en la puesta a punto. El tamaño de las piezas está limitado a 5kg de peso aproximadamente. El coste de los moldes justifica el precio únicamente para grandes producciones.

¿Cuáles son las principales limitaciones del proceso de moldeo a baja presión?. Nivel de detalle geométrico bajo. Masa limitada a unos 25 kg. Tolerancias muy elevadas. Producción en serie limitada. Se limita el uso de metales y aleaciones.

Las principales ventajas del moldeo a alta presión son: Pueden fundirse piezas complejas y con aristas grandes. Fabricación económica debido al corto ciclo de fabricación. Proceso automatizable. Rendimiento muy alto, sobre todo en grandes producciones. Mejores propiedades mecánicas. Se obtienen tolerancias muy bajas y altas precisiones.

Las principales desventajas del moldeo a alta presión son: Equipos muy costosos. Riesgo de porosidades internas a la pieza. Sólo aplicable a aleaciones con baja fluidez y punto de fusión alto. El peso de las piezas está limitado a unos 500 kg. Las piezas resultantes son más frágiles que las producidas por otros procesos de fundición.

Como ventajas del moldeo por centrifugado podemos mencionar: Mejor llenado del molde que en otros procesos como el colado por gravedad. Tamaño de grano reducido. No es necesario un exhaustivo control de la colada. Pueden obtenerse espesores más delgados que por gravedad. No es necesaria una máquina específica para el proceso.

Como desventajas del moldeo centrifugado podemos mencionar: Los moldes con durabilidad alta son excesivamente caros. Las piezas tienen una menor resistencia mecánica. No pueden moldearse con dicho proceso todas las aleaciones. Bajo rendimiento de las instalaciones.

¿Cómo conseguimos que el material solidifique más lentamente en la mazarota? (Elegir todas las correctas): Dando a la mazarota una forma cúbica. Colocando la mazarota en un lugar preferente, teniendo en cuenta las zonas por donde evacúa el calor. Que el módulo de enfriamiento para la pieza sea menor al de la mazarota.

Si utilizamos acero como pieza para dar forma al molde en el moldeo de arena, debemos tener en cuenta principalmente (señalar todas las correctas): El hinchado del material. La oxidación del material. El peso del material con respecto a otros materiales. El coste superior de mecanizado de esta, con respecto a otros materiales.

Asociar cada tipo de moldeo a la categoría: moldeo con molde desechable. Moldeo por gravedad. Moldeo a baja presión. Moldeo en arena. Moldeo a la cera. Moldeo en cáscara. Moldeo por centrifugación.