Análisis numérico y validación experimental del vertido de metal fundido en molde de arena

Resumen

La fundición de metales representa un importante sector dentro de la industria mecánica. El método de vaciado de metal en moldes de arena ha sido utilizado durante milenios debido a la libertad que le permite al diseñador en términos de tamaño y forma. El objetivo de la presente investigación es establecer un modelo de simulación numérica, validado experimentalmente, del vertido de metal fundido en molde de arena teniendo como criterio de análisis los defectos internos en el cuerpo del soporte de los rodamientos de la grada de 4 500 lb. En esta investigación se realizó un análisis, a partir del Método de Elementos Finitos (MEF), del proceso de fundición teniendo en cuenta la temperatura de vertido del metal fundido, la temperatura de precalentamiento del molde y la velocidad de llenado, estos parámetros fueron registrados durante el ensayo experimental realizado del proceso. Un procedimiento de inspección es mostrado, en el que se utilizaron elementos de análisis visual de la pieza obtenida y de simulación por el MEF, para determinar la magnitud y localización de los defectos internos en el seno de la pieza. Los defectos fueron clasificados en sopladura, porosidad y unión fría, se apreció una correspondencia en cuanto a la localización de los mismos, entre el modelo simulado y el experimentado; mientras que el error relativo del área de los defectos en dichos modelos es menor al 10%.