INSTITUTO SUPERIOR TECNOLOGICO
PÚBLICO
“JOSE PARDO”
“MODELERIA”
CARRERA PROFESIONAL:
METALURGIA
PARTICIPANTES:
1. COLMENARES HINOSTROZA, Jhireth
2. HUACACHI BERNAOLA, Daniel
3. JAUREGUI PUERTAS, Willy
4. RAMOS MACHADO, Cristhians
5. YLLANES ARTEAGA, Noel
LIMA – PERU
2009
Al esfuerzo de nuestros padres, por darnos la oportunidad de progresar, y tener una buena educación.
PROLOGO
El trabajo realizado es para dar conocimiento a todas las personas uno de los procesos importantes para realizar una pieza, que es de utilidad para la empresas.
En esta oportunidad hablaremos de MODELERIA, su importancia, procesos y utilidades para con la metalurgia.
Trabajo muy importante que se emplea, para la elaboración de las piezas, de lo cual se necesita conocimiento y experiencias para aplicarlas en nuestro campo. Se utiliza un plano elaborado, en el área de dibujo técnico, donde nos indicaran las medidas exactas para elaborar el modelo, y luego llevarlo al área de moldelería lo cual se encargara de habilitar los moldes para realizar la colada del material fundido.
Nuestro trabajo fue realizado gracias al empeño de los participantes del grupo, y a su vez a los que nos facilitaron la información del tema, profesores dedicados a la especialidad de metalurgia. Por tanto esperamos que el trabajo sea de su agrado para ustedes, ya que están dispuestos a seguir una carrera muy importante, que es la metalurgia.
INTRODUCCION
Hacemos de su conocimiento la importancia que es la modelería mediante este trabajo, elaborado por los integrantes del grupo cuatro de la especialidad de metalurgia, lo cual el tema de modelería, permitirá a los interesados conocer un poco mas, para su uso constante en la elaboración de piezas.
Este trabajo elaborado cuidadosamente para el gusto del lector, recopilando cada uno de los datos, brindados, ya sea vía Internet, o mediante los profesores de la especialidad, esperando sea agrado del lector, continuación presentaremos toda la información.
MODELERIA
OBJETIVOS GENERALES Y ESPECIFICOS
1.1 OBJETIVOS GENERALES
El alumno aprenderá las diferentes técnicas de trabajo para la realización de moldes rígidos y flexibles además de técnicas de acabado con diferentes materiales afines.
1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
a. Familiarizar al alumno con los materiales y procesos de trabajo en moldes con resinas y siliconas, teniendo conocimiento sólido y profundo sobre las técnicas.
b. Desarrollar en el alumno la habilidad y destreza en el manejo de los diversos materiales e insumos, elaborando así excelentes moldes y en consecuencia buenos vaciados en resina- fibra de vidrio y materiales afines, verificando y comprobando los alcances del material en la realización de diferentes productos artísticos y utilitarios.
c. Proporcionar la autogeneración de un pequeño ingreso económico en base a la aplicación del conocimiento adquirido.
d. Posibilitar a través de los diversos ejercicios la creatividad natural del alumno.
IMPORTANCIA DE LA MODELERIA
La modeleria es importante en la metalurgia, ya que este nos permite plasmar la forma de alguna pieza. Este proceso nos permite recordar la forma del modelo en la madera u otros componentes y así facilitar la producción de cualquier objeto.
CAPITULO I
MODELERIA
1. Definición
MODELERIA es el nombre del oficio y del taller o lugar donde se trabaja la madera y sus derivados con el objetivo de cambiar su forma física para crear útiles al desarrollo humano como pueden ser muebles para el hogar, moldes para las piezas, etc. Carpintero es la persona que realiza el trabajo en la madera, para la construcción del molde.
El trabajo de la madera es una de las actividades de la industria humana mas antigua que existe por lo cual en cada cultura y regiones encontraremos diferentes maneras y herramientas de trabajar este bello material.
2. Descripción
2.1 modelería es la ciencia encargada de proveer modelos, moldes y prototipos para el sector industrial.
2.2 El moldeador se encarga de fabricar moldes.
2.3 El modelo industrial es una idea llevada a la realidad a escala real y que sirve para ser reproducido por los diferentes procesos industriales.
2.4 Una placa de modelos es un modelo montado en un tablero simétrico o asimétricamente.
2.5 Existen tres clases:
a. la sencilla que se obtiene el 100% del modelo en una sola cara.
b. Doble, en las dos caras de la placa se obtiene el modelo.
c. Integral: es aquella que por su forma de la pieza el modelo rompe por el horizonte del tablero en forma cóncava y convexa.
2.6 El sistema de la colada es el que permite el llenado del molde.
CAPITULO II
CONSTRUCCION DE MODELOS
La construcción de los modelos para fundición, es todavía un arte que solo adquieren perfectamente operarios especialmente preparados para ello, con un profundo conocimiento de la tecnología de la fundición y después de una larga experiencia en el oficio. Los modelos no son una reproducción exacta de la forma exterior de las piezas que desean, si no que a menudo, se parecen muy poco a ellas porque deben cumplir las siguientes condiciones: 1. Las dimensiones de los modelos son siempre mayores que las de las piezas, pues hay que tener en cuenta la contracción de los metales al solidificarse y enfriarse para facilitar el dimensionado de los moldeos, emplean los modelistas los metros de contracción del metal que se trata de moldear. Se construyen generalmente en formas de reglas, para contracciones de 1%, 1.5%, y 2%.
2. Debe conocerse bien las limitaciones de la fundición y no intentar reproducir detalles imposibles de obtener directamente en el moldeo. Así por ejemplo un engranaje se funde a menudo en forma de disco y luego se tallan los dientes en una fresadora.
3. Deben sobredimensionarse las superficies a las que haya que darles un acabado de precisión por mecanizado posterior.
4. Debe preverse las (salidas) adecuadas para extraer, sin arrastrar la arena de los moldes, una ves hechos estos.
MATERIALES EMPLEADOS PARA LA FABRICACION DE MODELOS
Los modelos para fundición pueden realizarse en una gran variedad como madera, fundición de hierro, latón, aleaciones de aluminio, yeso y moderadamente resinas plásticas. La madera sigue siendo el material mas empleado para la fabricación de modelos. Tiene la ventaja de que es fácil de trabajar, relativamente barata y de poco peso. En cambio tiene el inconveniente de ser muy sensible a la humedad, lo que puede originar deformaciones; es poco resistente a la acción abrasiva de la arena y su resistencia mecánica es limitada. A pesar de estos inconvenientes los modelos de madera bien pintados para protegerlos de la humedad, se siguen utilizando y probablemente se utilizaran siempre para la fabricación de piezas aisladas o en pequeñas series.Las maderas mas empleadas son el pino y el haya.
La fundición de hierro es el material que mas se utiliza para la fabricación de moldes metálicos para el moldeo con arena pues relativamente barato, se trabaja con facilidad y es muy resistente a la abrasión. Tiene el inconveniente de ser muy pesado.
DISEÑOS DE MODELOS
La fundición en arena requiere un modelo a tamaño natural de madera, plástico y metales que define la forma externa de la pieza que se pretende reproducir y que formará la cavidad interna en el molde.
En lo que atañe a los materiales empleados para la construcción del modelo, se puede emplear desde madera o plásticos como el uretano y el poliestireno expandido (EPS) hasta metales como el aluminio o el hierro fundido.
Para el diseño del modelo se debe tener en cuenta una serie de medidas derivadas de la naturaleza del proceso de fundición:
§ Debe ser ligeramente más grande que la pieza final, ya que se debe tener en cuenta la contracción de la misma una vez se haya enfriado a temperatura ambiente. El porcentaje de reducción depende del material empleado para la fundición.
A esta dimensión se debe dar una sobre medida en los casos en el que se dé un proceso adicional de maquinado o acabado por arranque de viruta.
· Las superficies del modelo deberán respetar unos ángulos mínimos con la dirección de desmoldeo (la dirección en la que se extraerá el modelo), con objeto de no dañar el molde de arena durante su extracción. Este ángulo se denomina ángulo de salida. Se recomiendan ángulos entre 0,5º y 2º.
· Incluir todos los canales de alimentación y mazarotas necesarios para el llenado del molde con el metal fundido.
· Si es necesario incluirá portadas, que son prolongaciones que sirven para la colocación del macho.
Los moldes, generalmente, se encuentran divididos en dos partes, la parte superior denominada cope y la parte inferior denominada draga que se corresponden a sendas partes del molde que es necesario fabricar. Los moldes se pueden distinguir:
· Moldes de arena verde: estos moldes contienen arena húmeda.
· Moldes de arena fría: usa aglutinantes orgánicos e inorgánicos para fortalecer el molde. Estos moldes no son cocidos en hornos y tienen como ventaja que son más precisos dimensionalmente pero también más caros que los moldes de arena verde.
· Moldes no horneados: estos moldes no necesitan ser cocidos debido a sus aglutinantes (mezcla de arena y resina). Las aleaciones metálicas que típicamente se utilizan con estos moldes son el latón, el hierro y el aluminio.
Las etapas que se diferencian en la fabricación de una pieza metálica por fundición en arena comprende:
· Compactación de la arena alrededor del modelo en la caja de moldeo. Para ello primeramente se coloca cada semimodelo en una tabla, dando lugar a las llamadas tablas modelo, que garantizan que posteriormente ambas partes del molde encajarán perfectamente.
Actualmente se realiza el llamado moldeo mecánico, consistente en la compactación de la arena por medios automáticos, generalmente mediante pistones (uno o varios) hidráulicos o neumáticos.
· Colocación del macho o corazones. Si la pieza que se quiere fabricar es hueca, será necesario disponer machos, también llamados corazones que eviten que el metal fundido rellene dichas oquedades. Los machos se elaboran con arenas especiales debido a que deben ser más resistentes que el molde, ya que es necesario manipularlos para su colocación en el molde. Una vez colocado, se juntan ambas caras del molde y se sujetan. Siempre que sea posible, se debe prescindir del uso de estos corazones ya que aumentan el tiempo para la fabricación de una pieza y también su coste.
· Colada. Vertido del material fundido. La entrada del metal fundido hacia la cavidad del molde se realiza a través de la copa o bebedero de colada y varios canales de alimentación. Estos serán eliminados una vez solidifique la pieza. Los gases y vapores generados durante el proceso son eliminados a través de la arena permeable.
· Enfriamiento y solidificación. Esta etapa es crítica de todo el proceso, ya que un enfriamiento excesivamente rápido puede provocar tensiones mecánicas en la pieza, e incluso la aparición de grietas, mientras que si es demasiado lento disminuye la productividad. Además un enfriamiento desigual provoca diferencias de dureza en la pieza. Para controlar la solidificación de la estructura metálica, es posible localizar placas metálicas enfriadas en el molde. También se puede utilizar estas placas metálicas para promover una solidificación direccional. Además, para aumentar la dureza de la pieza que se va a fabricar se pueden aplicar tratamientos térmicos o tratamientos de compresión.
· Desmoldeo. Rotura del molde y extracción de la pieza. En el desmoldeo también debe retirarse la arena del macho. Toda esta arena se recicla para la construcción de nuevos moldes.
· Desbarbado. Consiste en la eliminación de los conductos de alimentación, mazarota y rebarbas procedentes de la junta de ambas caras del molde.
· Acabado y limpieza de los restos de arena adheridos. Posteriormente la pieza puede requerir mecanizado, tratamiento térmico, etc.
PLACAS DE MODELO
Existe varias clases de placa modelo, a saber:
A. Sencilla
B. Doble
La placa modelos doble tiene como los demás tipos de placa modelo características propias que comprometen al modelista a desarrollar una técnica de fabricación de muy alta calidad en el fin de ofrecer al modelista un producto que satisfaga los requerimientos técnicos de utilización
C. Reversible
Que se asimilan a las placas de una cara y cuya diferencia fundamental radica en que con la primera utilizando un solo modelo partido por un plano de simetría y cuyas formas permiten la reversibilidad, se pueden obtener dos piezas en el mismo molde –pueden cumplir en gran parte este propósito, pue3s son aptas para la producción de pequeñas series continuas o no .de piezas con características especiales
D. Integral
La placa integral construida en madera ofrece una gran precisión en lo que se refiere a la producción de formas, toda vez que el sistema empleado para su construcción permite trabajar todo el modelo o gran parte de este, como modelo unitario y después de montarlo sobre la placa y terminar formas con parte de el material de la palca porta modelo. Este tipo de placa se emplea generalmente en modelos para piezas de paredes delgadas desde tamaños pequeños en adelante que se piensen obtener desde mediana seria en adelante.
CALZO DE COMPROBACION
Para comenzar a trabajar en la madera lo primero que se debe hacer es elaborar el plano de la pieza que se va a hacer en este caso seria el plano del calzo de comprobación.
Luego procedemos al alistamiento de la madera teniendo en cuenta las dimensiones dejando una tolerancia para el labrado.
Después de tener la madera lista procedemos a labrar una cara dejándola completamente plana, después de dejar lista esta parte seguimos con el canto sacándolo plano y a escuadra con respecto a la primera cara que labramos, después de tener estos dos lados vamos al calibrador de alturas y trazamos la medida mas alta y procedemos a labrar teniendo en cuenta la plenitud a escuadra y la medida después de haber realizado este trabajo procedemos a hacer lo mismo con la otra cara por la medida mas bajita, cuando terminemos hemos obtenido un rectángulo perfecto.
Apartir de este rectángulo procedemos a trazar las medidas empezando por la pestaña con sus respectivas salidas marcándolas con el trazador profundizándolas un poco.
Partiendo de estas medidas procedemos quitar el sobrante empezando por la parte superior con ayuda del formol, teniendo en cuenta que nos quede plana y no pasarnos de la madera por los dos lados.
Después con la cierra sinfín hacemos cortes sucesivos por la parte inferior sin ir a tocar la medida del ángulo.
Procedemos a cortar con el formol hasta la mitad teniendo en cuenta la plenitud, luego cojeemos con la gubia y empezamos a cortar dándole la forma del ángulo sin pasarnos de la medida y dejándola plana guiándonos con la plantilla.
Después de tener estas dos partes listas partimos de la junta de moldeo hacia abajo le marcamos 1mm y procedemos a labrar dándole la salida por los dos lados, después de haber terminado hacemos lo mismo de la junta de moldeo hacia arriba.
Al haber terminado todo el proceso pegamos lija a una tabla cortadas en diferentes medidas y lijamos uniformemente el calzo.
CONCLUSIONES
1. La industria requiere de modelistas que desarrollen las ideas de los diseñadores y los plasmen en materiales blandos como la madera, cera y/o plásticos.
2. El arte de la modelería, se basa en una pieza que se reproducirá muchas veces para desarrollar producción en serie; ya sea en metal o madera, lo cual debe reunir una serie de condiciones para cumplir su cometido.
3. En el taller de modelería se fabrican modelos para la fundición, trabajando con varios materiales, como resinas, madera, metálicos (acero, aluminio) e icopor y con aplicaciones en sectores con necesidades tan especificas como el de la industria del vidrio (moldes, machos, coquillas, fondos para botellas, tulipas), industria metalmecánica (repuestos para maquinas), industria agrícola (repuestos para maquinarias), pero también para el textil, fabricantes de maquinaria o mobiliario urbano, entre muchas otras.
BIBLIOGRAFIA
1) http://modeleriaind.blogspot.com/
2) http://fernando-modeleriafresadora.blogspot.com/
3) Isidoro Marín, Raúl J. A. Palma, Carlos A. Lara: “La programación lineal en el proceso de decisión”
4) Thierauf: “Investigación de operaciones”
5) Hillier: “Introducción a la investigación de operaciones”
6) Taha: “Investigación de operaciones”
7) “Manual del modelista de Nicolette”
8) “Moldes y modelos”
9) http://www.pucp.edu.pe/facultad/arte/images/documentos/cursoext2009-1/07resinas.pdf
10) www.google.com.pe
