Aluminio y refractarios

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Por otro lado, para conseguir las características estructurales se necesita hacer una preparación metalográfica, que consiste en el estudio estructural de un metal y la relación que existe entre la composición química, las propiedades físicas y mecánicas. Para este análisis se necesita tener una muestra con las condiciones necesarias para el estudio en el microscopio, estas condiciones se obtendrás a través de las siguientes preparaciones:

- Corte metalográfico, simplemente realizar un corte con una sierra metalográfica para reducir el tamaño de la muestra a observar.

- Montaje, para un mejor manejo de la muestra es necesario montar la muestra en un medio plástico, cabe recalcar que la pieza debe estar libre de grasa o algún contaminante que interfiera en la adherencia.

- Desbaste, eliminar la superficie deformada por el proceso anterior, para así dejar una superficie plana con mínimas imperfecciones que serán corregidas en el siguiente paso

- Pulido, eliminar las rayas finas dejadas por el desbaste para producir una superficie con características especulares.

- Ataque químico, tiene como objetivo sacar a relucir las características estructurales de la muestra. (6)

- Otro de los principales conceptos sería el de los materiales cerámicos: son la unión de compuestos químicos inorgánicos formados por metales y no metales, a través de enlaces iónicos y/o covalentes. Entre las principales características de estos materiales encontramos que tienen una alta dureza, alta resistencia a la compresión, baja conductividad eléctrica y térmica, tienen una gran resistencia a altas temperaturas y son bastante ligeros. Estos son principalmente utilizados en la alfarería, construcción, utensilios de cocina y dispositivos eléctricos. (7)

El material cerámico con el cual se trabajará será el material refractario que son materiales capaces de soportar elevadas temperaturas sin perder sus propiedades y su composición química. Las propiedades deseadas en este tipo de material son: Resistencia a altas temperaturas, resistencia al choque térmico, alta resistencia a la abrasión, estabilidad química, baja conductividad térmica y baja conductividad eléctrica a elevadas temperaturas. (8)

El material refractario es conformado mediante el proceso de vaciado que consiste en verter la mezcla obtenida en la preparación que parte de un saco de materia prima de refractario mezclada en una licuadora con un porcentaje de agua menor al 50%, en un molde para luego ser secada y obtener una pieza. (8)

Siguiente al proceso de conformado está la caracterización que se realiza a través de los ensayos de flexión y compresión, en el ensayo de flexión se le aplica una fuerza al centro de una barra soportada en cada extremo, en este ensayo se mide el comportamiento esfuerzo-deformación y la resistencia a la flexión que tiene un material, mientras que en el ensayo de compresión se le aplica una fuerza uniaxial a la probeta para medir la resistencia máxima de un material. (9)

De este modo se concluye con la teoria que fundamenta el presente proyecto, la cual facilitara la comprension de los procesos y ensayos que se iran desarrollando a medida que se avance con la investigacion.

- MARCO METODOLOGICO

En el presente capitulo se tomarán en cuenta los procesos metodológicos que se aplicarán para la realización del proyecto.

- Diagrama de fases

En esta parte se planteó la organización de la información a través de un diagrama de fases, para lograr una fácil interpretación de los objetivos planteados.

[pic 3]

A continuación, se describirán los diferentes procesos a realizar, en los que se utilizarán los métodos e instrucciones exigidas por las normas pertenecientes (COVENIN Y ASTM), para la fabricación y caracterización de piezas metálicas y cerámicas.

- Aluminio

Fusión y colada en molde de arena en verde:

- Para iniciar con la fabricación de piezas de aluminio mediante el método de fusión y colada, se comienza pesando la arena.

- A continuación, se tamiza vía seco; se remueve y se presiona la mezcla evitando cualquier tipo de aglomeración.

- Siguiendo con la preparación de la arena en verde, se agrega agua a la mezcladora de paleta.

- Seguidamente se llenan las cajas de moldeo bajero con la mezcla de manera muy cuidadosa, haciendo presión con el apisonador de metal, con la finalidad de que quede uniformemente compactada alrededor de los patrones, esto se realiza hasta que el bajero esté completamente lleno.

- Ya una vez que se obtiene el molde se comienza la fusión del material en el horno, colocando el material en un crisol, para luego encender el horno dejándolo fundir a una temperatura de 680°C por un tiempo de 30 minutos.

- Luego el crisol es sacado del horno y se remueve la materia prima con una vara de madera, para eliminar gases presentes en el material fundido.

- Después se procede a verter la colada del aluminio fundido por el hoyo de vaciado del molde de forma lenta para evitar derrames.

- a continuación, se deja en reposo por aproximadamente 1 hora, para luego separar la pieza del molde

- Seguidamente se les aplican a las barras cilíndricas un proceso de mecanizado para dejarlas en óptimas condiciones.

Ya que se obtiene una pieza en excelentes condiciones se procede con los ensayos de caracterización.

Preparación metalográfica:

- Se inicia realizando un corte a la barra de forma longitudinal o igualmente transversal.

- Luego de ser necesario se opta por realizar un proceso de montaje para mejor manejo de la pieza.

- A continuación, se procede con el proceso de desbaste a través del uso de las diferentes lijas y realizando el cambio de una a otra solamente cuando se tiene un desbaste en una sola dirección y una superficie completamente plana.

- Luego se inicia con el pulido usando los diferentes paños empleando los aditivos indicados para cada paño.

- Se finaliza realizando el ataque químico a la muestra