RechupesEs una cavidad o hueco que se produce en el interior del
lingote, debido a que cuando se vierte el metal fundido en el
molde, este comienza a solidificarse desde el exterior hacia el
interior del lingote, y como el volumen del metal fundido es mayor
que el del metal slido, el metal se contrae exteriormente y su
interior cuando empieza a contraerse comienza a formarse un hueco o
una cavidad en el centro del lingote, debido a esta contraccin.
Generalmente ocurre en la porcin del lingote superior y central.
Para evitar los rechupes internos la lingotera debe poseer la boca
superior de mayor tamao que la boca inferior, as el rechupe se
forma en la parte superior del lingote, o comprimiendo el lingote
cuando se est solidificando con grandes prensas hidrulicas.El
volumen del rechupe es mayor cuanto mayor es el volumen del
lingote, aunque no tiene una relacin constante.Las partes que
tienen este rechupe son inutilizables, pues las superficies no son
soldables y por lo tanto las piezas construidas por esa parte del
acero resultan quebradizas y an peligrosas.SegregacinDurante la
solidificacin la primera porcin que se solidifica es relativamente
pura en comparacin con la ltima que lo hace. Esta solidificacin
selectiva se traduce en una concentracin desigual de los elementos
hallados en la aleacin. En la fabricacin de lingotes, la segregacin
viene agravada por la accin enfriadora del molde. Las primeras
porciones en contacto con el molde se solidifican relativamente
puras, mientras que las porciones centrales, las cuales son las
ultimas en solidificarse, son mas ricas en los constituyentes de
punto de solidificacin ms bajos del acero. sta es la razn para
segar la porcin mas alta del lingote, puesto que cortando para
quitar el rechupe tambin se quita parte de las porciones del
lingote donde es peor la segregacin.Esto crea dificultades de
mecanizacin en ciertas aplicaciones, y desigualdad en las
propiedades mecnicas.PorocidadLa porosidad es un fenmeno que ocurre
en los materiales, especialmente en las fundiciones, a medida que
cambian de estado de lquido a slido durante el proceso de
fabricacin. Se muestra en forma de imperfecciones superficiales o
internas que tanto afectan al acabado superficial como presentan
una ruta de fuga para gases y lquidos.
La impregnacin es una solucin permanente y rentable para el
problema que puede surgir como resultado de dicha porosidad.Los
orificios o defectos pueden crearse si se impregna por un gas o
fluido, el resultado son fugas o defectos superficiales que
incurren en problemas de calidad caros e importantes, incluso
pueden llevar al fallo del funcionamiento del componente.
La impregnacin por vaco es la solucin definitiva para este
problema, rellena cualquier espacio con un material estable pero
flexible que resiste el ataque del calor, aceite, productos
qumicos, o vibracin. El proceso es sub-superficial y puede
realizarse sobre las materias primas o sobre una pieza mecanizada
acabada, lo que no provoca ningn cambio dimensional o contaminacin
en el componente.
La impregnacin como medio para tratar la porosidad se ha
empleado desde la dcada de 1950, aunque los selladores
tradicionales como el silicato de sodio o los polisteres han sido
sustituidos por productos basados en el metacrilato ms respetuosos
con el medio ambiente y ms efectivos.
El compromiso de Ultraseal International con la mejora continua
a lo largo de los aos ha convencido a las empresas de las ventajas
de la impregnacin como una autntica mejora de la calidad en lugar
de un proceso de rectificacin.
La porosidad puede darse en muchos materiales pero es
especialmente habitual en los forjados de aluminio o magnesio,
donde pueden identificarse tres tipos principales. POROSIDAD DE
FLUJO, que resulta en defectos superficiales o internos causados
por una presin deficiente o condiciones del flujo del metal durante
el proceso. POROSIDAD GASEOSA, habitualmente interna, causada por
gases atrapados de diversos tipos en el forjado. La porosidad
gaseosa se presenta en tres fuentes principales en la fundicin a
presin, aire atrapado, vapor o lubricante quemado. POROSIDAD DE
CONTRACCIN, la ms comn y la ms difcil de controlar, causada por el
cambio de volumen a medida que cambia de estado el metal de lquido
a slido.La porosidad, en concreto en los forjados, afecta a todos
en la cadena de suministro de fabricacin ya que se encuentra en
diversos grados en todos los forjados. Aparece como una serie de
vacos en la estructura y adopta tres formas bsicas:Completamente
encapsulado:esto no supone un problema a menos que quede al
descubierto en un mecanizado posterior.
Ciego:a menudo la causa de corrosin interna da lugar a "puntos"
en la pintura.
Porosidad a travs:la cual es un problema durante el servicio
donde el gas o los lquidos pueden pasar por el forjado.
Como consecuencia, es de vital importancia obtener una buena
unin entre el equipo y el sellado qumico. Ultraseal International
ha invertido considerablemente en la investigacin y desarrollo para
garantizar que sus equipos ms recientes se diseen y acomoden para
trabajar de forma efectiva con los productos ms recientes como MX2
y Rexeal, el sellador reciclable que tiene en cuenta las
principales consideraciones en materia medioambiental.
Ultraseal siempre recomendara la realizacin del mtodo ms fiable
para la evaluacin del rendimiento de un sellador de impregnacin a
travs de la comprobacin de anillos de prueba impregnados, tal como
se establece en los estndares internacionales y en los
procedimientos de prueba reconocidos. Al hacerlo, se consiguen los
resultados que reflejan el rendimiento del producto "en uso".
Secciones microscpicas que muestran la porosidad ampliada de los
anillos de prueba
Anillo de hierroAnillo de aluminio
Discontinuidades inherentes de una fundicin:La fundicin de
metales, semejante a lo visto anteriormente, comprende el vertido o
inyeccin del metal lquido en una cavidad de forma especfica, donde
se deja solidificar.La cavidad o molde puede ser de forma compleja
de suerte que, cuando el metal solidificado se retira de su molde
se produce una pieza que, con o sin preparacin posterior, puede ser
ya utilizada para el fin deseado.Las discontinuidades ms comunes en
este tipo de proceso son las siguientes:Cerrado o solapado en frio:
Es el primer defecto que uno puede encontrar en una fundicin. En el
proceso de colada es conveniente que el molde se llene
uniformemente para que tambin se enfre de modouniforme.Una de las
tcnicas a emplearse es la de llenar el molde empleando dos o ms
canales todos conducentes a la misma cavidad. Si cuando los flujos
procedentes de dos de tales canales se unen, y uno de ellos est
excesivamente fro o est cubierto de un grueso filme de xido, no se
producir la fusin. Esta separacin se denomina solapado en fro o
corte fro. Fig. 14.Se produce una condicin similar cuando el metal
derretido de un canal no se une debidamente con el metal slido ya
existente.Este defecto es muy comn en fundiciones de magnesio
debido al rpido enfriamiento del metal fundido.Puede frecuentemente
detectarse por inspeccin visual y ser semejantes a una grieta con
un contorno curvo y liso. Si esta es solamente una condicin
superficial frecuentemente se denomina "pliegue fro".
Fig.14: Origen de un solapado en fro de colada.Gotas frias: Si
el metal se vierte con excesiva rapidez durante la colada, se puede
producir un flujo turbulento con la posible salpicadura del metal
en el molde, anticipada al flujo de relleno. Estas salpicaduras
pueden solidificarse y no se unirn debidamente a la
pieza.Radiogrficamente son difciles de observar pero se pueden ver
como curvas cerradas ntidas, con poco contraste. Fig. 15.
Desgarramiento en caliente (fisuras de contraccin): Ocurren
cuando se produce una contraccin desigual entre secciones delgadas
y gruesas de la pieza, haciendo que la tensin interna resultante
desgarre el metal. La rotura se produce a alta temperatura (cerca
de 1200 para acero), cuando la resistencia mecnica del metal es
relativamente baja. Fig. 16. Este defecto es generalmente
inaceptable.
Fig.16: Desgarramiento en calienteSegregacin: Ya analizada en
indicaciones inherentes.Si la fase segregada es un metal
suficientemente absorbente de la radiacin se puede observar
radiogrficamente como una banda clara de lmites difusos y
sinuosos.Las fundiciones que presentan este defecto generalmente se
rechaza, salvo que se presente en un rea muy reducida.Cavidades de
gas:Huecos:Son de gran tamao, producidos por un mal diseo de los
moldes que no permiten la evacuacin de los gases, quedando estos
encerrados en bolsas sin salida. Suelen presentarse en partes
salientes de la pieza.Sopladuras: De menor tamao que los
anteriores, producidos por el entrampamiento de gases procedentes
del metal fundido, agua que tiene la arena de moldeo, etc. Las
sopladuras se suelen agrupar en colonias de extensin variable,
siendo su morfologa, preferentemente, vermicular. Figs. 20 y
21.
Poros:De menor tamao que las sopladuras y de origen diverso.
Suelen afectar, con una distribucin ms bien uniforme, a grandes
zonas de la pieza, o incluso, a su totalidad (porosidad
uniforme).
Microporos: A medida que el metal se enfra y solidifica, pequeos
cristales que en un principio tuvieron su origen en la pared del
molde crecen en cualquier direccin o hacia el metal ms caliente.
Esto produce una estructura de columnas que apunta hacia el centro
de la pieza. Las ramas pueden crecer perpendicularmente a estas
columnas y el resultado es la forma estructural de pino conocida
como dendrita.A medida que se interconectan las ramas de las
dendritas, pequeas lagunas de metal derretido se aslan de la
corriente principal y, al enfriarse por separado, se contraen
dejando vacos minsculos denominados microporos.