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Información / Septiembre 2010un año tuvimos que formar a uno de nuestros jóvenesingenieros de fundición en las técnicas computacionalespara alcanzar nuestros propósitos.Un ejemplo de la aplicación de la simulación a lamicroestructura se observa en la figura 31.reproducir la formación de defectos de solidificaciónen una pieza de cobre (Fig. 32) aplicando elsoftware VULCAN. Se diseñó un nuevo sistema dellenado y alimentación, pero no hemos sido capacesde obtener la pieza sin defectos.Fig. 32. Simulación de defectos de solidificación.Fig. 31. Simulación de la microestructura de una aleación de Aly resultado experimental.La validación de los resultados puede hacerse empleandomodelos hidráulicos como el empleadopor el CIDAUT (Fig. 33), aunque yo prefiero emplearcera líquida porque su comportamiento es másparecido al del metal líquido.Aún así, estamos y estaremos expuestos a fracasosincomprensibles. Cuenta Robert Portalier que en u-na fundición en coquilla se puso en marcha un reputadosistema de simulación. Una de las primerasaplicaciones fue la definición un molde metálicofundido con el que sistemáticamente se obtuvieronpiezas con un rechupe. Se tuvo que volver al sistemaantiguo para resolver el problema. Las rechiflasde los viejos fundidores fueron de órdago, pero alconstruir nuevos moldes por dos modelistas distintos,se observó que los del primero funcionabanbien mientras que otros generaban defectos.El ingeniero que había diseñado por simulación elprimer molde, dolido por el fracaso inicial profundizóen las causas de la diferencia de comportamientoy constató que los primeros moldes presentabandefectos de contracción en su interiorque modificaba el perfil térmico de la solidificacióny producía el rechupe. Cuando se pidió al segundomodelista que construyera el molde según lo previstoen la simulación, el resultado fue perfecto. Nohay que decir que la simulación fue aceptada y a-doptada por todos en esta fundición.En nuestro caso, hace un año, con el equipo delCIMNE y la Fundación Eduard Solé conseguimosFig. 33. Validación del llenado de una pieza por analogía con a-gua (CIDAUT).De todas maneras, el método más exacto es la cinematografíade rayos X (Fig. 34).REDES NEURALESLas redes neurales imitan el comportamiento delas neuronas para el diseño, control de procesos,predicción de propiedades, etc. mediante una fase44
Septiembre 2010 / InformaciónFig. 34. Resultado del llenado de una pieza comparado con la simulación.Chiesa, F., G. Morin y J. Rousseau “Effect of ArtificialCooling on the Metallurgical Quality of Al-Si-Mg Indeaprendizaje, una eventual de ensayo y una finalde aplicación. Una red neural consta de una capade entrada, una o varias capas ocultas y una capade salida (Fig. 35).Fig. 36. Reducción de los errores de dosificación en la preparaciónde arenas de moldeo.de bentonita, aditivos carbonosos y agua en las a-renas de moldeo (Fig. 36).CONCLUSIÓNLa fundición, con 60 siglos a cuestas seguirá siendouna tecnología imprescindible para el desarrollohumano. Si alguno de estos vaticinios se cumpleespero que tengan un recuerdo para este viejo fundidor.Si no, deseo me lo perdonen.BibliografíaASM “Metals Handbook vol. 2 Properties and Selection:Nonferrous Alloys and Special.-Purpose Materials” 10ªEdición ASM International (USA) 1990.Bast, J., M. Aitsuradse y T. Hahn “Advantages of the LowPressure Lost Foam Casting Process” AFS Transactions112 (2004) paper 70.Fig. 35. Esquema de las redes neurales.Entre sus múltiples aplicaciones cabe destacar:• Control del cubilote y horno de arco.• Diseño de piezas.• Diseño de cajas de machos.• Control de arena de moldeo.• Predicción de propiedades de las piezas.• Determinación de parámetros en fundición inyectada.Como ejemplo, la aplicación de redes neurales hapermitido reducir las variaciones en la dosificaciónBrant, F.I y R.J. Pontefract “State-of-the-Art X-Ray Inspectionfor the Casting Industry” AFS Transactions 112(2004) Paper 04-104(01) 8 p.Campbell. J. “Castings” Butterworth Heineman 1991.Campbell J. “Castings 2nd Edition” Elsevier Oxford 2003.Campbell, J. “The Bifilm Concept: Prospects of defect-freecastings”.68th World Foundry Congress, India (2008), p.1-6.Campbell, J. y R. Harding “Introduction to Casting Technology“TALAT Lecture 3201, European Aluminium Association1994.Celentano, D. A.D, Ansari y J. Tartera. “Un modelo viscoplásticoaplicado a la solidificación de la fundición dehierro esferoidal” Fundidores (1996) nº 47, p.24-30.45
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Información / Septiembre 2010un año tuvimos que formar a uno de nuestros jóvenesingenieros de fundición en las técnicas computacionalespara alcanzar nuestros propósitos.Un ejemplo de la aplicación de la simulación a lamicroestructura se observa en la figura 31.reproducir la formación de defectos de solidificaciónen una pieza de cobre (Fig. 32) aplicando elsoftware VULCAN. Se diseñó un nuevo sistema dellenado y alimentación, pero no hemos sido capacesde obtener la pieza sin defectos.Fig. 32. Simulación de defectos de solidificación.Fig. 31. Simulación de la microestructura de una aleación de Aly resultado experimental.La validación de los resultados puede hacerse empleandomodelos hidráulicos como el empleadopor el CIDAUT (Fig. 33), aunque yo prefiero emplearcera líquida porque su comportamiento es másparecido al del metal líquido.Aún así, estamos y estaremos expuestos a fracasosincomprensibles. Cuenta Robert Portalier que en u-na fundición en coquilla se puso en marcha un reputadosistema de simulación. Una de las primerasaplicaciones fue la definición un molde metálicofundido con el que sistemáticamente se obtuvieronpiezas con un rechupe. Se tuvo que volver al sistemaantiguo para resolver el problema. Las rechiflasde los viejos fundidores fueron de órdago, pero alconstruir nuevos moldes por dos modelistas distintos,se observó que los del primero funcionabanbien mientras que otros generaban defectos.El ingeniero que había diseñado por simulación elprimer molde, dolido por el fracaso inicial profundizóen las causas de la diferencia de comportamientoy constató que los primeros moldes presentabandefectos de contracción en su interiorque modificaba el perfil térmico de la solidificacióny producía el rechupe. Cuando se pidió al segundomodelista que construyera el molde según lo previstoen la simulación, el resultado fue perfecto. Nohay que decir que la simulación fue aceptada y a-doptada por todos en esta fundición.En nuestro caso, hace un año, con el equipo delCIMNE y la Fundación Eduard Solé conseguimosFig. 33. Validación del llenado de una pieza por analogía con a-gua (CIDAUT).De todas maneras, el método más exacto es la cinematografíade rayos X (Fig. 34).REDES NEURALESLas redes neurales imitan el comportamiento delas neuronas para el diseño, control de procesos,predicción de propiedades, etc. mediante una fase44