Simulación de la solidificación de piezas por fundición

Abstract

El objetivo es el simular la solidificación de piezas de fundición, mediante el método de volúmenes de control, para obtener los perfiles de temperatura del metal y utilizar los resultados en el modelo térmico que permita predecir la aparición de algunos defectos de fundición como son las microporosidades debidas a rechupe, para su aplicación en el mejoramiento en el diseño de piezas de fundición. Con el proyecto construye un algoritmo computacional para la simulación de la solidificación de las piezas de fundición, independientemente de su aleación y de los materiales del molde. Obtiene los campos de temperatura, de gradientes térmicos, de velocidad de enfriamiento, del parámetro Niyama y del tiempo local de solidificación. Estos valores se corresponden en cuanto a la tendencia y al valor absoluto, con los reportados en la literatura. Realiza algunos experimentos colando cilindros de la aleación A356 y determina las curvas de enfriamiento en algunos puntos de la pieza y al compararlos resultados con aquellos obtenidos en los experimentos numéricos, se presenta un ajuste razonable. El modelo matemático tiene buena sensibilidad al cambio en las propiedades del molde, dando los resultados esperados.