Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales

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Adecuación de la permeabilidad de moldes en yeso mediante la adición de espumantes y/o agitación para su aplicación al método de pre-engaste de esmeraldas
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Guerrero Banderas, Yehimi Rocío; Escobar Vera, Hernando Alfonso; Alonso Baquero, Arnaldo; Córdoba Tuta, Elcy María
La técnica en joyería de pre-engaste de gemas presenta grandes ventajas en comparación con el método de engaste tradicional en joyería, entre las cuales tenemos disminución en los costos de operación, disminución en la pérdida de material, disminución en los tiempos de producción, mejoramiento en el acabado superficial, entre otros; no obstante esta técnica, presenta algunas desventajas, debido a que no todas las piedras presentan un comportamiento ideal durante los ciclos de calentamiento, causando en muchas ocasiones daños a la gema, tales como fisuras, cambios de color, pérdidas en su brillo, entre los más significativos. En esta investigación, el principal foco es el papel que desempeña la variación de los porcentajes de espumantes seleccionados y la agitación mecánica en la permeabilidad del revestimiento; empleando como revestimiento yeso tipo Paris cuyo contenido de sulfato de calcio semihidratado y cristobalita corresponde a 75 y 25% respectivamente. Inicialmente se definieron los límites en los rangos de fraguado del recubrimiento, a partir de la variación del porcentaje de cada espumante, para determinar la relación ideal de agua, revestimiento y espumantes. Se buscó mejorar la permeabilidad en el molde, para reducir la temperatura del tratamiento térmico y mejorar la colabilidad, sin afectar la resistencia mecánica, llegando así, a adaptar el molde a las condiciones de temperatura de la esmeralda; particularmente la Colombiana, la cual es susceptible a fracturas por cambios bruscos de temperatura y presiones, debido a que esta presenta una gran variedad de defectos, tales como: inclusiones, gases, entre otros, los cuales son los que le dan su color y brillo característico. Con esta técnica se mejoraría el proceso de fabricación, logrando un ahorro energético alto, haciendo de este proceso que sea económicamente más viable y con unos resultados en donde la calidad de la pieza es alta.
Análisis de los parámetros que influencian la aparición de defectos de fundición en las camisas centrifugadas de la línea industrial en Industrias Lavco : modalidad práctica empresarial
(Universidad Industrial de Santander, 2008) Rodríguez Galvis, Natalia; Alonso Baquero, Arnaldo
Industrias LAVCO Ltda, fabrica camisas centrifugadas a nivel industrial y es la única empresa en Colombia que suministra para las compañías petroleras más importantes, los cilindros centrifugados para los grandes motores estacionarios de bombeo de crudo, entre cuyas aplicaciones más importantes están las líneas Allen y Sulzer, sin embargo, estas piezas presentan defectos como poros y manchas, que incide en el numero de rechazos y en demoras en el tiempo de entrega. El objetivo de este trabajo es establecer los factores causantes de la aparicion de defectos de fundición en las camisas centrifugadas en la linea industrial, y para lograrlo, se realizaron un analisis de las variables que intervienen en el proceso y pruebas de caracter operativo, como modificaciones en el sistema de llenado y en el contenido de silicio en la fundición. Los análisis de metalografía óptica, SEM y DRX permitieron establecer la naturaleza de las fases presentes, la forma y distribución de los defectos. El estudio de estos defectos permitieron concluir que: la variable de mayor influencia en la aparición de los defectos es el sistema de llenado y en segundo término, la preparación y la aplicación del unto merece especial cuidado y debe ser lo más estable térmicamente posible para impedir el desprendimiento del material.
Aplicación de recubrimientos a gemas de esmeralda en el proceso de moldeo en cera perdida método pre-engaste
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Acevedo Villamizar, Ana Gabriela; Vélez Peña, Dayana Andrea; Alonso Baquero, Arnaldo; Córdoba Tuta, Elcy María
A nivel nacional solo el 1% de las esmeraldas logran ser engastadas, esto se debe a la falta de personal altamente calificado que logre sobre llevar las limitaciones existentes en este tipo de proceso, como parte de un macro proyecto se encuentra lograr el engaste de la piedra desde el momento de solidificación de la aleación de la cual estará compuesta la joya. En este proyecto se busca lograr que la esmeralda inicialmente logre resistir las temperaturas del tratamiento térmico del molde, sin sufrir ninguna variación es sus principales características como color, brillo y ausencia de fractura. Para dar cumplimiento a esto, se elaboraron una serie de suspensiones a base de chamota y polvo de grafito como cargas, acido bórico y acido cítrico como aditivos para evaluar el poder aglutinante y dispersante respectivamente y agua y alcohol etílico como disolventes, después de su elaboración fueron caracterizadas reológicamente mediante ensayos de densidad y viscosidad, permitiendo ser clasificadas como fluidos no newtonianos, pseudoplásticos y tixotrópicos, de igual manera se desarrollaron los recubrimientos aplicados a las gemas de esmeralda y se caracterizaron físicamente mediante ensayo de análisis óptico, medida de espesor y ensayo de adherencia y por último se analizó por medio de un estereoscopio el cambio de propiedades que sufrieron las esmeraldas después de ser sometidas al tratamiento térmico del molde de yeso. De lo anterior se concluyo que el recubrimiento chamota-alcohol por su alta viscosidad y adherencia cumplió con el objetivo de proteger la esmeralda al ser sometida a las temperaturas del tratamiento térmico del molde.
Caracterización y aplicación de recubrimientos cerámicos a gemas de esmeraldas colombianas para su protección en el proceso de moldeo en cera perdida : método pre-engaste
(Universidad Industrial de Santander, 2014) Rivera Ariza, Katrina Michell; Villamizar Diaz, Juan Sebastian; Alonso Baquero, Arnaldo; Córdoba Tuta, Elcy María
Las esmeraldas colombianas son deseadas y consideradas como las más bellas del mundo debido a características particulares como: la transparencia, tonalidad verde intenso, tamaño, brillo y pureza, dadas por las condiciones únicas del subsuelo. Desafortunadamente, dentro de estas se encuentran la presencia interna de inclusiones, en estado líquido, sólido y/o gaseoso, siendo la principal dificultad para someter las gemas al método pre-engaste, debido a que durante el tratamiento térmico que se le realiza al molde y el choque térmico producido durante la colada, se encuentra expuesta a sufrir los cambios bruscos de temperatura, induciendo a la salida de las inclusiones de la piedra lo que causa su fractura además de la pérdida de sus propiedades que le confieren su gran valor y calidad mencionadas anteriormente. Esta investigación busca diseñar, elaborar y caracterizar recubrimientos utilizando arenas con propiedades refractarias (zirconita, chamota y corindal) como carga sólida y alcohol y agua como carga liquida, además de algunos aditivos o agregados como el ácido bórico o la bentonita sódica con el fin de mejorar las propiedades aglomerantes de la suspensión y poder obtener un óptimo recubrimiento. Debido a las características termo físicas de estos recubrimientos, permitirán generar un barrera térmica, la cual protegerá a las esmeraldas colombianas de los cambios bruscos de temperatura generados durante el tratamiento térmico del yeso y en el proceso de la colada, usando el método pre-engaste en micro fundición para la joyería, conservando las características y propiedades que hacen a estas piedras preciosas tan llamativas en el mercado nacional e internacional.
Comportamiento del revestimiento de yeso modificado y su respuesta al proceso antioch
(Universidad Industrial de Santander, 2014) Sanabria González, Oscar Leonardo; Martínez Banilla, Henry Jair; Alonso Baquero, Arnaldo
El yeso es un material cerámico abundante en la corteza terrestre, es empleado en diferentes industrias siendo la más destacada en joyería. La principal desventaja de los moldes de yeso para la elaboración de joyas es su baja permeabilidad, limitando el escape de los gases de la cavidad del molde durante la inyección del metal y su baja resistencia a altas temperaturas, además se debe someter a un tratamiento térmico a elevada temperatura (700 °C) para que se pueda completar la transformación del cuarzo y de la cristobalita, las cuales sufren fenómenos de expansión y contracción que afectan la estructura del molde causando fisuras. Estas limitantes pueden ser resueltas de varias formas, siendo la principal, usar composiciones especiales del molde y un tratamiento conocido como proceso Antioch. Una de la finalidad de este proceso es aumentar la permeabilidad de los moldes. De esta manera, se puede disminuir la temperatura de los moldes durante la colada (<370°C).Este proceso consiste en utilizar cerca de un 50% de arena refractaria mezclada con yeso y algunos aditivos para proporcionarle resistencia mecánica y estabilidad térmica a dicho revestimiento, calentar el molde en una autoclave (reactor que usa vapor sobrecalentado a presión), y después secar. Si los moldes sin secar son parcialmente deshidratados y luego dejados rehidratar sin interrumpir el proceso, los cristales recristalizan lentamente en forma de gránulos aproximadamente del tamaño de los granos de arena, y el molde adquiere una estructura porosa, de permeabilidad alta. El molde resultante tiene una permeabilidad considerable más grande, comparado con permeabilidades alrededor de 1 y 2 AFS obtenidas convencionalmente con moldes de yeso Este tipo de estudios tiene la finalidad de mejorar el pre-engaste en joyas, de esta manera se pretende aumentar el uso de esta técnica en la joyería local y un crecimiento de esta.
Determinación de las propiedades metalúrgicas y mecánicas de las ligas sin níquel y paladio seleccionadas para la producción de oro blanco de 750 milésimas
(Universidad Industrial de Santander, 2007) Palma Pacheco, Yudy Alexandra; Real Gomez, Felipe Alejandro; Alonso Baquero, Arnaldo; Vega, Wilson
A partir de una aleación madre compuesta principalmente de cobre y manganeso, a la cual se le adicionaron elementos blanqueadores secundarios como: plata, hierro y estaño se fabricaron tres ligas A, B y C cuya composición se estableció con la siguiente metodología: A la aleación A se le adicionó Fe y Sn, a la B Ag y Fe, y a la C Ag y Sn. Las probetas obtenidas se fabricaron utilizando la técnica de la Cera perdida y la fusión en un horno eléctrico de resistencias con colada al vacío. Los valores de las características cromáticas se obtuvieron con el Espectrofotómetro GretagMacbeth CE-XTH y las propiedades metalúrgicas y mecánicas medidas se evaluaron mediante las técnicas de Microscopia Óptica, SEM, DRX, Tracción y Microdureza. Las tres aleaciones fabricadas mantuvieron una temperatura de líquido inferior a los 1000ºC y las características físicas evaluadas permitieron demostrar la influencia de los elementos secundarios sobre las propiedades físicas establecidas manteniendo según la clasificación de la norma ASTM D 1925 para evaluación del color se encuentran en grado premiun. Los resultados físicos, metalúrgicos y mecánicos obtenidos permitieron seleccionar la aleación C como la liga a utilizar para la fabricación del oro blanco de 750 milésimas sin níquel y sin paladio
Diseño de un banco de pruebas para determinar las propiedades de la arena de moldeo, empresa de fundición Idea, Girón (Santander)
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Diaz Sánchez, Yanid; López Pulido, Mario Andrés; Alonso Baquero, Arnaldo; Jaimes Rolón, Ricardo Alfonso
El presente trabajo de grado muestra el diseño de un banco de pruebas de arena de moldeo realizado para la empresa IDEA, junto con la caracterización y determinación de propiedades de moldeo de dos mezclas de arena utilizadas por esta empresa para hacer sus moldes. A partir de la caracterización y determinación de propiedades de moldeo, se hizo el diseño de una mezcla de arena propuesta para mejorar las propiedades de moldeo que conlleven a la disminución de los defectos en las piezas coladas. Defectos como dartas, colas de rata, porosidades, grietas, son producto de baja compactabilidad, poca permeabilidad, mala resistencia en verde y/o exceso de humedad. Estas propiedades de moldeo, capaces de producir dichos defectos, pueden ser controladas mediante dispositivos mecánicos construidos bajo norma AFS. Los planos generados para los dispositivos mecánicos durante el diseño del banco de pruebas, representan gráficamente la practicidad, basada en la normativa regida por la American Foundry Society, y generan economía para la empresa puesto que dichos diseños se realizaron teniendo en cuenta la relación costo-producción de las mismas. El enfoque de este trabajo está dado en la minimización de costos para la empresa en la adquisición de los equipos y en mejorar la calidad de las piezas coladas.
Diseño de un sistema de depuración de humos para el horno cubilote de la Empresa Industrial de Accesorios Ltda. Idea (Girón-Santander)
(Universidad Industrial de Santander, 2011) Castillo Munévar, Carolina; Montoya Salas, Oscar Ivan; Alonso Baquero, Arnaldo; Quiroga Méndez, Jabid Eduardo
La empresa industrial de accesorios Ltda. IDEA es una empresa metalmecánica dedica a la comercialización de partes y elementos para el transporte de fluidos que realiza sus productos a partir del proceso de fundición mediante un horno cubilote de 450 mm de diámetro interno. Dentro del campo de la industria, este proceso de darle forma a diferentes metales por medio de la inyección de calor produce una gran cantidad de residuos que son muchas veces expulsados al medio ambiente sin ningún proceso de limpieza. Desde hace varias décadas, la contaminación ambiental generada por el uso masivo de los hornos de cubilote ha sido cada vez más preocupante y hasta ahora se están implementando sistemas para la limpieza de los humos procedentes del proceso de fundición debido a que cada vez la legislación es más rigurosa respecto al cuidado del aire. En este trabajo de investigación se encontró una alternativa viable para disminuir los niveles de material particulado y la temperatura de los humos los cuales son procedentes de la fundición que produce un horno cubilote de 600 mm de diámetro interno con inyección de oxigeno que la empresa ha decidido construir para aumentar su producción a 2000 kg/h y la calidad de sus productos. La empresa queriendo ser amigable con el ambiente, también a dispuesto la implementación del sistema de depuración de humos, el cual tiene una gran efectividad ya que se han tomado todas las referencias de los máximos valores de los parámetros en los diferentes elementos que constituyen el sistema de depuración, para que sea un sistema adecuado y cumpla con los requerimientos deseados por la empresa.
Diseño estructural y dimensionamiento de los diferentes elementos del cubilote de la Empresa Idea (Girón Santander)
(Universidad Industrial de Santander, 2011) Casadiego Pacheco, Silvia Cristina; Alvarado Perez, Ariel Diomedes; Alonso Baquero, Arnaldo; Quiroga Méndez, Jabid Eduardo
El presente trabajo se basa en una metodología que considera las más importantes recomendaciones sobre los parámetros de diseño del horno y de su operación. En tal sentido, se evalúan la altura efectiva del horno, el área total de toberas, las dimensiones de los conductos de aire, entre otros parámetros de diseño. De igual forma se evalúan la productividad, el consumo de aire, la altura de la cama, el peso de la carga, y otros parámetros de operación del horno. La empresa Industrial de Accesorios IDEA, es una empresa dedicada a la producción y comercialización de partes y elementos para el control y el transporte de fluidos, así como otras aplicaciones industriales. Fabrica y distribuye piezas procesadas por medio de fundición y mecanizado de materiales metálicos y no metálicos. Los antecedentes demuestran que es una empresa sólida y muy bien constituida, lo cual se refleja en la experiencia en todos los proceso de fundición. Para dicho procedimiento es necesario contar con una administración adecuada del proceso, maquinaria y equipo en perfectas condiciones de funcionamiento; así también el personal que labora en la empresa debe tener el equipo de protección necesario, debido a los posibles riesgos que se pueden presentar dentro de su lugar de trabajo ya que en el área de fundición se manejan temperaturas muy elevadas. Con la constante demanda de producción, la competitividad en la industria de la fundición y para optimizar el proceso, se creó la propuesta “DISEÑO ESTRUCTURAL Y DIMENSIONAMIENTO DE LOS DIFERENTES ELEMENTOS DEL CUBILOTE DE LA EMPRESA IDEA (GIRON SANTANDER”), se espera que este trabajo de grado cumpla con las expectativas de la empresa y contribuya al progreso de la misma.
Diseño y fabricación de un horno de fusión basculante para aleaciones no ferrosas empresa J'S Servipetrol Ltda.
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Nino Mantilla, Natalia Alejandra; Alonso Baquero, Arnaldo
El horno de crisol basculante es una opción bastante práctica, son hornos móviles apoyados sobre un sistema de sustentación el cual se inclina alrededor de un eje horizontal para efectuar la colada sin tener que extraer el crisol de la carcasa metálica, simplificando así el trabajo del operador, el metal es transferido a los moldes en una cuchara, con la excepción de casos especiales en que es vaciado directamente. Comúnmente se les utiliza cuando es necesaria una producción relativamente grande (que exceda los 100 kg) de aleación determinada. LTDA. es anillo vial, con diez años de experiencia, dedicada a la fabricación, comercialización y alquiler de equipos móviles; transporte terrestre de carga extradimencionada, seca y liquida; soluciones integrales en el servicio de catering, para la industria petrolera y afines. Su orientación a través de los años ha sido ser autosuficiente, crear lo que necesita para el producto que le compete (en este caso los equipos móviles), en su planta y necesitar el mínimo de proveedores. De esta premisa nace la idea de crear un horno de fusión basculante, que a futuro pudiera remplazar la compra a externos de piezas metálicas, tales como desagües, grifos, entre otros que se utilizan a diario en la fabricación de dichos equipos. Por lo tanto se piensa reutilizar la chatarra de metal que queda tras la producción, el cual se desecha originando cuantiosas pérdidas y un daño ambiental importante ; en la fundición de lingotes como una prueba piloto, que como un primer paso brinde mayores ingresos a la empresa y posteriormente tras la experimentación , la fundición de las piezas que se necesiten para ser implementadas en los productos ofrecidos.
Elaboración de ligas sin níquel y paladio para la producción de oro blanco
(Universidad Industrial de Santander, 2007) Carreño Ramírez, Enid Cristina; Mejia Lopez, Alvaro Fernando; Alonso Baquero, Arnaldo; Garcia, Monika
Este proyecto realizó un estudio sobre metales alternativos para la fabricación de aleaciones de oro blanco, que no tengan un efecto perjudicial sobre la salud, más económicas que las importadas actualmente y con temperatura de liquidus menor a 1100°C. Esto se traduce en encontrar metales sustitutos para el níquel y el paladio que son los elementos blanqueadores tradicionales usados para tal fin. Por la similitud del cobre y el oro en cuanto a sus propiedades químicas, físicas y metalúrgicas, para definir los componentes y su proporción en la liga, se evaluó el color en función de la composición sobre las aleaciones del sistema ternario Cu-Mn-Zn ubicadas en la zona de solución sólida. Con el fin de mejorar la aleación seleccionada de este sistema, se evaluó el efecto de otros elementos como el hierro, cromo, plata, aluminio y estaño sobre el color y la dureza. Como resultado del desarrollo experimental se propuso una aleación con temperatura de colada de 1000°C, color blanco premium, sin presencia de microconstituyentes fragilizantes y con las propiedades metalúrgicas tales que permiten su fácil fabricación en un horno eléctrico con atmósfera controlada. Posteriormente se evaluaran sus propiedades mecánicas así como su microestructura y comportamiento en la aleación de oro de 750 milésimas, resultados con los cuales se podrá modificar la composición de la liga propuesta con base en los resultados presentados en este trabajo.
Endurecimiento del silicato de sodio por deshidratación en horno microondas
(Universidad Industrial de Santander, 2014) Molano Meza, German Leonardo; Pabon Perez, Diana Paola; Alonso Baquero, Arnaldo
Los cambios ambientales que están ocurriendo en la actualidad están llevando a los entes gubernamentales y a las organizaciones a preocuparse por el uso inadecuado que le dan a los recursos que están a su disposición. Uno de los sectores que más afecta al ambiente es el sector industrial, es por ello que la industria manufactureras está buscando la forma de controlar estos recursos recurriendo al uso de indicadores que permitan medir la sostenibilidad de la organización, de los productos y de los procesos de fabricación. El impacto ambiental ha sido un tema importante a nivel mundial por la necesidad de conservar los recursos suficientes para las generaciones futuras. Pero hay países como Colombia lleno de riquezas naturales que no ejercen el control adecuado sobre estos recursos y los despilfarran sin ninguna medida. Por esta razón, el siguiente estado del arte expondrá 97 indicadores más usados en algunos países enfocados en la industria de alimentos, metalmecánico y del petróleo y sus derivados, para compararlos con las métricas usadas en Colombia y posteriormente seleccionar aquellos que puedan ser aplicadas y que aporten resultados que permitan a las organizaciones tomar decisiones. Estos indicadores se clasificaron de acuerdo al recurso agua, vertidos, emisiones, energía y residuo. En cuyo resultado se encontró que el recurso energía es el que más ha sido reportado, por la necesidad de eliminar y/o controlar el uso de energías fósiles.
Estudio de factibilidad para la creación de una empresa de fundición de esculturas en bronce y aluminio
(Universidad Industrial de Santander, 2014) Cáceres Pardo, Freddy; Alonso Baquero, Arnaldo
El presente proyecto de grado está dirigido a determinar la factibilidad de crear una empresa, especializada en hacer esculturas por el proceso de fundición a la cera perdida. Metodológicamente el proyecto fue dividido en cuatro partes: Estudio técnico e Ingeniería del Proceso, estudio de mercados, estudio administrativo y estudio financiero. El estudio técnico se realizó con el análisis del proceso de producción y se determinaron los aspectos técnicos más importantes para hacer esculturas. Se hicieron modelos en arcilla, moldes de silicona, contramoldes, modelos en cera, refractarios y las figuras metálicas a las cuales se les aplicó pátinas de colores. El estudio del Mercado, analizó los temas relacionados con el producto, el cliente, la oferta, demanda, comercialización y precios. El estudio administrativo, definió la constitución y la estructura organizacional de la empresa. El estudio financiero realizó el análisis económico, en función de la inversión, los costos, las fuentes de financiación, los ingresos y los egresos, para tener una visión clara de la posible viabilidad del negocio.. El modelo CANVAS, permitió hallar los fundamentos para crear una empresa, por medio de una visión global que permitió establecer el plan de negocios. Finalizados cada uno de los estudios realizados se formularon las conclusiones del proyecto.
Estudio de las variables que regulan el tratamiento térmico del yeso y su adaptación al método de pre-engaste de las esmeraldas colombianas
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Tolosa Lara, Yuli Karime; Valderrama Castro, Hasbleidy; Alonso Baquero, Arnaldo
Las ventajas que se han obtenido mediante el pre-engaste de gemas van desde la facilidad del proceso hasta la disminución de costos al ser comparado con los métodos tradicionales de joyería, sin embargo no todas las gemas permiten ser pre-engastadas debido principalmente a las altas temperaturas del ciclo de calentamiento que provocan daño en la piedra. En esta investigación, nuestra atención se enfocó principalmente en el papel que tienen la temperatura, el tiempo de duración del tratamiento térmico y la relación agua/yeso en la permeabilidad del revestimiento; para su determinación se trabajó con yeso tipo Paris cuyo contenido de sulfato de calcio hemihidratado y cristobalita corresponde a 75 y 25% respectivamente. Inicialmente se realizaron las pruebas de permeabilidad correspondientes a los tratamientos térmicos del yeso encontrados en la literatura, seguido de la variación en la relación agua/yeso. Los resultados experimentales permitieron explicar el aumento de permeabilidad y el tratamiento térmico adecuado para el pre-engaste de esmeraldas, también la temperatura máxima a la cual puede ser sometido el revestimiento determinando la temperatura de la solubilidad de la cera en glicerina, adicionalmente se identificó en el microscopio óptico y de barrido la estructura del revestimiento después del proceso de calentamiento.
Estudio del proceso de moldeo en coquilla por presión para la fabricación de piezas decorativas en la empresa Fantaxias Ltda.
(Universidad Industrial de Santander, 2010) Porras Ruiz, Fabrian Jesús; Vergara Gonzalez, German Ricardo; Alonso Baquero, Arnaldo
Las tendencias mundiales en la industria de la fabricación de piezas decorativas se encaminan hacia el uso de materiales alternativos, que favorezcan el desarrollo de las empresas. El presente trabajo hace parte de un macroproyecto de la empresa FANTAXIAS LTDA, en el cual se establecen los parámetros del proceso de inyección, en la fabricación piezas decorativas en aleaciones de aluminio por fundición a presión. El proceso de inyección a presión, surge para la fabricación de piezas de espesores muy delgados, favoreciendo la producción en serie. Es por esto que la empresa, debido al tipo de piezas que fabrica, trabaja en la actualidad dicho proceso con aleaciones de zinc, estas aleaciones presentan buenas propiedades, sin embargo, se han hecho a un lado por parte de la industria debido a su alta densidad, ya que en el momento de exportación, el costo de aumenta por su elevado peso. Es así que por competitividad y crecimiento de la empresa ha decidido innovar con un metal diferente como lo es el aluminio. Las aleaciones de aluminio seleccionadas para poner en marcha el proceso, son las aleaciones Al-Si, las cuales presentan excelentes propiedades como su baja densidad y elevada resistencia. Esta selección se hizo por medio de un estudio detallado de aleaciones base aluminio, además teniendo en cuenta la norma ASTM B85/B85M-Standard Specification for Aluminum-Alloy Die Castings.
Evaluación de los parámetros de operación del horno eléctrico de arco al modificar las condiciones de carga de chatarra
(Universidad Industrial de Santander, 2006) Roa Prada, Andrés; Alonso Baquero, Arnaldo
Este informe final presenta una valoración de los cambios que sufren las variables que gobiernan el funcionamiento del horno eléctrico de arco de Acerias de Caldas S.A. (ACASA) al variar las condiciones de cargue de la chatarra. El objetivo principal fue la determinación de la variación que sufren los parámetros de operación del horno eléctrico de arco, al modificar las condiciones de carga de chatarra con el objeto de aumentar la productividad. Para esto se cuantificó la influencia del tipo, tamaño, forma y composición de la chatarra cargada al horno sobre el consumo de energía, la velocidad y tiempo de fusión del chatarra en el horno; además se determinó la afectación en el tiempo de operación de cargue del horno al variar la cantidad de chatarra y el modo de llenado de las cestas de carga y se evaluó la variación en la producción de acero líquido como resultado de la modificación de las condiciones de carga de chatarra en el horno eléctrico y el impacto del consumo de chatarra fragmentada importada sobre los índices de productividad del horno determinando la dosificación optima en el proceso de llenado de cestas. Los resultados obtenidos se muestran en forma de graficas y tablas en los anexos al final del documento. Se concluyó que la combinación de algunos tipos de chatarra en la fabricación de los cargues, por lo general, disminuye el rendimiento de la fusión y los índices de operación del horno eléctrico de arco; por otra parte, la utilización de un tipo de chatarra fragmentada mejora los resultados en el proceso global del producción de acero
Evaluación de un revestimiento refractario obtenido a partir de cal viva y arena sílice en el proceso de microfundicion de joyas pre-engastadas con esmeraldas Colombianas
(Universidad Industrial de Santander, 2015) Osses Ariza, Eduard Hernando; García Galvis, Diana Rocio; Alonso Baquero, Arnaldo
Los revestimientos tradicionales utilizados en la fundición de joyas con aleaciones preciosas, se elaboran a partir de partículas refractarias unidas por fases aglomerantes. El molde convencional para microfundición consiste en una mezcla de partículas de sílice (en forma de cuarzo y cristobalita) aglomeradas con yeso (sulfato de calcio dihidratado). En este trabajo se evalúo la aplicación en microfundición de joyas pre-engastadas con esmeraldas colombianas una nueva fase refractaria de sílice y especies de silicato de calcio tales como: wollastonita y pseudowollastonita (CaxSiOx+2), obtenidas a partir de la sinterización parcial de arena sílice con cal viva. La elaboración de los moldes de microfundición con la novedosa fase refractaria se lograron con adición de silicato de sodio y yeso, etapa en la cual, se establecieron rangos de composición refractario/aglomerante y relaciones agua/polvo que reunieron las propiedades térmicas y físico-mecánicas de resistencia a la compresión, permeabilidad y resistencia al choque térmico requeridas para el proceso de microfundición a la cera perdida. Finalmente se colaron prototipos de anillos con esmeraldas pre-engastadas con el objetivo de evaluar el desempeño del revestimiento mediante el acabado superficial y defectos de fundición en las piezas fundidas, a su vez se estimó el daño sobre las esmeraldas por la temperatura del metal líquido. ________________________
Fabricación de un duraluminio para su potencial aplicación como soporte de guía en cirugía ortopédica
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Combita Puerto, Jorge Eduardo; Dallos Martínez, Laura Lorena; García Vergara, Sandra Judith; Alonso Baquero, Arnaldo
Con el fin de suplir necesidades mediante el aporte de nuevos materiales, el duraluminio cobra importancia para el uso en soportes guía de cirugía ortopédica, con propiedades magníficas como su resistencia y dureza, similares a las del acero pero con la ligereza del aluminio, con un bajo costo en comparación con aleaciones de titanio que también podrían suplir estas necesidades. Sin embargo, conseguir las propiedades adecuadas para tal uso es una tarea que implica control en cuanto a composición química y tratamientos térmicos. Se estudió la fabricación de un duraluminio de forma sencilla, con porcentajes adecuados de cada aleante que permitieran obtener una microestructura propia de una aleación con una alta resistencia mecánica y con características adecuadas para un posterior recubrimiento por anodizado. Lo anterior comprendió la realización de varios procesos de fundición a partir de materia prima pura y el debido control de temperatura, utilización de fundentes de protección y de desgasificación, y el mecanismo de carga de los materiales. Una vez obtenida la composición deseada, se prosiguió con la aplicación de un ciclo de tratamiento térmico (solubilización, hipertemple y envejecido). Finalmente las probetas fueron sometidas a ensayos de dureza, tracción y laminación, para evaluar la eficiencia del tratamiento térmico y el proceso de fundición realizado. Aunque se logró conseguir el contenido de cobre deseado, los resultados de los análisis metalográficos y mecánicos no fueron los esperados, debido al difícil control de la solidificación de la aleación que produjo líquido remanente afectando sus propiedades. El tratamiento térmico no fue el más apropiado, ya que para este tipo de aleaciones el rango del tiempo de ejecución en la etapa de envejecido es muy amplio. Se requiere un estudio más profundo evaluando diferentes tiempos y temperaturas en la realización del tratamiento térmico, con el fin de incrementar las propiedades mecánicas.
Implementación del método de control de la aptitud al modelo en las mezclas de arena utilizadas en Infusan Ltda.
(Universidad Industrial de Santander, 2008) Londoño Montes, Carlina Margarita Sofia; Alonso Baquero, Arnaldo
La disminución de los defectos de fundición y de los rechazos por piezas dañadas ha sido una de las principales preocupaciones de las empresas dedicadas a la fundición, en particular las medianas y pequeñas empresas. A pesar que varios estudios acerca del comportamiento de las arenas de moldeo han aportado grandes avances, no ha sido posible superar la falta de implementación de las recomendaciones extraídas de ellos debido al elevado grado de empirismo de este tipo de empresas. El análisis desarrollado en el presente Proyecto, evalúa los principales defectos de fundición encontrado en INFUSAN LTDA., una pequeña industria fundidora local, y su relación con las propiedades de la arena de moldeo allí utilizada, para establecer los parámetros que deben ser corregidos para disminuir la cantidad y la calidad de los defectos en las piezas fundidas que la empresa fabrica. Para alcanzar esto, se elaboran mezclas de arena variando la cantidad de los insumos utilizados en ellas y se efectúa la caracterización del carbón utilizado por INFUSAN LTDA.; a partir de las propiedades encontradas para cada una de estas mezclas de arena, se propone un procedimiento de preparación de la arena que les permite controlar su proceso productivo en la sección de arena de moldeo, con el fin de disminuir los defectos originados por ella.
Mejoramiento del proceso de moldeo poliset en la empresa Penagos Hermanos & CIA. Ltda.
(Universidad Industrial de Santander, 2007) Gómez Utrera, Farley Jazmín; Ariza Villamil, Elias; Alonso Baquero, Arnaldo
Penagos hermanos & Cía. Ltda. es la única empresa en Bucaramanga en utilizar el proceso de moldeo con resinas sintéticas de curado en frío, para la obtención de piñones utilizados en la maquinaria agrícola, sin embargo, estas piezas presentan defectos tales como porosidades internas y externas, penetración y erosión de arena, entre los más representativos, motivo por el cual se disminuye la rentabilidad de la empresa. Durante el desarrollo de la practica se realizaron diferentes pruebas basadas en el diagnostico, entre ellas análisis granulométrico a la arena utilizada, ensayos para establecer las cantidades necesarias de resina, fabricación de moldes vibrados, colada sin calafeteo, disminución y fabricación de mazarotas con Poliset y finalmente elaboración de un nuevo sistema de llenado y alimentación de las piezas. Los resultados obtenidos, permitieron concluir que: la arena utilizada por el proceso debe ser arena lavada, seca y de una fineza 40-70 A.F.S. La inclusión de vibración en la fabricación de los moldes, disminuye las porosidades y aumenta la calidad superficial de las piezas. La resina se disminuyo en un 27% lo que disminuye los costos de fabricación, además la implementación del nuevo sistema de llenado se traduce en la obtención del 80% de piezas buenas.

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