Estudio y modelamiento del proceso de fabricación de barras tubulares de bronce SAE 65 por colada continúa para la empresa Formaq S.A.S

Abstract

Las aleaciones de bronce son utilizadas considerablemente en la industria en razón a su resistencia mecánica, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión y conductividad eléctrica, propiedades que lo hacen comparable con algunos aceros en cuanto a resistencia mecánica; estas aleaciones presentan mejores características en cuanto a conductividad y resistencia a la corrosión, lo anterior lo hace apto para el uso en engranajes y accesorios de rotación donde se requiere una forma cilíndrica y con orificio de diferentes diámetros; teniendo en cuenta esta necesidad, se requiere la fabricación de barras tubulares de diferentes diámetros tanto externos como internos. En las últimas décadas, la colada continua se ha mantenido en una posición prominente en el procesamiento de aleaciones de cobre comerciales, especialmente de barras y barras tubulares, es por ello que la empresa FORMAQ S.A.S requiere desarrollar investigaciones que propongan soluciones técnicas viables que mejoren la productividad y su competitividad, razón por la cual parte de este estudio se desarrolló en las instalaciones de la misma. Para obtener estas barras tubulares se propone el estudio y simulación del proceso de colada continua, teniendo en cuenta la infraestructura ya existente en la empresa, enfocándonos básicamente en el molde de la maquina junto con otras variables esenciales de refrigeración, extracción y corte, presentes en la misma. Durante la investigación se realizó el análisis del proyecto en varias etapas, primero se hace el reconocimiento de la máquina de colada continua de la empresa, las características y falencias que presentaba junto con cada detalle de operación. Posteriormente se realizaron pruebas en los laboratorios de metalurgia de la UPTC con el fin de buscar el material más adecuado que le diera las características apropiadas al producto terminado que se quería. Con base en las pruebas realizadas se determinó la estabilidad térmica del bronce al ser vaciado en el molde, así como el perfil de solidificación durante el conformado del producto, teniendo en cuenta variables como el sistema de enfriamiento y la velocidad de extracción que se realizaba a la barra tubular. En la simulación numérica realizada del proceso, se confirmaron los resultados obtenidos en la práctica, siendo el grafito el material más adecuado para la fabricación de estos productos. El programa fue alimentado con diferentes condiciones de operación y de esta manera analizar los parámetros más adecuados para la correcta elaboración de las barras.