PROBLEMAS DE PROCESOS DE CONFORMADO EN METALES

1. Determinar la máxima densidad normalizada posible para partículas grandes con ρag = 0,45 que se complementan con partículas más pequeñas cuya densidad aparente normalizada es ρap = 0,5 y calcular el porcentaje de partículas pequeñas agregadas. La densidad aparente máxima es ρa máx. = ρag + ρap (1- ρag ) Substituyendo valores, ρa máx. = 0,45+ 0,5 · (1 - 0,45) = 0,725 g/cm3 ⋅ (1 − ρ ) ap ag ρ amáx

La fracción de partículas pequeñas XP viene dada por X = p

ρ

Luego

X

p

=

0,5 ⋅ (1 − 0,45) = 0,3793 = 37,93 % 0,725

1

2. Una pieza sinterizada de cobre ρ = 9 g/cm3 se conforma con partículas esferoidales, fg =0. Se rellena la cavidad del molde, cubicada en V = 30 cm3, …ver más…

Un montón de polvo de hierro pesa 2 lb. Las partículas son de forma esférica y todas tienen el mismo diámetro de 0,002 pulg. a) Determinar la superficie del área total de todas las partículas que estén apiladas. Considerar ρFe = 0,284 lb/pulg.3 Sean D = 0,002 pulg. el diámetro de cada partícula. M = 2 lb. masa del material MP la masa de cada de partícula que será MP = ρ Fe ⋅ π ⋅ D3 6

El nº total de partículas N vendrá dado por N=

M = MP

M π ⋅ D3 ρ Fe ⋅ 6

Substituyendo valores en la anterior expresión, N = 1,68121 · 109 partículas. El área de una partícula (esfera) será AP = л D2 El área total de las partículas será entonces ATOTAL = N · AP Luego, ATOTAL =

M 6 ⋅M · л D2 = 3 π ⋅D ρFe ⋅ D ρFe ⋅ 6
6⋅2 = 21.126,7 pulg2 0,284 ⋅ 0,002

Introduciendo valores, ATOTAL =

Nota: difiere de la solución aportada (35.190 pulg2), pero siempre obtengo el mismo resultado.

b) Si el factor de empaquetamiento es igual a 0,6 determinar el volumen de la pila de partículas
El factor de empaquetamiento viene dado por fe =

ρ volumétric a = 0,6 ρ Fe

Despejando y substituyendo,

ρvolumétrica = 0,6 · 0,284 = 0,1704 lb./pulg3 M ρ volumétric a 2 = 11,74 pulg3 0,1704

Por otra parte, sabemos que V =

=

4

c) Si se utilizaran partículas de diámetro menor a 0,002 pulg. ¿Qué ventajas y desventajas traería para el proceso? Tal y como hemos visto en el apartado a), el hecho de disminuir el