Diseño del proceso de fundición y desarrollo de una aleación para la manufactura de un bloque de motor de motocicleta - Espol (2017)
Este proyecto fue realizado en base a las propuestas ministeriales del actual gobierno en lo que respecta al cambio de la matriz productiva, y se apunta hacia la sustitución de partes y piezas mediante procesos de fundición en la industria automotriz. Se propuso el desarrollo de una aleación para la mejora de un bloque de motor de motocicleta con la finalidad de evitar la importación de la pieza en mención e incentivar el desarrollo de la producción nacional. Para esto se realizó la desagregación tecnológica del componente original ya mencionado, el cual es fabricado en aluminio con un inserto de camisa de hierro fundido. Se realizó tres ensayos al material, entre estos: análisis metalográfico, químico y dureza Brinell. Haciendo uso de dichos análisis y de una matriz de decisión se seleccionó un diseño optimizado para la construcción del nuevo elemento, en el cual el conjunto bloque-cilindro forman parte de una misma pieza, ambos fabricados de aluminio. Debido a que el aluminio del material original no es adecuado para resistir las condiciones de trabajo dentro de la cámara de combustión, se seleccionó una aleación de aluminio hipereutéctica con un contenido de silicio entre 16–18%, la cual corresponde a estándares utilizados para la fabricación de motores livianos. Seguido se procedió a diseñar el sistema de colado del proceso de fundición, determinando las ubicaciones del bebedero y las entradas del aluminio fundido y su respectivo dimensionamiento. Estos resultados fueron complementados con los obtenidos en el software MAGMA. Luego de realizar la primera simulación se detectó imperfecciones del proceso de fundición; como solución se hizo uso de enfriadores de hierro fundido y de mazarotas con forma cilíndricas por su facilidad de fabricación, las cuales fueron dimensionadas utilizando el criterio de Chvorinov. Para realizar el proceso de fundición se llevó a cabo la identificación de la composición química del aluminio a fundir, posterior a eso se preparó la cantidad necesaria de los elementos aleantes. I Finalmente se realizó los análisis mencionados anteriormente obteniéndose una microestructura con formaciones de silicio primario en una matriz de aluminio, contenido de 17.4 % de silicio y 3.52 % de cobre, y una dureza promedio de 80 HB.