Abstract

PARIONA, M.M; SALEM, G.A  and  CHEUNG, N. Aplicación de la técnica de diseño factorial y del método de elementos finitos para optimizar la solidificación de la aleación Cu-5wt%Zn en un molde de arena. Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia [online]. 2008, vol.31, n.3, pp.234-245. ISSN 0254-0770.

En este trabajo fue realizada la simulación numérica en 2-D para la solidificación de la aleación Cu-5wt%Zn en molde de arena industrial a verde. Fue incorporada en esta investigación la liberación del calor latente durante la solidificación usando diferentes modelos matemáticos. Para realizar este trabajo, la técnica de elementos finitos y el software ANSYS fueron usados. Para este finalidad las propiedades termofísicas de la aleación Cu-5wt%Zn fueron consideradas dependientes con la temperatura, entre tanto, para la arena fueron considerados constantes. Además, el planeamiento factorial de Box-Behnken en tres niveles fue empleado para investigar el efecto de los tres factores sobre el proceso de la fundición, fueron entre ellos: la temperatura del molde, la convección en la parte externa del molde y la liberación del calor latente durante el cambio de fase. Los resultados de la transferencia de calor se presentaron en el sistema 2D para el flujo de calor, el gradiente térmico, las curvas de enfriamiento en la pieza solidificada y en el molde. Fue verificado que la temperatura del molde y el modelo matemático de la liberación del calor latente durante el cambio de fase son los más importantes parámetros del proceso de la solidificación.

Keywords : Simulación numérica; elementos finitos; planeamiento factorial en tres niveles; solidificación de la aleación Cu-5wt%Zn; molde de arena; generación de calor.