El volumen se calcula de la manera siguiente:
V= 3.1416 x R2 x L
- V1 Colada Primaria = (3.1416) (.125) (.125) (5+5) = 0.49 in3
- V2 Colada Secundaria = (3.1416) (.100) (.100) (3+3+3+3) = 0.38 in3
- V3 Colada Terciaria = (3.1416) (0.075) (0.075) (5+3) = 0.14 in3
Volumen total de disparo (Colada + Partes) = 7.31 + 0.49 + 0.38 + 0.14 = 8.32 in3
En virtud de que el flujo de material se divide en 2 en la intersección del bebedero y la colada primaria, ahora solamente debemos calcular la caída de presión en la mitad del molde. Tomar en consideración que en cada mitad estarán fluyendo 8.32 in3 / 2 = 4.16 in3. Ahora bien, si el tiempo de llenado es 3 segundos; por lo tanto, el flujo deseado será de 4.16 in3 / 3 = 1.39 in3 /segundo.
Ahora se calcula la velocidad de corte (SHEAR RATE —–> Sr)
Sr = 4Q / R3 = 4 (1.39) / (0.125) 3 = 906 1/segundo
La viscosidad en el estado fundido se calcula con la gráfica que aparece a continuación. Para un valor de 906 1/segundo y considerando una temperatura de 536 F (280 C), el valor que se obtiene es de aproximadamente 0.016 lb-seg / in2 (poises).
El siguiente paso es calcular el Esfuerzo Cortante (SHEAR STRESS —–> SS)
SS = (0.016) (906) = 14.5 psi
Finalmente la caída de presión en esta zona del herramental es:
P = SS (2L) / R = (14.5) (2)(5) / 0.125 = 1160 psi
Ahora proseguimos con el siguiente segmento. El flujo volumétrico en la colada secundaria es:
4.16 – 0.25 / 2 = 1.95 in3. Se debe tomar en cuenta que el flujo volumétrico se divide una vez más en 2 en la sección secundaria, por lo tanto:
1.95 in 3 / 3 segundos = 0.65 in3 / segundo
Sr = 4 (0.65) / (0.100) 3 = 827 1 / segundo
Para un valor de 827 1/segundo y considerando una temperatura de 536 F (280 C) el valor que se obtiene es de aproximadamente 0.017 lb-seg. / in2 (poises).
SS = (0.017) (827) = 14
P= SS (2L) / R = (14) (2) (3) / 0.100 = 840 psi
Para el cálculo del segmento terciario habría que extraer los flujos volumétricos de las secciones primaria y secundaria:
(0.14 + 7.31) / 8 cavidades = 0.93 in3
De ahí que el flujo volumétrico sería:
0.93 / 3 segundos = 0.31 in 3 / seg. Sr = 4Q/ 3.1416 R3
Sr = (4) (0.31) / 3.1416 (0.075) (0.075) (0.075) = 936 1 /seg.
A este valor le corresponde una viscosidad en el estado fundido de 0.016 poise
SS = (0.16) (936) = 15 psi
P = (15)(2)(1) / 0.075 = 400 psi
La caída de presión total considerando todos los segmentos de la colada es
1160 + 840 + 400 = 2400 psi
