Haciendo un 21,000

Sep 15, 2023

El equipo había estado trabajando desde antes del amanecer, pero los ladrillos de acero, las piezas de níquel del tamaño de una canica y los trozos de manganeso del tamaño de una pelota de baloncesto que habían cargado en uno de los hornos de fundición de Newport News Shipbuilding no estaban lo suficientemente derretidos y calientes. - 2950 grados - para el vertido hasta la tarde.

Luego, tuvieron menos de 20 minutos para obtener 21,000 libras de metal fundido en un molde para hacer una fundición crítica para el primer submarino de la clase Columbia.

En esos minutos, el capataz general Kevin Forrest y el equipo de acero tienen que abrir las puertas del horno para verter el metal en un "cucharón" precalentado, una olla de acero resistente y gigante, que se había bajado a un pozo en el piso de la fundición.

Con el reloj aún en marcha, un operador de grúa de fundición tuvo que levantar la cuchara 20 pies y moverla varias yardas hasta el molde. Tuvo que colocar con precisión la boquilla en su parte inferior sobre la abertura anillada en el molde.

Luego, con minutos de sobra, otros miembros del equipo manejaron las herramientas de mango largo que abren la boquilla para permitir que el metal fluya, trabajando para llenar el molde antes de que el metal se enfríe demasiado.

Cumplieron con su fecha límite.

El tiempo fue corto porque si el metal no se enfriaba al ritmo correcto en los lugares correctos dentro del molde gigante, la fundición podría no ser lo suficientemente fuerte para soportar la presión y las tensiones que ve un submarino cuando se encuentra en las profundidades de la superficie.

"Hay mucha física aquí todos los días", dijo el superintendente de fundición Kenton Meland.

La física de cómo se solidifican las diferentes formas y las diferentes mezclas de metal tomó meses de cálculos numéricos y simulaciones por computadora para resolver. Se necesitarán más meses de trabajo para convertir el vertido del mes pasado en la fundición terminada para el USS Columbia.

El día del vaciado comienza con la cuadrilla de acero cargando capas de ladrillos de acero en el horno, utilizando grúas e imanes. Colocan níquel y otros metales de aleación sobre el acero.

"No lo lanzamos simplemente", dijo Forrest. El equipo debe asegurarse de que las canicas de níquel y los trozos de otros metales se coloquen de manera que no formen bolsas concentradas que no se hayan mezclado correctamente con el acero.

Cuando se derriten todos juntos, crean la aleación especial que es lo suficientemente fuerte para un submarino, teniendo cuidado de que cuando se derritan, no formen bolsas concentradas.

Durante las seis horas que lleva calentar los metales, su equipo monitorea las temperaturas y controla el horno. Son responsables de mantener la química del metal, lo que significa que durante ese proceso, tendrán que abrir la puerta trasera del horno para cargar los metales de aleación.

El control de las temperaturas no se limita a derretir y verter el metal. Una vez en el molde, los trabajadores de la fundición palearán la "parte superior caliente" en la superficie del depósito del molde. Ese es el material adicional que fluirá hacia el molde a medida que el metal en la parte inferior comience a enfriarse y encogerse.

Calcular su tamaño y forma fue una tarea clave para los ingenieros que diseñaron el molde.

Diseñaron los túneles en el molde, llamados compuertas, que van desde la pieza principal y que controlan la rapidez con que se enfrían las diferentes partes de la fundición. La idea es asegurarse, por ejemplo, de que las áreas más gruesas y más delgadas se enfríen al mismo ritmo; de lo contrario, existe el riesgo de grietas o puntos débiles. Averiguan dónde colocar "escalofríos" de metal sólido dentro del molde para acelerar el proceso de enfriamiento en puntos específicos, con el mismo propósito.

Su trabajo comenzó meses antes del vertido. Los expertos creadores de patrones de la fundición luego convierten el diseño en un modelo de tamaño completo alrededor del cual se construye un molde de arena similar al cemento.

Y el trabajo de la fundición en la fundición de Columbia continuará durante los próximos meses.

Una semana después del vaciado, la fundición estaba lo suficientemente fría para "sacudirla": quitar el molde, hecho de una arena parecida al cemento, que le dio forma a la fundición.

Pero esa forma no es obvia en ese punto.

Los trabajadores de la fundición tienen que quitar las compuertas, los restos del depósito y las varias "barras de prueba" que cuelgan de la fundición que se probará para ver cuántas fuerzas pueden soportar antes de romperse o deformarse.

Después de cortar estos grandes trozos de metal, habrá mucho trabajo de limpieza en la fundición antes de que esté lista, incluida la explosión con brocas de metal del tamaño de perdigones. Luego, el yeso recibe varios tratamientos térmicos para fortalecerlo.

Después de eso, la fundición pasará por una serie de pruebas no destructivas, como exámenes de rayos X.

Si bien el vertido de 21.000 libras del mes pasado fue el primero para un submarino de la clase Columbia, la fundición realiza regularmente fundiciones aún mayores de más de 100.000 libras.

Estas grandes piezas incluyen componentes para los portaaviones que se están construyendo en el astillero, así como para puntales de eje y barriles para los destructores de la clase Arleigh Burke, que se construyen en otros astilleros. El astillero trabaja todos los días en fundiciones más pequeñas, incluidas piezas de latón y aleaciones de cobre y níquel.

"Está ocupado", dijo Meland. "Pero yo lo llamaría coreografía industrial".

Dave Ress, 757-247-4535, [email protected]

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