Unha Guía Práctica para Resolver Defectos en Fundicións por Moldes

RESUMO

A resolución de problemas nos defectos da fundición por inxección require unha aproximación metódica para identificar e solucionar imperfeccións comúns como porosidade, fisuras, marcas de fluxo e rebarbas. Estes problemas orixínanse xeralmente por parámetros incorrectos relacionados coa temperatura do metal, presión de inxección, estado do molde ou calidade do material. A clave para unha resolución eficaz consiste en diagnosticar sistemáticamente o defecto específico e abordar a súa causa raíz, por exemplo optimizando o fluxo do metal, asegurando un adecuado venteo do molde ou axustando os parámetros da máquina.

Un Enfoque Sistemático para a Resolución de Problemas

A solución correcta de defectos na fundición por inxección comeza non con cambios drásticos, senón cun proceso lóxico de eliminación. Antes de asumir un problema complexo co molde en si, é crucial seguir unha secuencia sistemática que aborde primeiro as variables máis sinxelas e comúns. Este principio de "primeiro as cousas sinxelas" aforra tempo, reduce custos e evita modificacións innecesarias en ferramentas costosas. Unha aproximación disciplinada garante que os operarios non pasen por alto unha solución sinxela mentres buscan unha máis complicada.

A xerarquía recomendada para a solución de problemas comeza cos elementos máis accesibles. En primeiro lugar, centrase na limpeza. Isto inclúe garantir que as superficies de separación do molde, a cavidade e os pernos de expulsión estean libres de suxeira, acumulacións ou rebarbas residuais de ciclos anteriores. Un pequeno anaco de metal ou residuo pode impedir que o molde se peche correctamente, orixinando defectos como rebarbas. Esta primeira etapa é a comprobación máis rápida e sinxela de facer e a miúdo resolve o problema inmediatamente.

A seguir, avalíe os consumibles. Isto implica examinar a calidade e a aplicación do axente de liberación do molde. Está sendo pulverizado de forma uniforme? Está a empregarse en exceso ou en cantidade insuficiente? Unha aplicación inconstante ou excesiva pode causar porosidade por gas, marcas de fluxo ou soldadura. Despois dos consumibles, o foco pasa aos parámetros da máquina. Os operarios deben verificar que axustes como a forza de pechamento, velocidade de inxección, presión e temperaturas do metal/molde estean dentro do rango especificado para a peza e a aleación que se está a usar. Estes parámetros son a miúdo a causa raíz de defectos relacionados coa presión e o fluxo.

Só despois de esgotar estes pasos debería considerar factores máis complexos. Avalíe a calidade da materia prima; asegúrese de que os lingotes están limpos, secos e teñen a composición correcta para previr problemas como porosidade por gas ou fisuras. Finalmente, se descartou todas as outras variables, é momento de inspeccionar a propia matriz en busca de desgaste, danos ou fallos de deseño nos sistemas de alimentación e ventilación. Por exemplo, ao resolver o problema de rebarba, un operador debería primeiro limpar a liña de separación, logo aumentar a forza de pechamento e a continuación axustar a velocidade de inxección. Só se a rebarba persiste debería considerar enviar a matriz para reparación, un proceso detallado en recursos de expertos de Dolin Casting .

Defectos do fluxo do metal e solidificación

Unha categoría importante de defectos na fundición por inxección xorde de problemas durante o enchido da cavidade do molde e o posterior arrefriamento e solidificación do metal fundido. Estas imperfeccións están directamente ligadas á xestión térmica, caudais de fluxo e presión. Comprender como interactúan estes factores é clave para diagnosticar e previr algunhas das fallas visuais máis comúns, incluíndo marcas de fluxo, pechados fríos, fisuras e porosidade por contracción. Cada un destes defectos proporciona pistas sobre o que saíu mal durante o ciclo de fundición.

As marcas de fluxo e os cortes fríos son defectos estreitamente relacionados causados por inadecuada fluidez ou temperatura do metal. As marcas de fluxo aparecen como raias ou patróns na superficie da peza fundida que seguen o camiño do metal fundido. Os cortes fríos son unha versión máis grave, presentándose como liñas lineais onde dous frentes de metal fundido non se fusionaron completamente. Esta fusión incompleta crea un punto débil que pode converterse facilmente nunha fisura baixo tensión. Ambos os defectos indican que o metal se enfríou en exceso antes de que a cavidade se enchesse e presurizase completamente.

Por outra banda, as fendas e a porosidade de contracción están normalmente relacionadas coa fase de arrefriamento e solidificación despois de que se encha a cavidade. As fendas poden ser causadas por tensión térmica debida a un arrefriamento irregular, especialmente en pezas con espesores de parede non uniformes, ou por forza excesiva durante a expulsión. A porosidade de contracción aparece como ocos internos ou depresións na superficie (marcas de afundimento) e prodúcese cando non hai metal fundido suficiente para compensar a redución de volume ao solidificarse a peza. Isto é frecuente en seccións máis grosas dunha peza que se arrefrecen máis lentamente ca as áreas circundantes.

Para abordar estes problemas, é necesario combinar axustes no deseño, no material e no proceso. Son pasos fundamentais optimizar a xeometría da peza para conseguir un espesor de parede uniforme, asegurar un prequentamento uniforme do molde e axustar os parámetros de inxección. A seguinte táboa sintetiza solucións comúns para estes defectos de fluxo e solidificación.

Defectos por gas, presión e contaminación

Outro grupo crítico de defectos na fundición por inxección é causado por factores que son máis difíciles de ver directamente: gas atrapado, aplicación incorrecta de presión e materiais estráños dentro da aleación fundida. Defectos como porosidade por gas, bubas, rebarba e inclusións poden comprometer gravemente a integridade estrutural e o acabado superficial dunha peza fundida. Estes problemas orixínanse a miúdo na preparación do metal, no estado do molde ou na física do enchemento da cavidade baixo alta presión.

A porosidade de gas é un dos defectos máis frecuentes, caracterizada por pequenos baleiros ou bolbullas atrapadas dentro do metal. Estes baleiros debilitan a peza e poden supoñer un problema importante en compoñentes que requiren ser estancos á presión. O gas pode proceder de varias fontes: pode ser hidróxeno liberado da propia aleación de aluminio fundido, aire que queda atrapado e mesturado co metal debido a un proceso de enchemento turbulento, ou gases producidos pola combustión do axente desmoldante ao entrar en contacto co metal quente. As bubas son unha manifestación superficial deste fenómeno, na que o gas atrapado xusto baixo a superficie se expande, creando un abultamento na peza fundida.

O flash é un defecto relacionado coa presión e a integridade do molde. Aparece como unha fina lámina de metal non desexada na beira dunha peza fundida, onde se xuntan as dúas metades do molde. O flash prodúcese cando o metal fundido escapa da cavidade baixo alta presión. Isto pode ocorrer por varias razóns: a forza de pechado da máquina é demasiado baixa para manter o molde pechado, a presión de inxección é excesiva, as superficies do molde están desgastadas ou danadas, ou existe suxeira que impide que o molde se peche perfectamente.

Finalmente, as inclusións son calquera material estranho que queda atrapado na peza fundida. Poden ser partículas metálicas ou non metálicas, como óxidos do metal fundido, restos do fogón ou impurezas de material reciclado. As inclusións crean puntos de tensión dentro da peza que poden levar a un fallo prematuro. Para evitalas, requiren procedementos meticulosos de limpeza e manipulación durante todo o proceso de fusión e fundición.

Resolución de problemas de porosidade por gas e bubas

• Causas comúns: Hidróxeno disolto na aleación fundida; humidade nos lingotes ou ferramentas; turbulencia durante a inxección; exceso ou axente de liberación do molde inadecuado.
• Solucións efectivas:
  1. Implementar técnicas de desgasificación do metal para eliminar o hidróxeno disolto antes do vertido.
  2. Asegurarse de que todos os lingotes e ferramentas estean completamente limpos e secos antes do uso.
  3. Optimizar o sistema de alimentación e canais para promover un fluxo suave e sen turbulencias do metal no interior do molde.
  4. Asegurarse de que as válvulas de escape do molde estean limpas e teñan o tamaño adecuado para permitir que o aire atrapado saia.
  5. Utilizar un lubricante de molde de alta calidade e aplicalo escasamente e de forma uniforme.

Resolución de problemas de rebarba

• Causas comúns: Forza de pechado da máquina insuficiente; presión de inxección excesivamente alta; liñas de separación do molde desgastadas ou danadas; restos de suxeira nas superficies do molde.
• Solucións efectivas:
  1. Verificar e aumentar a tonelaxe de pechado da máquina para asegurar que sexa axeitada á superficie da peza.
  2. Limpia as superficies de separación do molde antes de cada ciclo.
  3. Reduce a presión de inxección ao nivel efectivo máis baixo.
  4. Realiza un mantemento regular do molde para reparar calquera desgaste ou danos nas liñas de separación.

Defectos derivados da interacción entre o molde e a máquina

A interacción física e térmica entre a aleación fundida, o molde de aceiro e a propia máquina de fundición é unha fonte frecuente de defectos. Problemas como soldadura, arrosamentos, fisuración térmica e pezas desalinhadas non son causados só polo metal, senón pola condición e alixeiración dos equipos de produción. Estes defectos indican a miúdo a necesidade dun mellor mantemento, axustes na ferramenta ou cambios na forma en que o molde e a máquina están configurados e operados.

A soldadura ocorre cando a aleación fundida se une quimicamente ou se fusiona coa superficie da cavidade do molde. Isto provoca zonas ásperas na peza fundida e pode causar danos no molde ao expulsala. As causas principais inclúen a erosión do material do molde debido a altas temperaturas ou ao impacto directo do fluxo de metal, un contido incorrecto de ferro na aleación de aluminio, ou unha superficie da cavidade do molde demasiado áspera que sirva de ancoraxe para que o metal se adhira.

Os arastres e raiados son riscos ou liñas profundas na superficie da peza fundida, sempre paralelas á dirección de expulsión. Este defecto é un indicador claro dun problema coa extracción da peza do molde. Xeralmente débese a un ángulo de saída insuficiente no deseño da peza, a unha superficie da cavidade áspera ou danada que agarra a peza, ou a pasadores de expulsión desalineados que empujan a peza de forma desigual.

A comprobación do calor, tamén coñecida como fatiga térmica, aparece como unha rede de pequenas rachaduras na superficie da matriz, que logo transfire un patrón saliente correspondente ás pezas fundidas. Este é un problema a longo prazo causado polos constantes ciclos rápidos de quentamento e arrefriamento que sofre a matriz. As pezas desalinhadas son outro problema mecánico no que as dúas metades da matriz non están perfectamente aliñadas, o que resulta nun paso ou desprazamento visible ao longo da liña de separación da peza. Isto débese frecuentemente a pasadores de alineación desgastados ou incorrectos na matriz ou na máquina.

Previr estes defectos require centrarse na calidade das ferramentas e nun mantemento escrupuloso. Para aplicacións críticas, colaborar con fornecedores especializados en compoñentes metálicos de alta integridade subliña a importancia da precisión dende os cimeiros. As solucións adoitan incluír tanto medidas preventivas como accións correctivas.

• Soldadura: Para evitar a soldadura, é esencial mellorar o arrefriamento da matriz nas áreas problemáticas, pulir a cavidade da matriz a un acabado suave e verificar que o contido de ferro da aliaxe estea dentro do rango recomendado (normalmente do 0,8% ao 1,1%). O uso dun axente de liberación de alta calidade, aplicado correctamente, tamén proporciona unha barreira crucial.
• Arrastos: A solución para os arrastrados é analizar o deseño da peza e da matriz. Isto pode implicar aumentar os ángulos de calada, pulir as paredes da cavidade e asegurarse de que o sistema de eyectores estea equilibrado e funcione correctamente.
• Control de calor: Aínda que o control de calor é inevitable durante unha longa produción, o seu inicio pode atrasarse precalentando adecuadamente a matriz antes de comezar, evitando fluctuacións de temperatura excesivas e usando aceiro de ferramenta de alta calidade.
• Partes non coincidentes: Isto require unha inspección mecánica da matriz e da máquina. A solución é normalmente solucionar problemas na máquina de fundición a presión e substituír calquera dowel desgastado ou incorrecto e pinos de alineación para restaurar a correcta alineación.

Estratxias proactivas para a fundición libre de defectos

A solución efectiva de problemas de fundición a presión non é tan importante como reaccionar a problemas individuais e máis importante é construír unha estratexia proactiva de control de calidade. As causas da maioría dos defectos, xa sexan relacionados coa temperatura, presión, contaminación ou desgaste mecánico, están interconectadas. Un cambio feito para resolver un problema, como aumentar a velocidade de inxección para solucionar un fecho frío, pode causar por inadvertido outro, como flash. Por iso, un enfoque integral e sistemático é esencial para un éxito consistente.

A base desta estratexia é o control meticuloso do proceso e o mantemento regular. Isto inclúe limpar diligentemente os moldes, manexar coidadosamente as materias primas para evitar a contaminación e inspeccionar de rutina tanto a máquina como as ferramentas para detectar signos de desgaste. Seguindo unha secuencia lóxica de resolución de problemas que comeza coas variables máis simples, os operadores poden resolver problemas de forma máis eficiente e evitar intervencións caras e innecesarias. En última instancia, a produción de fundicións a presión de alta calidade e sen defectos é o resultado da combinación de un deseño de pezas robusto, ferramentas de alta calidade e un profundo coñecemento dos parámetros do proceso.

Preguntas frecuentes

1. a) A súa Cales son os defectos da fundición a presión?

Os defectos comúns da fundición a presión pódense agrupar en categorías. Estes inclúen problemas de fluxo e solidificación (marcas de fluxo, pechados en frío, rachaduras, encogementos), problemas de gas e presión (porosidade do gas, ampollas, flash), problemas de contaminación (inclusións) e defectos de interacción entre o molde e a máquina (soldadura,

2. Como comprobar os defectos de fundición?

O método principal para comprobar os defectos de fundición é unha inspección visual exhaustiva, que pode identificar problemas na superficie como fisuras, rebarbas, marcas de fluxo e marcas de contracción. Para defectos internos como porosidade por gas ou contracción, poden ser necesarios métodos máis avanzados como a inspección con raios X ou probas destructivas para avaliar a integridade interna da peza.

3. Que é o defecto de rebarba na fundición en moldes?

A rebarba é un defecto común no que se forma unha fina lámina de metal excedente na beira dunha peza fundida, normalmente ao longo da liña de separación onde se xuntan as dúas metades do molde. Ocorre cando o metal fundido escapa da cavidade baixo alta presión, a miúdo debido a unha forza de pechado insuficiente, un molde desgastado ou suxeira na superficie do molde.

4. Caís son os sete defectos de fundición?

Aínda que existen moitos tipos de defectos na fundición, sete dos máis comúns son a porosidade por gas, a porosidade por contracción, as rachaduras, o rebarbado, os cortes fríos, as marcas de fluxo e a soldadura. Estes defectos abranguen unha ampla gama de causas principais, desde problemas coa temperatura do metal e o contido de gas ata problemas coa presión de inxección e o estado do molde.