RESUMO

A resolución de defectos na fundición por inxección consiste en identificar imperfeccións como porosidade, fisuras, marcas de fluxo e rebarba, que teñen a súa orixe en problemas no deseño do molde, nos parámetros do proceso ou na calidade do material. O núcleo da solución destes problemas reside nunha aproximación sistemática para optimizar variables como a velocidade de inxección, as temperaturas do material e do molde, e garantir a integridade do propio molde. Unha comprensión clara das causas orixinarias é o primeiro paso cara á produción de pezas de alta calidade e sen defectos.

Comprender as Causas Orixinarias dos Defectos na Fundición por Inxección

A solución efectiva de problemas nos defectos de fundición por inxección comeza cun coñecemento sólido das súas orixes. A maioría dos defectos poden rastrexarse ata unha de tres categorías principais: problemas no molde e na coquilla, inconsistencias nos parámetros do proceso ou problemas de calidade do material. Estes factores adoitan estar interrelacionados, de xeito que un problema nunha área pode agravar un defecto noutro lugar. Un diagnóstico metódico é clave para implementar a solución axeitada e previr a reaparición.

Os problemas de matrices e moldes son unha fonte importante de defectos. Un molde mal deseñado con ventilación inadecuada pode atrapar gases, o que provoca porosidade. De xeito semellante, o desgaste do molde, como a erosión ou o desalineamento das dúas metades, pode causar rebarbas ou pezas desaxustadas. A xestión térmica da matriz tamén é fundamental; unha matriz demasiado fría pode causar marcas de fluxo ou pechas frías, mentres que o sobrecalentamento localizado pode provocar soldadura, onde a aleación fundida se une á superficie da matriz. A prevención destes problemas comeza na fase de deseño. É fundamental asociarse cun fabricante experimentado que use simulacións avanzadas por CAE e que manteña altos estándares de ferramentas, como Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. , para crear moldes robustos que minimicen desde o principio o risco de defectos.

Os parámetros do proceso—os axustes específicos da máquina de fundición por inxección—deben controlarse con precisión. Variábeis como a velocidade de inxección, a presión e as taxas de arrefriamento teñen un impacto directo na calidade da peza final. Por exemplo, unha velocidade de inxección excesivamente alta pode xerar turbulencia no fluxo do metal fundido, o que atrapa aire e provoca porosidade por gas. Pola contra, unha presión insuficiente pode provocar un recheo incompleto do molde, coñecido como recheo curto. O tempo do ciclo, incluídas as fases de solidificación e arrefriamento, debe optimizarse para evitar defectos como fisuras ou deformacións causadas por tensións internas.

Finalmente, a calidade da materia prima é fundamental. A aleación de metal fundido debe estar limpa, á temperatura correcta e debidamente desgazada. As impurezas ou inclusións na aleación, como os óxidos ou escoria, poden crear puntos febles dentro do molde, levando a fallos estruturais. A propia composición química é vital; por exemplo, un baixo contido de ferro nunha aleación de aluminio pode aumentar o risco de soldadura. Manter un control rigoroso sobre a pureza e a temperatura da aleación asegura que o material se comporte de forma previsible durante o proceso de moldeo.

Resolución de defectos superficiais comúns

Os defectos superficiais adoitan ser os fallos máis evidentes nunha peza fundida por inxección, afectando tanto á súa aparencia como, nalgúns casos, á súa funcionalidade. Os problemas máis frecuentes inclúen porosidade por gas, bubas, marcas de fluxo e fendas. Cada un ten causas distintas e require un enfoque específico para a súa resolución. Comprender estas indicacións visuais é o primeiro paso para diagnosticar o problema de proceso subxacente.

Porosidade por Gas e Bubas son defectos estreitamente relacionados causados por gas atrapado no interior do metal. A porosidade por gas aparece como pequenos baleiros, a miúdo redondos, na superficie ou xusto debaixo desta. As bubas son bolsas elevadas na superficie, formadas cando o gas atrapado se expande e deforma a fina capa exterior da peza, especialmente durante o tratamento térmico ou a expulsión do molde. A causa principal é o atrapamento de aire durante o enchido turbulento do molde ou o gas liberado polo axente desmoldante.

1. Verificar a Calidade do Material: Asegúrese de que a lingota estea limpa, seca e adequadamente desgasificada antes do uso.
2. Optimizar os parámetros de inxección: Reduzir a velocidade de inxección para crear un fluxo máis laminar e minimizar a turbulencia.
3. Mellorar a ventilación: Comprobe que as válvulas de ventilación e canles de rebosamento do molde estean limpas e teñan un tamaño axeitado para permitir que o aire escape da cavidade. O uso dun sistema de moldeo ao baleiro é unha solución moi eficaz.
4. Controlar os lubricantes: Use un axente de liberación de molde de alta calidade e aplíqueo cunha cantidade moderada para evitar a xeración excesiva de gases.

Marcas de fluxo e fisuras están relacionadas coa xestión térmica e a tensión. As marcas de fluxo (ou pechas frías) son raias, liñas ou patróns na superficie que seguen o camiño do metal solidificado. Prodúcense cando o metal fundido enfría demasiado rápido ao contactar coa superficie do troquel, impedindo que correntes separadas se fusionen completamente. As fisuras son fracturas que poden ser causadas por tensión térmica debida ao enfríoame rápido ou desigual, ou por tensión mecánica durante a expulsión.

1. Axustar as temperaturas: Aumente a temperatura do molde e do metal fundido para mellorar a fluidez e evitar a solidificación prematura.
2. Optimizar o sistema de alimentación: Redeseñar a posición e o tamaño da entrada para asegurar que o molde se encha rápido e uniformemente, minimizando a distancia que debe percorrer o metal.
3. Mellorar a xestión térmica: Asegúrese de que o sistema de refrigeración do molde funcione correctamente para evitar gradientes térmicos desiguais que creen tensións.
4. Revisar a xeometría da peza: Minimice os cambios bruscos no grosor das paredes e engada redondeos xenerosos para reducir os puntos de concentración de tensións onde frecuentemente se orixinan as fisuras.

Resolución de defectos internos e estruturais

Aínda que os defectos superficiais son visualmente problemáticos, os defectos internos poden comprometer a integridade estrutural dun compoñente, levando a un fallo catastrófico no campo. Os principais defectos internos inclúen porosidade por contracción e inclusións, mentres que outro defecto importante, a soldadura, afecta á superficie. Estes fallos adoitan estar ocultos á vista e requiren un control rigoroso do proceso e unha boa xestión dos materiais para evitalos.

Porosidade por contracción aparece como ocos ou cavidades dentadas e angulares dentro do molde, normalmente en seccións máis grosas. Ocorre cando o metal fundido se contrae durante a solidificación, e non hai abondo metal líquido para encher o oco deixado atrás. Isto débese a miúdo a un deseño deficiente da peza, como groseiras de parede non uniformes, ou a unha alimentación inadecuada do sistema de canles. Para previr a porosidade por contracción, é esencial deseñar pezas con seccións uniformes sempre que sexa posíbel. Para obter máis información sobre a prevención de defectos, Dynacast ofrece unha guía detallada sobre o tema. Unha xestión térmica eficaz e canles e machos de tamaño axeitado tamén son cruciais para garantir unha alimentación adecuada durante a solidificación.

Soldadura é un defecto no que a lingota fundida solda quimicamente á superficie da matriz. Isto danña tanto a peza ao expulsala como a propia matriz, o que provoca paradas costosas e reparacións. A soldadura adoita aparecer como unha mancha ou liña áspera na peza fundida. Xeralmente prodúcese por temperaturas localizadas excesivamente altas, erosión da superficie da matriz ou composición incorrecta da lingota, particularmente baixos niveis de ferro nas ligazóns de aluminio. As medidas preventivas inclúen:

• Asegurar un arrefriamento axeitado da matriz para evitar puntos quentes.
• Controlar a composición química da lingota, especialmente mantendo o contido de ferro entre 0,8% e 1,1% para certas ligazóns.
• Usar un axente de liberación de matriz de alta calidade para crear unha barrera protectora.
• Pulir a cavidade da matriz para eliminar calquera aspereza que poida actuar como punto de ancoraxe para a soldadura.

Inclusións son partículas estranxeiras atrapadas dentro da matriz metálica. Poden ser metálicas (por exemplo, escoria) ou non metálicas (por exemplo, areía do molde, óxidos ou fragmentos de material refractario). As inclusións crean puntos de concentración de tensión que debilitan considerablemente a peza e poden orixinar fisuras baixo carga. As fontes principais son as ligazóns impuras, a limpeza inadecuada do metal fundido ou os restos na cavidade da matriz. Segundo unha lista exhaustiva por Dolin Casting , é parmountal manter unha limpeza estricta. Isto inclúe usar lingotes limpos, escoar completamente a escoria do fundido, limpar cadazos e ferramentas, e asegurarse de que a cavidade da matriz estea libre de restos antes de cada inxección.

Corrección de Defectos Dimensionais e Xenométricos

Os defectos dimensionais e xeométricos refírense á forma final e precisión da peza fundida, afectando directamente á súa capacidade de encaixar e funcionar nun conxunto. Os problemas comúns nesta categoría inclúen rebarbas, deformacións e desalineacións. Estes defectos adoitan indicar problemas coa máquina de fundición por inxección, co molde en si ou coas tensións térmicas durante o arrefriamento. Corrixilos é esencial para manter a eficiencia de produción e reducir os custos de postprocesamento.

Relámpago é unha fina lámina de metal non desexada que se forma na liña de separación dunha peza fundida ou arredor dos pernos de expulsión. Ocorre cando o metal fundido escapa da cavidade do molde baixo alta presión. As causas máis frecuentes son forza de pechamento insuficiente da máquina, superficies da liña de separación do molde desgastadas ou danadas, ou presión de inxección excesiva. Unha explicación detallada de Rapid Axis salienta que o desgaste do molde é un factor principal. A resolución deste problema require unha comprobación sistemática:

• Verificar a forza de pechamento: Asegúrese de que a tonelaxe da máquina sexa suficiente para manter as metades do molde pechadas firmemente contra a presión de inxección.
• Inspeccione o molde: Comprobe a liña de separación en busca de suxeira, desgaste ou danos. A mantención regular do molde é crucial.
• Optimice os parámetros do proceso: Reduza a velocidade ou presión de inxección a un nivel que encha a peza sen forzar o metal a saír da cavidade.

Alabeo ou deformación prodúcese cando unha peza fundida se distorsiona da súa forma prevista durante ou despois da solidificación. Isto débese normalmente a un arrefriamento desigual, o que crea tensións internas que estiran e tordan a peza. As seccións de parede delgada arrefrecen e encollen máis rápido que as seccións grosas, o que orixina esta tensión. Outras causas inclúen unha expulsión incorrecta que mecanicamente dobre a peza aínda quente. Para solucionar o alabeo, concéntrese en lograr un arrefriamento uniforme axustando os canles de arrefriamento do molde e asegurando que o deseño da peza minimice as grandes variacións no grosor das paredes. Axustar a colocación dos pernos de expulsión para obter unha forza equilibrada tamén pode previr a deformación.

Desalixamento é un defecto no que as dúas metades da peza fundida non se alinían correctamente, o que provoca un paso ou desprazamento ao longo da liña de partenza. Isto é case sempre un problema mecánico relacionado co molde ou coa máquina. Pinos de alixamento gastados ou danados no molde, compoñentes floxos na máquina de fundición ou unha instalación incorrecta do molde poden provocar este desalixamento. A solución require unha inspección e mantemento exhaustivos tanto do molde como da máquina para garantir un alixamento preciso e reproducible entre as dúas metades do molde en cada ciclo.

Preguntas frecuentes sobre defectos en fundicións por inxección

1. Caís son os defectos máis comúns na fundición por inxección?

Os defectos máis comúns na fundición por inxección poden agruparse en tres categorías. Os defectos superficiais inclúen porosidade, bubas, marcas de fluxo e fisuras. Os defectos internos ou estruturais inclúen porosidade por contracción e inclusións. Os defectos dimensionais inclúen rebarba, deformación e desalixamento. Cada tipo ten causas distintas relacionadas co proceso, o material ou o deseño do molde.

2. Como se identifican normalmente os defectos de fundición?

Moitos defectos, como rebarbas, marcas de fluxo, fisuras e deformacións, poden identificarse mediante unha inspección visual coidadosa. Para defectos internos como porosidade ou inclusións, son necesarios métodos de proba sen destrución. Estes poden incluír a inspección con raio X para ver o interior da peza ou a proba ultrasónica para detectar fallas ocultas.

3. Cal é a clave para previr os defectos de fundición?

A clave para a prevención é un enfoque holístico que se centra en tres áreas. A primeira é o deseño robusto das ferramentas, asegurando un adecuado sistema de alimentación, ventilación e xestión térmica. A segunda é o control estrito do proceso, que implica optimizar a velocidade de inxección, a presión e as temperaturas. A terceira é a xestión de materiais de alta calidade, empregando aliños limpos e axeitadamente tratados e mantendo un entorno de produción limpo.

4. Caís son as categorías principais de fallos relacionados coas fundicións?

Os fallos relacionados coas fundicións adoitan deberse a defectos que comprometen a integridade da peza. Estes poden clasificarse como imperfeccións superficiais que afectan os recubrimentos ou a estética, fallas estruturais como porosidade e fisuras que reducen a resistencia mecánica e poden provocar fracturas, e inexactitudes dimensionais como deformacións ou desaxustes que impiden unha montaxe e funcionamento axeitados.