Reducción de la contracción en la fundición a presión de metal

La fundición de metales, como todos los métodos industriales, requiere una gran cantidad de precisión y fidelidad hacia el diseño previsto. Sin embargo, las cosas rara vez son tan simples como ejecutar un método de producción porque las variables no calculadas pueden asomar la cabeza y arruinar un diseño con protuberancias, pequeños espacios y el tema de hoy:la contracción.

La tasa de contracción debe estar contenida dentro de un cierto rango para que el producto final sea preciso. Lo máximo que se puede hacer en estos escenarios es mantener una cantidad controlada de cambio y tener las medidas adecuadas para evitar que dichos cambios se salgan de control. Hay algunas medidas de seguridad básicas que uno puede tener y ciertas cosas que debe tener en cuenta antes de comenzar con el procedimiento de fundición a presión.

Investigar niveles de contracción y expansión

Lo primero que hay que tener en cuenta son las propiedades del material elegido. Esto puede parecer obvio, pero se complica rápidamente cuando se tienen que considerar las diferentes tensiones de las aleaciones, los niveles de contracción frente a los niveles de contracción y las propiedades de los materiales dentro de la aleación. La investigación sobre los materiales y cómo cambian al calentarse y enfriarse es una preparación vital.

Con los metales fundidos, hay 3 tipos distintos de contracción del material:contracción durante el enfriamiento por líquido, contracción por solidificación y contracción sólida. Si bien cada material los experimenta en diferentes niveles de expansión/contracción y diferentes temperaturas de ebullición/solidificación, existe una regla general para los metales. Las contracciones de líquido ocurren cerca del rango de temperatura de licuefacción y pueden cambiar la tasa de cambio de densidad con bastante rapidez. Es importante usar la menor cantidad de sobrecalentamiento posible en esta sección, lo que disminuirá la contracción y las microcavidades.

La contracción por solidificación es lo siguiente a tener en cuenta. Las aleaciones fundidas a presión se contraen una cantidad significativa, pero vale la pena recordar que el aluminio se lleva la palma con un enorme 6,5 % durante la solidificación, mientras que el magnesio y el zinc solo se contraen alrededor del 4 % o el 3 %, respectivamente. Cabe señalar que el aluminio con un mayor porcentaje de silicio puede conducir a una disminución de la contracción del volumen total de la pieza. La contracción por solidificación es responsable de mucha porosidad en una pieza final, por lo que es importante conocer el nivel de cambio de tamaño antes de elegir el material y mientras se controla la temperatura.

La contracción sólida es la más notoriamente difícil de calcular. Para este aspecto, la contracción ocurre en proporción al volumen de material utilizado para fabricarlo, es decir, una disminución de pulgada en el volumen por pulgada de material. Diecasting.org tiene un excelente resumen de los cálculos.

Seguimiento de las temperaturas

Nuevamente, puede parecer obvio al principio, pero cuando considera todas las cosas que debe tener en cuenta al monitorear adecuadamente el flujo de temperatura, hay algunos trucos importantes del oficio que debe tener en cuenta.

Al fundir a presión, se debe calentar el metal para lograr las características de fusión apropiadas, pero hacerlo sin llegar completamente a su estado líquido. El sobrecalentamiento puede resultar en un nivel innecesario de contracción que también puede generar imperfecciones en la pieza. Por otro lado, hacer un seguimiento del enfriamiento también es importante para la fundición de metales. Con ciertos métodos de fundición como (fundición a presión asistida por vacío), es mejor mantener el equipo de tratamiento listo para formar el objeto antes de que se solidifique por completo, ya que los metales pueden enfriarse hasta 100 °C por minuto.

Conozca su molde y su método de deposición

Es justo decir que su objeto solo será tan bueno como su molde. Así que hay algunas fallas comunes que uno puede encontrar en esta área del proceso. Algunas áreas de un molde pueden ser más pesadas según la forma del objeto que desee. Esto conduce a algunas discrepancias en la tasa de solidificación y contracción. La mejor cura para esto es emplear el uso de un bebedero de fundición diferente.

Los diferentes bebederos tienen diferentes propiedades cuando se trata de su estilo de depositar metal fundido y es útil tener esto en cuenta. Un bebedero del tamaño adecuado unido directamente a las secciones más pesadas del molde puede alimentar el material de tal manera que mitigue la contracción a medida que se produce el enfriamiento. Además, el uso de una entrada redondeada, en lugar de plana o cuadrada, en el bebedero puede reducir aún más el riesgo de formación de defectos.

Los bebederos angostos o cónicos pueden rociar el metal en lugar de verterlo en la cavidad. En este método, algunas secciones del objeto se solidifican antes de que se llene todo el molde. Los bebederos centrales más grandes o los bebederos múltiples son, por lo tanto, más uniformes en el depósito de metal fundido.