Comprensión de los Ángulos de Desmoldeo en Fundición en Arena: Cuándo y Cómo Usarlos

Algunos ingenieros de diseño dirán que siempre se necesita un ángulo de desmoldeo en piezas fundidas en arena. La realidad es que eso no es estrictamente correcto. Si puede orientar el patrón para proporcionar desmoldeo natural, no hay necesidad de comprometer el diseño agregando ángulos de desmoldeo.

¿Confundido? Aquí hay una explicación de por qué el ángulo de desmoldeo es necesario en la fundición en arena y cómo puede evitarlos.

Patrones y Fundición en Arena

La fundición en arena implica verter metal fundido en una cavidad o hueco formado en arena. Luego, cuando el metal se ha solidificado, la arena se sacude para revelar la pieza fundida.

Esa cavidad o hueco es la clave para obtener una buena pieza. Se forma mediante un patrón que es una representación física de la forma o pieza que desea fundir. Tradicionalmente, los patrones se fabricaban de acero o aluminio, aunque a veces se usan otros materiales como la madera.

El patrón se coloca en una caja de arena, y la arena se llena o empuja en el hueco alrededor del patrón por gravedad o fuerza presurizada hasta que está densamente compactada. Luego, el patrón se levanta y el hueco que permanece en la arena es la forma que está a punto de fundir.

Un desmoldeo se diseña en el patrón, la falta del cual aumentará la fricción entre el patrón y el molde de arena cuando se extrae el patrón. El patrón arrastrará arena con él al ser removido, lo que agrandará el hueco. La pieza fundida final tendrá entonces metal extra en lugares donde salió la arena. Hace una fundición de mala calidad y desperdicia metal. Los ángulos de desmoldeo evitan este problema.

Conceptos Básicos del Ángulo de Desmoldeo

Piense en un ángulo de desmoldeo como un cono en un lado vertical del patrón. (Es decir, un lado que es perpendicular a la superficie superior del molde.) Si el patrón tuviera lados completamente verticales, cuando se levantara, el patrón frotaría sobre la arena. Inevitablemente, eso causaría que algunas partículas de arena se suelten.

Para prevenir esto, los lados verticales se inclinan o cónicos ligeramente. Ahora, cuando el patrón se levanta verticalmente, el lado se despeja de la arena. No hay frotamiento y, por lo tanto, no hay daño a la arena.

En la fundición en arena, este cono se llama desmoldeo positivo. Es positivo porque la parte superior del patrón sobresale sobre la arena. Si el desmoldeo fuera negativo, la arena en la parte superior del patrón sobresaldría sobre la región inferior del patrón. En este escenario, el patrón no puede levantarse sin romper parte de la arena.

¿Cuánto Ángulo de Desmoldeo es Suficiente?

Los fundidores en arena quieren tanto desmoldeo como sea posible porque esto reduce el riesgo de producir fundiciones defectuosas. La mayoría de los diseñadores de piezas quieren el desmoldeo más pequeño con el que puedan salirse con la suya porque complica su diseño. También hace que el fijado y mecanizado sean más difíciles.

El compromiso es usar entre 1.5° y 2° de ángulo de desmoldeo. Las piezas menos profundas tendrán más, mientras que las piezas muy profundas pueden salirse con menos. El equipo de moldeo avanzado puede reducir en gran medida el tamaño de un ángulo de desmoldeo. En general, el patrón de madera requiere un ángulo de desmoldeo mayor que los metálicos.

Cómo Evitar Ángulos de Desmoldeo

La clave es tener la geometría de la pieza proporcionar el ángulo de desmoldeo. Por ejemplo, imagine fundir un eje. El patrón cilíndrico se coloca plano y se presiona en la arena. (O la arena se compacta alrededor de él.) Cuando el patrón se retira, la superficie radiante se separa de la arena: no hay frotamiento y, por lo tanto, no hay daño. La geometría de la pieza eliminó cualquier necesidad de un ángulo de desmoldeo.

Podría usar la misma técnica para fundir una barra cuadrada. Empújela en la arena plana y los lados necesitan un ángulo de desmoldeo para liberarse suavemente. Pero gire el patrón 45° para que la línea de partición corra diagonalmente a través de la barra y el patrón automáticamente tiene 45° de desmoldeo.

Nuestra Experiencia Muestra

Cuando está diseñando una pieza para ser fundida en arena, los fabricantes de patrones le dirán que debe tener ángulos de desmoldeo en los lados perpendiculares a la línea de partición del molde. Esto es cierto: agregue un ángulo positivo de 2° y el patrón saldrá de la arena sin dañarla. Pero, si realmente no quiere un ángulo de desmoldeo en la pieza, piense si el patrón podría orientarse para inclinar los lados y así proporcionar un desmoldeo natural.

Contamos con muchos profesionales experimentados en fundición en arena entre nuestras filas. Pueden ayudarle con sus piezas fundidas. Todo lo que necesita hacer es Contactarnos.