Cálculos Precisos de Contracción en Fundición de Aluminio para el Éxito en Fundición en Arena

La contracción en la fundición de aluminio es una gran preocupación en la industria metalúrgica que cada fundición debe calcular estrictamente para minimizar defectos y rechazos de fundición. Este artículo se centra principalmente en analizar la contracción en la fundición en arena de aluminio que ayuda a los fabricantes a predecir y controlar la contracción durante el proceso de trabajo.

La fundición en arena es una de las técnicas más económicas y populares usadas para fabricar 1/3 de las piezas de fundición en todo el mundo debido a su eficiencia y recuperabilidad.

Considerada como un tratamiento de moldeo favorito, sin embargo, el proceso de fundición en arena expone muchos defectos que pueden causar rechazos de fundición si no gestiona bien la técnica de fundición.

Uno de los problemas crónicos en la fundición en arena es la contracción que requiere calcular cuidadosamente para garantizar la precisión y calidad de la fundición.

Hoy discutimos la contracción en la fundición de aluminio durante el proceso de fundición en arena que se pregunta la mayor parte del tiempo por los lectores.

Encontrará en el contenido de este artículo una discusión profunda del fenómeno de contracción en la fundición de aluminio; orientación útil para calcular la contracción de aluminio y técnicas para controlar la contracción en la fundición en arena.

¿Qué es la contracción en la fundición de aluminio en fundición en arena?

La contracción es una de las características de los metales en el proceso de fundición. Es un fenómeno normal que el metal se contrae al solidificarse.

En la fundición en arena de aluminio, la contracción ocurre cuando la aleación de aluminio fundida se vierte en la cavidad del molde y se enfría. La contracción conduce a cambios internos o externos del volumen del aluminio a medida que se transforma de fase líquida a sólida. En la cual, el volumen específico de las aleaciones de aluminio disminuye cuando pasa de estado líquido a estado sólido.

¿Cuál es la tasa de contracción de fundición de aleación de aluminio?

En fundición, la contracción se calcula por la tasa de contracción representada por porcentaje (%).

Diferentes aleaciones de aluminio tienen diferentes tasas de contracción de fundición. Incluso si es la misma aleación pero el diseño de la fundición es diferente, la tasa de contracción también es diferente. Generalmente, la tasa de contracción de las aleaciones de aluminio oscila entre el 6 % y el 8 % (la cantidad específica depende de la aleación específica)

¿Qué influencia tiene la contracción en las piezas de fundición en arena de aluminio?

La contracción de la fundición de aluminio tiene una influencia decisiva en la calidad de las piezas de fundición de aluminio. Si el margen de contracción del aluminio en la fundición en arena no se gestiona bien, puede causar defectos de fundición incluyendo defectos de contracción abiertos (tubería y superficie hundida) y defectos de contracción cerrados (micro-porosidad o macro-porosidad) que reducen la calidad de la fundición.

¿Cuáles son los tres pasos en los que ocurre la contracción del aluminio?

Como otros metales, la contracción de la fundición de aluminio ocurre en tres etapas correspondientes a tres tipos de contracción.

1. Contracción Líquida

De una manera fácil de entender, la contracción líquida es la contracción del líquido de aleación de aluminio durante el enfriamiento. Aquí la contracción ocurre a medida que la aleación de aluminio fundida se enfría pero aún permanece en forma líquida.

En fundición, esta etapa de contracción no afecta significativamente desde la perspectiva del diseño.

2. Contracción de Solidificación

La contracción de solidificación es la contracción de la aleación de aluminio debido a la solidificación. Este fenómeno ocurre a medida que la aleación de aluminio se transforma de la fase líquida a la fase sólida.

La contracción que ocurre en esta etapa es porque el metal líquido es menos denso que el sólido. Esta contracción es la causa principal de porosidad así como de macrosegregación en las piezas de fundición de aluminio.

Esta etapa es donde las aleaciones se contraen más, por lo que requiere un cálculo cuidadoso de herramientas de apoyo como alimentadores, enfriadores para compensar la tasa de contracción de la aleación.

Puede encontrar nuestra guía sobre el diseño de alimentadores y enfriadores en el resto del artículo.

3. Contracción del Modelista

La contracción del modelista es la contracción continua (después de la etapa de contracción de solidificación) que ocurre a medida que la fundición sólida de aluminio se enfría a temperatura ambiente.

Este fenómeno ocurre debido al factor de contracción térmica debido a la dependencia de la temperatura de la densidad del sólido. Esta es la causa de grietas en caliente y en frío en las piezas de aluminio que distorsionan las formas de la fundición.

Esta etapa de contracción también es especialmente significativa para consideraciones de diseño. Requiere al fabricante de fundición tener que considerar un diseño de molde y herramienta razonables para que la fundición final mantenga la dimensión y precisión deseadas.

Puede encontrar nuestra guía sobre el diseño de moldes y herramientas en el resto del artículo.

¿Qué factores influyen en la contracción en productos de fundición en arena de aluminio?

Hay varios factores que afectan los parámetros de contracción de la fundición en arena de aluminio, incluyendo composición de la aleación, forma de la fundición, temperatura de vaciado, recubrimiento del molde, condiciones de enfriamiento térmico.

¡Especifíquelos!

1. Influencia de la Composición de la Aleación de Aluminio

La composición de las aleaciones de aluminio tiene efectos en el rango de solidificación del metal y la formación de porosidad por contracción también.

Específicamente, las aleaciones de aluminio de rango de solidificación largo resultan en reducir la micro-porosidad, y en sentido opuesto.