Fundición inyectada

Fundición inyectada

Fundición inyectada (13)

El moldeo por inyección es una técnica muy popular para la fabricación de artículos muy diferentes.

Desde el punto de vista de costo de una producción, puede establecerse que una pieza correctamente diseñada debe responder a las tres condiciones principales siguientes:

  • Permitir la construcción más económica posible de la matriz.
  • Permitir que la duración de la matriz sea la mayor posible.
  • Permitir una reducción al mínimo de los gastos de acabado (eliminación de las rebabas y limpieza) de las piezas fundidas.

En síntesis, debe lograrse la producción más económica posible de una pieza de determinadas características, habida cuenta de los factores que inciden sobre el costo de la misma. Por otro lado, los requisitos principales que debe observar el proyectista en el diseño de piezas que han de fundirse a presión, pueden resumirse como sigue:

  • Deben evitarse cantos vivos y aristas agudas en la intersección de secciones próximas, ya que los mismos motivan rajaduras; en su reemplazo se dispondrán pequeñas curvas.
  • Deben evitarse acumulaciones de material en puntos determinados, tales como espesores gruesos, cubos macizos, etc. En su reemplazo deben preverse costillas y nervios.
  • Deben evitarse transiciones bruscas entre distintos gruesos de pared, pues de lo contrario se correría el peligro de la formación de poros.
  • Deben diseñarse los espacios huecos y también las paredes exteriores, cuando son de una altura elevada, con una ligera conicidad.
  • Deben preverse los agujeros en las piezas de modo que sea posible formarlos durante el proceso de fundición.
  • Deben diseñarse las piezas, siempre que sea posible, de manera que los espacios huecos (agujeros, ranuras, etc.), estén dispuestos perpendicularmente al plano de separación de la matriz; así se evitarán noyos y correderas complicados.
  • Deben evitarse entrantes externas o internas en el diseño, ya que las mismas complican la construcción de la matriz y el proceso de la colada.
  • Deben, si es necesario, preverse inserciones para aumentar la resistencia de la pieza en determinadas partes, o para simplificar el ensamble de diferentes piezas.
  • Deben establecerse tolerancias únicamente cuando las mismas sean indispensables.
  • Deben preverse sobre gruesos para un maquinado ulterior, únicamente cuando se trate de un ajuste de precisión

No hay duda de que la fabricación de un modelo es, a menudo, bastante cara, pero casi siempre se paga por sí solo, al evitar modificaciones en la matriz y al procurar una mejor apariencia de la pieza fundida. Además, el modelo ayuda al matricero en la fabricación de las matrices respectivas.

Fuente: FUNDICION A PRESION - A.Biedermann.

Repercusión del diseño sobre el costo de acabado de la pieza

Cuando se diseñen piezas que han de fundirse a presión y luego someterse a un tratamiento mecánico, o a un proceso electrolítico, deberán tenerse presente algunos factores que influyen directamente sobre el costo de estos tratamientos y sobre el resultado de los mismos.

Es especialmente importante que las piezas estén libres de cantos vivos y agudos, de superficies planas extensas y de áreas con recesos. De lo contrario, se gastarían rápidamente los discos empleados para el pulimiento, o se tendría inconvenientes en llegar con los abrasivos, uniformemente, a todos los puntos de la pieza. En caso de que por razones decorativas o por otros motivos se requieran superficies de diseños irregulares, los filetes deben ser previstos de curvas lo más largas posible.

Superficies cóncavas profundas son difíciles para electroplatear, debido a la densidad baja de la corriente en estas partes. Por otro lado, superficies convexas pueden platearse más fácilmente que superficies planas y, además, eventuales irregularidades son menos visibles en aquéllas.

Debe, en lo posible, evitarse una intersección de superficies curvadas con otras superficies, curvadas o planas, pero si las mismas deben preverse, entonces, siempre que fuera posible, deberá hacerse una transición gradual o disponer un filiete, o esquinas bien curvadas en la intersección. Cuando se disponen motivos de decoración, conviene diseñarlos en sentido longitudinal, paralelamente al canto de la pieza, debiendo evitarse una intersección de estos motivos de decoración.

Nunca debe olvidarse que todas las partes que deben ser sometidas a un proceso electrolítico, deben pulirse previamente. Ahora bien; si por el diseño inadecuado no es posible efectuar un pulimento en determinadas partes, no debe esperarse que las mismas presenten un lustre fuerte después del proceso de acabado. Hay que disponer, pues, el diseño de modo que todas las superficies internas y externas puedan pulirse sin dificultad. En particular, esquinas interiores agudas requieren para su pulimento y limpieza mucha mano de obra.

Fuente: Libro de A.BIEDERMANN - Fundición a presión de metales no ferreos (FUNDICIÓN POR INYECCION)

En la fundición a presión, la aleación de magnesio más transformada es AZ91HP (alta pureza). También se usan otras dos aleaciones, AM50 y AM60, pero en menor medida. Estas aleaciones de magnesio encuentran sus principales aplicaciones en los mercados de automoción (volante de inercia, la vivienda, el panel, ...) con su capacidad de alivio (densidad 1,7 g / cm3 contra 2,7 g / cm3 para el aluminio). Otras aleaciones de magnesio son fundidas en fundición de arena (o en moldes de metal por gravedad) para otros mercados con volúmenes más pequeños (aeronáutica, ...). El AZ91 toma su nombre histórico de sus 2 elementos de aleación (aluminio para 9% y zinc para aproximadamente 1%).

diagrama de equilibrio de aluminio magnesio

Resistencia comparativa a la fluencia de aleaciones de magnesio (200 ° C a 30 MPa)

Composición química de aleaciones de magnesio

Fuente: REVISTA DE FÍSICA IV

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Los defectos de tipo blister en la fundición a presión son generados por el atrapamiento de aire durante el llenado o por la descomposición de producto graso o el agua en el molde por la aleación líquida. Los "Blowholes" o las ampollas  son los defectos de forma redondeada y están aislados unos de otros. Las causas de sopladuras están relacionados con los parámetros de inyección (V2, L1), ..., el proceso de recubrimiento o el diseño del sistema de potencia. El trozo de piel es sobre todo libre de porosidades tipo blíster y las operaciones de mecanizado posteriores pueden revelar orificios nasales subcutáneos.

Las causas de la ampolla

  • V2 demasiado rápido (no hay suficiente tiempo para evacuar el aire)
  • L1 (raza primera etapa) demasiado corta
  • Imprime aire insuficiente, lugar incorrecto o sucio
  • Demasiados revestimiento (desmoldeante) y / o soplando insuficientes (agua residual en el molde)
  • Mal diseñado la alimentación del sistema
  • Sistemas con fugas de agua (o la termorregulación) en la impresión
  • Contenedor de lubricación excesiva
  • V1 demasiado rápido

Remedios específicos:

  • Añadir un sistema de vacío (o una circulación de aire masiva)
  • Hacer una simulación de llenado digital para optimizar la evacuación de aire
  • Limpiar la cara de unión (sucio) más a menudo
  • Perforar un agujero en un área de la puerta (hacia atrás del molde) para facilitar la evacuación
  • del agua
  • el uso de un dispositivo de revestimiento "sin agua"

Defectología

Puede ser necesario tener en cuenta el impacto de las fallas en el diseño de una pieza,  de la fatiga, reduciendo el factor de reparto.

Microtomografía

La micro-tomografía permite una mejor comprensión de la ubicación y tamaño de los defectos internos.

Fuente: CTIF

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