Molde de fundición a presión

El molde de fundición a presión ha ganado gradualmente popularidad en el sector industrial porque se adapta a muchas aplicaciones. El molde de fundición a presión es un elemento crucial en el proceso de fundición a presión. La forma y las propiedades del molde influyen en los atributos del producto terminado.

En consecuencia, es importante comprender el diseño del molde de fundición a presión. Esto le ayudará a crear el molde ideal y seleccionarlo para sus tareas de fundición a presión. Además, puede asegurarse de que el producto terminado cumpla con las especificaciones específicas.

Toda operación metalúrgica requiere un molde, y la fundición a presión no es diferente. Cuando se hace referencia a un molde, las frases "troquel" y "herramienta" se usan frecuentemente de manera intercambiable. El metal se inyecta en un molde de fundición a presión para crear componentes metálicos.

Aumenta considerablemente la eficiencia de producir varias piezas. Sin embargo, dado que los moldes de fundición a presión se fabrican con máquinas de control numérico por computadora (CNC), pueden ser bastante costosos. Las máquinas CNC son costosas de operar y necesitan personal calificado.

Sin embargo, un fabricante experto en fundición a presión puede ayudarlo a mejorar su diseño y reducir significativamente el costo de las herramientas de moldeo. Por lo tanto, su experiencia con la fundición a presión puede verse significativamente afectada por su elección de proveedor de fundición a presión.

Proceso de fundición a presión

Nuestros moldes son resistentes al calor y se fabrican mediante un proceso de fundición a presión a alta presión. Se requiere una técnica complicada que utiliza metal fundido para crear componentes con un espesor de pared mínimo.

Los moldes de fundición a presión han reemplazado rápidamente a los moldes de fundición en arena porque producen mejores resultados y se pueden volver a utilizar. La inversión vale la pena porque puede usar un molde de fundición a presión para fabricar miles de componentes. Sin embargo, si desea obtener los mejores resultados, necesita acero de primera calidad para el inserto de acero.

Sería mejor si tuviera el grado más alto de aleación de aluminio para los procedimientos de producción que requieren fundición a presión de aluminio. Sin embargo, los moldes de metal fundido se usan con más frecuencia porque producen muchas piezas de alta calidad, piezas fundidas de paredes más delgadas y dimensiones precisas.

Materiales utilizados para hacer moldes de fundición a presión

Los materiales utilizados para fabricar el molde de fundición deben ser resistentes al calor y la presión elevados. Hay varias aleaciones que pueden someterse con éxito a las fuerzas del procedimiento de fundición a presión. Los mejores materiales para hacer moldes son cobre, latón, aluminio, zinc y magnesio.

También se pueden considerar otras aleaciones de metales fuertes adecuadas para fabricar el molde de troquel.

Ventajas de la fundición a presión

Como se mencionó anteriormente, el molde de fundición a presión es perfecto para diseñar y crear diferentes piezas a través del proceso de fundición a presión. Estas son algunas de las ventajas de usar moldes de fundición a presión:

• La fundición a presión ofrece diseños complicados con tolerancias más estrictas en comparación con muchos otros métodos de fabricación en masa.
• Se utilizan altas tasas de fabricación para crear piezas fundidas a presión. Se necesita poco o ningún mecanizado.
• La fundición a presión produce piezas resistentes y dimensionalmente estables que se sienten y se ven de primera calidad.
• Las paredes de las piezas fundidas a presión se pueden hacer más delgadas que otras técnicas de fundición y significativamente más resistentes que las piezas moldeadas por inyección de plástico del mismo tamaño.
• Antes de que se necesite equipo adicional, los troqueles de fundición a presión pueden crear cientos de piezas fundidas idénticas dentro de tolerancias predeterminadas.
• Las fundiciones de zinc se pueden simplemente pulir o enchapar con el menor esfuerzo.
• Las piezas fundidas a presión se pueden hacer con superficies que imitan muchas texturas diferentes.
• En comparación con la mayoría de los otros métodos de fundición, incluyendo arena, moldes permanentes y procedimientos de inversión, las superficies de fundición a presión son más suaves cuando se moldean.
• Los orificios de fundición a presión pueden perforarse y fabricarse para adaptarse a diámetros de perforación específicos.
• Las roscas externas de las piezas se pueden moldear fácilmente.
• Las piezas fundidas a presión incluyen componentes de sujeción incorporados, como salientes y espárragos, que pueden generar ahorros en los costos de ensamblaje.
• Otros metales y algunos no metales pueden tener sus insertos fundidos a presión en su lugar.
• Las aleaciones de fundición a presión varían en resistencia a la corrosión de buena a alta.

Las piezas fundidas a presión son monolíticas. Esto se debe a que combinan varias funciones en un solo componente de forma intrincada. Dado que las piezas fundidas a presión no están hechas de secciones discretas que se sueldan o unen, la resistencia, no las roscas ni las soldaduras, es la del material.

Cuando se aprovecha al máximo, la fundición a presión es un método eficaz y asequible que puede reemplazar los ensamblajes de varias piezas realizadas mediante diferentes procesos de fabricación, al mismo tiempo que ahorra dinero y mano de obra.

Desventajas del molde de fundición a presión

Mientras que el molde de fundición a presión es ventajoso por muchas razones, también tiene algunos contratiempos. Aquí hay algunas desventajas del molde de fundición a presión:

• No se puede utilizar para todos los metales y aleaciones.
• El precio de las herramientas, troqueles y otra maquinaria es alto.
• Comenzar con la producción a pequeña escala es costoso.
• Para evitar la porosidad, es importante tomar ciertas medidas para evacuar el aire de la cavidad del troquel.
• Es imposible obtener un prototipo de fundición a presión durante el proceso de desarrollo del producto.

Debe tener en cuenta estas desventajas y su implicación en su proceso de fabricación antes de decidirse a utilizar un molde de fundición a presión.

Beneficios del molde de fundición a presión para las empresas

El molde de fundición a presión es una gran herramienta para las empresas de fabricación que producen piezas y artículos a granel. Estos son algunos de los beneficios que las empresas pueden obtener al usar el diseño de moldes de fundición a presión:

Fácil producción en masa

Dado que la fundición a presión se produce utilizando un molde de fundición a presión, se pueden cumplir los requisitos de tolerancia y forma. Se pueden fabricar numerosas fundiciones similares sin necesidad de herramientas adicionales y poco o ningún mecanizado. Por lo tanto, la producción en masa es bastante simple.

La enorme capacidad de fabricación del molde de fundición a presión es su beneficio más significativo. Uno de los métodos más rápidos de producción es la fundición a presión. También es posible gracias a los moldes. Ahora, muchas piezas se pueden producir rápidamente y en grandes cantidades.

fuerza y peso

Las piezas fundidas a presión de tamaño comparable son más duraderas que las piezas moldeadas por inyección de plástico. Los vaciados con paredes delgadas son más duraderos y livianos que otras técnicas de vaciado. Además, la fuerza de las piezas fundidas a presión proviene de la aleación y no del proceso de unión, ya que no consisten en secciones distintas que estén soldadas o conectadas.

Rentable a largo plazo

Los moldes de fundición a presión pueden funcionar de manera eficiente durante mucho tiempo. Por lo tanto, con el tiempo, los costes de fundición a presión por pieza se reducen considerablemente. Y un fabricante de moldes de fundición a presión de aluminio a alta presión es donde puede encontrar la solución de fabricación más asequible.

Precisión dimensional y estabilidad

La fundición a presión crea componentes con tolerancias estrictas que son dimensionalmente estables y duraderos. También pueden soportar el calor.

Las piezas que se producen utilizando moldes de fundición a presión tienen una estabilidad dimensional excepcional. Se pueden incorporar al diseño tolerancias estrictas y paredes delgadas. Por lo tanto, es más sencillo y rápido producir piezas con detalles intrincados.

Durabilidad excepcional

Por lo general, los metales no ferrosos con un punto de fusión relativamente bajo se funden utilizando moldes de fundición a presión. Para crear el molde se emplean materiales con un punto de fusión mayor que los utilizados para la fundición a presión. Además, los moldes pueden soportar presiones extremadamente altas.

Componentes complejos de paredes delgadas

La fundición a presión de aluminio tiene una ventaja sobre otras fundiciones de moldeo de metal y fundiciones de inversión porque puede producir componentes livianos de forma intrincada con una alta relación resistencia-peso. El grosor de la pared de las piezas fundidas creadas con zinc puede ser incluso tan delgado como 0,3 mm para las piezas fabricadas con aleaciones de aluminio fundidas a presión.

Fuertes características mecánicas

Los productos de fundición a presión tienen cualidades mecánicas superiores. El metal líquido parece fino, denso y cristalino a medida que se solidifica bajo una intensa presión. Las piezas fundidas a presión tienen un alto grado de rigidez, dureza y resistencia. También ofrecen mayor durabilidad y conductividad.

Superficies suaves

Los componentes de fundición a presión tienen una superficie cristalina uniformemente lisa. La aleación de metal fundido se utiliza en el proceso de fundición a presión para llenar los moldes y producir formas precisas. Por lo tanto, las piezas serán finas y suaves si el troquel tiene una buena forma y el proceso funciona correctamente.

La fabricación de piezas brillantes reduce la necesidad de más pasos de posprocesamiento, con la excepción de requisitos únicos. Además, una vez completada la fundición a presión, los productos pueden enviarse para su entrega. Esto puede acortar la duración de todo el ciclo de producción.

Moldes de fundición a presión personalizados

Puede pedirnos un molde de fundición a presión personalizado. Garantizamos ofrecer moldes de fundición a presión únicos para sus necesidades porque utilizamos tecnología y mecanizado de vanguardia.

Además, nos aseguramos de que todos nuestros productos cumplan con todas las normas y estándares de calidad de la industria.

Diseño de moldes de fundición a presión

Cuando sabe lo que quiere, el diseño de moldes de fundición a presión se vuelve simple. Para asegurarse de obtener un gran diseño para su molde de fundición a presión, necesitará la ayuda de un profesional dedicado a la precisión y la exactitud.

Además, nuestros profesionales se aseguran de que el procedimiento esté cubierto para aleaciones de fundición, proveedores de fundición, herramientas de fundición, orificios de tamaño y ajustes de herramientas costosos. También trabajamos con un proveedor de herramientas calificado para obtener una variedad de ejemplos de tamaño y el enfoque más rápido para la aplicación específica.

Las siguientes etapas tienen lugar durante el diseño del molde de fundición a presión:

Etapa preliminar

La tecnología de fundición a presión debe utilizarse para evaluar la producción de la pieza antes de crear el molde. En esta etapa se evalúa la viabilidad del producto desde el punto de vista geométrico y dimensional.

Durante esta fase, un profesional se toma un tiempo para considerar la posible geometría del molde y decidir sobre la viabilidad del diseño. Si no es práctico, consideramos alternativas o formas de mejorar el diseño.

Hay dos áreas principales que deben ser consideradas durante la etapa preliminar:

Consideración dimensional

En esta etapa, es crucial asegurarse de conocer las dimensiones y la cantidad de cavidades que debe tener una pieza. Estos son elementos cruciales que deben estar presentes en el molde. Esto hará que sea más fácil determinar la fuerza de apertura y el volumen del yeso. Poseer esta información hará que las evaluaciones de factibilidad sean mucho más simples.

Consideración geométrica

Otro componente de la etapa preliminar es dibujar la línea de partición como parte de la geometría del producto. El molde de fundición a presión está dividido por la mitad por la línea de separación, lo que facilita abrir y expulsar la fundición final.

Además, la disposición de las piezas en relación con las líneas de separación afecta a su suavidad. Por lo tanto, las superficies deben crearse teniendo en cuenta la apertura del molde.

Esto es importante porque informa su decisión sobre los materiales y el proceso de fundición a presión. Por ejemplo, debido a la contracción provocada por el enfriamiento del metal, puede que no sea fácil fabricar la precisión geométrica de las cotizaciones que se encuentran en un modelo 2D.

Por lo tanto, una vez que esté seguro de que una pieza se puede fabricar desde una vista geométrica y una vista dimensional, puede pasar a la siguiente etapa.

Caries

Otra consideración importante en el diseño del molde es el número de cavidades necesarias para las piezas. Para determinar cuántas cavidades se necesitan en un molde, se deben considerar los siguientes aspectos:

• Cantidad de piezas que se fabrican.
• Orientación de la cavidad del molde.
• Tiempo de ciclo estimado.

Estos componentes pueden ayudar a decidir si el molde que se está fabricando debe ser de una sola cavidad o de múltiples cavidades.

Al elegir un molde de múltiples cavidades, recuerde que el proceso de producción puede verse afectado por el tamaño de la cavidad y la disposición del producto, además de las fases de expulsión y la mayor dificultad para llenar protuberancias profundas.

Volumen y forma del dado

Para el diseño de moldes, el tamaño y la forma del troquel son cruciales. Junto con el volumen previsto, tenga en cuenta que las piezas más grandes se encogerán más rápido que las más pequeñas debido al enfriamiento prolongado. En consecuencia, es necesario dimensionar adecuadamente las cavidades del molde.

Además, es una buena idea tener en cuenta varios factores que influyen en el tamaño final del molde. Las siguientes son las consideraciones más cruciales:

Tipo de cierre de matriz

El cierre de troquel más simple es un cierre de molde abierto/cerrado. Funciona mejor con artículos que tienen formas claras y sencillas que se pueden quitar rápidamente. Para piezas con geometría compleja, hay mejores opciones que esta. Debido a que la eliminación de productos con geometría compleja sería un desafío, el fabricante debe aumentar el tamaño total del troquel.

Canales de inyección

La cantidad de cavidades y la ubicación de las compuertas y piezas afectan el tamaño de los canales de inyección. La forma de los canales de inyección debe cumplir con algunas especificaciones de dinámica de fluidos.

Por ejemplo, cuando el flujo de material es deficiente, los fabricantes reducen la sección para garantizar una adhesión adecuada a las paredes internas. Esto hace que la aleación fundida se desprenda de las paredes debido al rápido flujo causado por la contracción.

Por lo tanto, la turbulencia, el atrapamiento de aire y otros defectos se pueden evitar al tener una capa externa más suave.

Presencia de desbordamientos

Pequeños pozos llamados desbordamientos se colocan estratégicamente en todo el molde de fundición a presión. Debido a que la primera granalla de metal suele ser más fría que las siguientes, son cruciales para recolectarlas.

Como resultado, se pueden evitar vueltas frías y otros defectos estéticos comparables. Los desbordamientos también actúan como fuente de calor, elevando la temperatura en la matriz en lugares que son importantes para la fundición final.

Área de proyección

La superficie creada por la proyección de cavidades en el plano se conoce como área de proyección. Es paralelo a la dirección en la que va la abertura del molde. Un aspecto crucial de la fase de diseño es el área de proyección. Conecta la fuerza de apertura del metal fundido con las paredes del troquel.

Como resultado, la dirección de la dimensión de la forma afectará la fuerza de la fuerza. Las rebabas se desarrollarán como resultado de un desbordamiento de material provocado por una fuerza poderosa.

Para evitar este defecto de fundición, debe calcular las fuerzas generadas por el metal fundido. La fuerza es una función del área de proyección, la presión de la máquina y los parámetros de seguridad predeterminados. El factor proporciona un amortiguador más grande para soportar la mayor presión durante el llenado. Con frecuencia se lo conoce como golpe de ariete.

Al final del procedimiento, la máquina transfiere la fuerza dinámica y estática. Como resultado, se crea un pico de presión que debe manejar la fuerza de la máquina de cierre. El modelo de prensa y la dimensión de la carrera afectan esta fuerza de cierre.

Simulación a través de modos semiempíricos

 La simulación de modos semiempíricos del llenado de troqueles se produce después de que finaliza la etapa de diseño básico. La simulación facilita el cálculo de la modalidad de llenado del molde. Además, la modalidad está influenciada por el procedimiento de llenado y el propósito de la pieza fundida.

Lo ideal es inducir la compacidad y la resistencia mecánica para piezas con detalles estructurales intrincados. La calidad de la superficie debe ser del más alto calibre para piezas puramente ornamentales.

Puede cambiar las propiedades ajustando el tiempo de llenado. La calidad de la superficie aumenta con un limado más rápido, mientras que la resistencia de los componentes aumenta con un limado más prolongado. Una vez finalizado el análisis, será más sencillo identificar cualquier dificultad de colado.

El diseño del molde de fundición a presión de aluminio comienza con un análisis de capacidad de fabricación, seguido de un cálculo de fuerza y una inspección del canal de inyección. Estos canales están optimizados y diseñados mediante simulación para determinar el modo de archivo y encontrar cualquier problema. Cuando esta fase finaliza con éxito, puede proceder a crear el molde deseado.

Puntos clave en el diseño de moldes de inyección de fundición a presión

Borrador

La cantidad que se puede estrechar un núcleo de molde se conoce como tiro. La profundidad del molde, el tipo de aleación fundida utilizada y la forma de la pared pueden tener un impacto en el proceso, ya que se requiere un tiro preciso para expulsar la fundición de la matriz sin problemas.

Sin embargo, el calado no es constante y fluctúa según el ángulo de la pared. Además, la geometría del molde puede afectar el desmoldeo. Por lo general, los orificios sin roscar deben reducirse debido a la posibilidad de que se encojan.

Al igual que las paredes exteriores pueden encogerse, las paredes interiores también pueden necesitar más dibujo que las paredes exteriores. Puede buscar ángulos de inclinación para obtener más información sobre la fabricación y el diseño de moldes de fundición a presión.

Línea divisoria

La línea divisoria o línea de partición conecta diferentes partes del molde. El material puede filtrarse a través del espacio entre los componentes del molde si la línea de separación no se coloca exactamente o se deforma debido a la tensión del trabajo, lo que da como resultado un moldeado desigual y una costura excesiva.

Filetes

Una unión cóncava llamada filete se usa para suavizar una superficie angular. Muchos moldes contienen filetes para generar bordes redondeados y reducir la posibilidad de errores de producción porque las esquinas afiladas pueden impedir el proceso de fundición. El único lugar en un molde donde no se pueden agregar filetes es la línea de separación.

jefes

Los salientes de perilla fundidos a presión se utilizan en el diseño de moldes como puntos de montaje o separadores. Los fabricantes suelen agrandar un orificio en la estructura interna del saliente para garantizar un espesor de pared uniforme en un producto moldeado. Las protuberancias profundas son notoriamente difíciles de rellenar con el metal; por lo tanto, es posible que se requieran filetes y nervaduras para resolver el problema.

agujeros y ventanas

La capacidad de un molde fundido a presión para expulsar fácilmente una moldura terminada y permitir el desarrollo de corrientes de aire significativas se ve afectada directamente por la inclusión de agujeros o ventanas. Es posible que se requieran características adicionales como desbordamientos, descargas disruptivas y alimentadores cruzados para evitar la fundición no deseada dentro de los orificios o el flujo de material inadecuado alrededor de los orificios.

Costillas

Las nervaduras fundidas a presión se pueden usar para mejorar la resistencia del material en productos que carecen del espesor de pared requerido para ciertas aplicaciones. La colocación selectiva de las nervaduras puede reducir la posibilidad de agrietamiento por tensión y espesores no uniformes. También es beneficioso para disminuir el peso del producto y mejorar las capacidades de llenado.

simbolos

Los diseños de moldes de fundición a presión siempre incluyen nombres de marcas o logotipos de productos del fabricante. Ciertos castings tienen una fecha para distinguir un lote de casting de otro.

A pesar de no agregar complejidad al proceso de diseño, los símbolos pueden aumentar los costos de producción. Un símbolo con sangría requerirá menos metal que un logotipo en relieve, que requerirá un metal diferente para cada producto fabricado.

Espesor de pared

Las piezas fundidas a presión tienen una pared delgada y no existe un espesor de pared máximo ni mínimo. El espesor de la pared debe mantenerse constante en toda la porción. Al llenar, la uniformidad proporcionará un flujo de metal suave y disminuirá la deformación provocada por el enfriamiento y la contracción.

El objetivo principal es evitar los cierres en frío llenando el molde de fundición a presión antes de solidificar.

Sistema de refrigeración

El sistema de enfriamiento para un molde de fundición a presión es distinto al de un molde de inyección de plástico, que no debe tener forma de "o" ya que su temperatura superará los 200 grados y debe calentarse más antes de que pueda realizarse la fundición. La calidad del componente de fundición y el tiempo de ciclo son óptimos con el sistema de enfriamiento conformal.

Conclusión

El molde de fundición a presión es un elemento importante en la fabricación de diferentes piezas. Hay muchos diseños de moldes para diferentes partes. El proceso de diseño de un molde debe considerar la precisión y las dimensiones de las piezas previstas.

Podría ser mejor hacer un molde de fundición a presión utilizando el método de cámara fría para evitar la contracción. No obstante, los moldes son cruciales en la producción en masa de piezas idénticas.