¿Cuál es el proceso de fundición a presión?
El proceso de fundición a presión tradicional consta principalmente de cuatro pasos, o se denomina fundición a presión de alta presión. Estos cuatro pasos incluyen la preparación, el llenado, la inyección y la sacudida del molde, y son la base para varios procesos de fundición a presión modificados. Durante el proceso de preparación, es necesario rociar lubricante en la cavidad del molde. Además de ayudar a controlar la temperatura del molde, el lubricante también puede ayudar en el desmolde de la pieza fundida. Luego se puede cerrar el molde y el metal fundido se inyecta en el molde usando alta presión, que oscila entre aproximadamente 10 y 175 MPa. Una vez que se llena el metal fundido, la presión se mantiene hasta que la pieza fundida se solidifica. Luego, la varilla de empuje empujará todas las piezas fundidas hacia afuera. Dado que puede haber múltiples cavidades en un molde, se pueden producir múltiples piezas fundidas en cada proceso de fundición. El proceso de extracción de arena requiere la separación de residuos, incluidas las aberturas del molde, canales, compuertas y bordes rebajados. Este proceso generalmente se logra extruyendo la pieza fundida a través de un troquel de recorte especial. Otros métodos de lijado incluyen aserrado y lijado. Si la puerta es frágil, puedes romper directamente la fundición, lo que puede ahorrar mano de obra. El exceso de aberturas del molde se puede reutilizar después de derretirse. El rendimiento típico es de alrededor de 67.
La inyección a alta presión da como resultado que el molde se llene muy rápidamente, de modo que todo el molde se llena con metal fundido antes de que cualquier pieza se solidifique. De esta manera se pueden evitar discontinuidades superficiales incluso en secciones de paredes delgadas y difíciles de rellenar. Sin embargo, esto también puede provocar que se quede aire atrapado, ya que al llenar el molde rápidamente es difícil que escape el aire. Este problema se puede reducir colocando respiraderos en la línea de partición, pero incluso los procesos muy precisos pueden dejar agujeros de aire en el centro de la pieza fundida. La mayoría de las piezas de fundición a presión pueden utilizar un procesamiento secundario para completar algunas estructuras que no se pueden completar mediante fundición, como la perforación y el pulido.
Una vez finalizada la sacudida, puede comprobar si hay defectos. Los defectos más comunes incluyen estancamiento (no vertido suficiente) y cicatrices frías. Estos defectos pueden ser causados por una temperatura insuficiente del molde o del metal fundido, impurezas en el metal, muy pocos respiraderos, demasiado lubricante, etc. Otros defectos incluyen espiráculos, cavidades por contracción, grietas calientes y marcas de flujo. Las marcas de flujo son marcas dejadas en la superficie de una pieza fundida causadas por defectos en la compuerta, esquinas afiladas o exceso de lubricante.
Los lubricantes a base de agua, conocidos como emulsiones, son el tipo de lubricante más utilizado debido a preocupaciones de salud, medio ambiente y seguridad. A diferencia de los lubricantes a base de solventes, si los minerales del agua se eliminan mediante procesos adecuados, no dejarán subproductos en la pieza fundida. Si el agua no se trata adecuadamente, los minerales que contiene pueden causar defectos superficiales y discontinuidades en las piezas fundidas. Hay cuatro tipos principales de lubricantes a base de agua: agua-aceite, aceite-agua, semisintéticos y sintéticos. Un lubricante de agua y aceite es mejor porque cuando se usa un lubricante, el agua enfriará la superficie del molde mediante evaporación mientras deposita aceite, lo que puede ayudar al desmolde. Normalmente, la proporción de este tipo de lubricante es de 30 partes de agua por 1 parte de aceite. En casos extremos, esta relación puede llegar a 100:1.
Los aceites que se pueden utilizar como lubricantes incluyen aceites pesados, grasas animales, grasas vegetales y aceites sintéticos. El aceite residual pesado es más viscoso a temperatura ambiente, pero a las altas temperaturas del proceso de fundición a presión se convierte en una película delgada. Agregar otras sustancias al lubricante puede controlar la viscosidad y las propiedades térmicas de la emulsión. Estos materiales incluyen grafito, aluminio y mica. Otros aditivos químicos previenen el polvo y la oxidación. Se pueden agregar emulsionantes a los lubricantes a base de agua para que se puedan agregar lubricantes a base de aceite al agua, incluidos jabón, alcohol y óxido de etileno.
Durante mucho tiempo, los lubricantes de base disolvente más utilizados incluyen el diésel y la gasolina. Facilitan la expulsión de la pieza fundida; sin embargo, durante cada proceso de fundición a presión se producen pequeñas explosiones, lo que provoca la acumulación de carbono en las paredes de la cavidad del molde. Los lubricantes a base de solventes son más uniformes que los lubricantes a base de agua.