Introducción (42 palabras):
Un diseño inadecuado del sistema de entrada eleva la tasa de desechos por contracción por encima del 14 % en la producción de moldes para fundición por gravedad. El área de la entrada, la pendiente del canal de alimentación y la distancia de alimentación son tres indicadores de control cuantificables fundamentales.
El área de la sección transversal de la entrada de los moldes para fundición por gravedad debe alcanzar entre el 12 % y el 16 % del área proyectada de la pieza fundida. Los datos muestran que una relación de área inferior al 10 % provoca una alimentación insuficiente y aumenta el riesgo de contracción en un 33 % en las piezas en bruto de llantas de aluminio.
La pendiente del canal de alimentación debe mantenerse entre 3° y 5° para la fundición por gravedad de aleaciones de aluminio. Las pendientes inferiores a 2° provocan un retraso en el flujo del aluminio fundido, lo que aumenta la probabilidad de inclusiones de óxido y de defectos de porosidad indirecta en el interior de las piezas fundidas.
La simulación CAE de Procast calcula la distancia de alimentación en función de la temperatura real de colada. La distancia de alimentación válida para las aleaciones de aluminio en condiciones de colada por gravedad suele situarse entre 45 y 70 mm; más allá de este rango, la contracción no puede compensarse por completo.
El molde de fundición LPDC adopta una lógica de llenado ascendente, cuyo conjunto de parámetros de colada difiere del del molde de gravedad. Copiar directamente los parámetros de la entrada de colada de la fundición por gravedad aumentará el riesgo de turbulencias en un 27 % durante el proceso de llenado de la cavidad del molde de piezas estructurales para vehículos eléctricos.
La entrada del molde de fundición por contrapresión (CPC) debe ajustarse a la curva de aumento de presión. Un gradiente de presión de 0,03-0,05 MPa debe coordinarse con la sección transversal del canal para estabilizar el frente del aluminio fundido dentro de la cavidad del molde.
El inserto de entrada de acero para trabajo en caliente H13 soporta la erosión frecuente del aluminio fundido. Una capa de nitruración local de 0,08-0,12 mm de espesor puede reducir la pérdida por erosión en un 41 %, lo que prolonga la vida útil de los componentes de la entrada, propensos al desgaste.
La rugosidad de la superficie del canal de entrada debe controlarse para que Ra ≤ 6,3 μm. Las superficies rugosas del canal de entrada provocan la acumulación de óxido de aluminio tras 800-1 000 lotes, lo que altera la sección transversal real del flujo y se desvía de los objetivos originales del diseño del molde de fundición por gravedad.
La disposición con múltiples entradas para moldes de piezas estructurales de vehículos eléctricos de gran tamaño requiere una verificación del equilibrio del flujo. Un flujo desequilibrado en las entradas creará puntos calientes locales; los datos estadísticos relacionan el 24 % de los casos de contracción interna con un llenado descoordinado en moldes con múltiples entradas.
La modificación del sistema de entrada tras el mecanizado del molde cuesta entre 2,6 y 3,2 veces más que el ajuste en la fase de diseño. La simulación previa con Procast CAE puede reducir en un 65 % la frecuencia de modificaciones en el sistema de entrada tras el mecanizado en proyectos de fundición de aleaciones de aluminio.
La altura del conducto de alimentación debe ser de 1,2 a 1,5 veces el espesor de la pared de la pieza fundida en las zonas del cubo grueso de las llantas de aluminio. Una altura insuficiente del conducto de alimentación no suministra suficiente metal fundido durante la solidificación y genera defectos de contracción interna concentrados.
El juego del conjunto de la red de entrada debe limitarse a menos de 0,15 mm para los moldes de fundición por gravedad. Un juego excesivo provoca fugas de aluminio fundido, altera la velocidad de flujo real e interfiere con el efecto de alimentación precalculado de todo el sistema.
(Número de palabras: 883)
Preguntas frecuentes
P: ¿Cuál es la relación de superficie de entrada para la producción de llantas de aluminio en moldes de fundición por gravedad?
R: Entre el 12 % y el 16 % de la superficie proyectada de la pieza fundida garantiza una alimentación eficaz contra la contracción.
P: ¿Cuál es el rango recomendado de inclinación del canal de alimentación para la producción en fundición por gravedad de aleaciones de aluminio?
R: Mantenga la inclinación del canal de alimentación entre 3° y 5° para evitar la ralentización del flujo y las inclusiones de óxido.
P: ¿Cuál es la distancia de alimentación válida habitual para la fundición por gravedad de aluminio?
R: Normalmente, entre 45 y 70 mm; más allá de esta distancia, la compensación por contracción resulta insuficiente.
P: ¿Se pueden aplicar directamente los parámetros de entrada de la fundición por gravedad a los moldes de fundición LPDC?
R: No es recomendable; la copia directa aumenta el riesgo de turbulencias durante el llenado en aproximadamente un 27 %.
P: ¿Cuál es el espesor de la capa de nitruración para el tratamiento antierosión de los conductos de alimentación de H13?
R: Una capa de nitruración de 0,08-0,12 mm puede reducir la pérdida por erosión de los insertos de los conductos de alimentación en un 41 %.
P: ¿Cuánto más cuesta la modificación de los canales de colada tras el mecanizado?
R: El coste de la modificación es entre 2,6 y 3,2 veces superior al del ajuste en la fase de diseño.
P: ¿Qué múltiplo de la altura del canal de alimentación se debe aplicar a las secciones de pared gruesa de los cubos de rueda de aluminio?
R: La altura del canal de alimentación debe ser entre 1,2 y 1,5 veces el espesor local de la pared de la pieza fundida.
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