Las holguras inadecuadas entre el núcleo y la cavidad generan rebabas excesivas en los moldes para llantas de aluminio. El valor de la holgura, la expansión térmica y la planitud de la superficie determinan conjuntamente el espesor de las rebabas en los procesos de fundición por LPDC, por gravedad y por contrapresión (CPC).
En cuanto a la holgura entre el núcleo y la cavidad de los moldes de fundición LPDC para llantas de aluminio, lo recomendable es que se sitúe entre 0,08 y 0,12 mm a temperatura ambiente. Una holgura superior a 0,15 mm genera rebabas de más de 0,3 mm de espesor; una holgura inferior a 0,05 mm conlleva riesgo de atascos debido a la expansión térmica a más de 440 ℃ en la fundición de aleaciones de aluminio.
En el ajuste estático de los moldes de fundición por gravedad se debe tener en cuenta la expansión térmica. El coeficiente de expansión térmica del acero para trabajo en caliente H13 es de 11,8×10⁻⁶ /℃; un aumento de temperatura de 220 ℃ reduce el juego de trabajo real entre 0,07 y 0,09 mm en el caso de insertos de gran tamaño.
Los moldes de fundición por contrapresión de CPC soportan una carga adicional de contrapresión; el error de planitud en el ensamblaje del núcleo y la cavidad debe controlarse por debajo de 0,05 mm por cada 400 mm. La superficie de separación deformada es la causa del 30 % de las reclamaciones por rebabas en los lotes de moldes de piezas estructurales para vehículos eléctricos.
La simulación CAE de Procast puede predecir el aumento de temperatura de los insertos en ciclos continuos. Los datos calculados de deformación térmica sirven de guía para el ajuste de la holgura a temperatura ambiente; ignorar la deformación térmica provoca que el 26 % de los moldes presenten una holgura de trabajo real inadecuada.
Los arañazos causados por objetos extraños en la superficie de separación, con una profundidad superior a 0,04 mm, formarán una línea de rebaba persistente. Las estadísticas del taller muestran que el 22 % de los defectos de rebaba recurrentes se deben a daños superficiales menores durante el montaje del molde o las pruebas piloto para la producción de llantas de aluminio.
Los moldes de fundición LPDC de ciclo corto y alta frecuencia acumulan una temperatura más elevada en los insertos. La holgura a temperatura ambiente debe situarse en un límite inferior de 0,08-0,10 mm; de lo contrario, el volumen de rebaba aumenta un 41 % tras 800 ciclos de fundición consecutivos.
En los moldes de fundición por contrapresión (CPC) hay que distinguir entre la holgura de la ranura de ventilación y la holgura de ajuste entre el núcleo y la cavidad. Confundir estos dos parámetros provoca o bien rebabas abundantes o bien defectos de porosidad en la pieza fundida, lo que afecta al aspecto y a la calidad interna de las piezas estructurales acabadas de los vehículos eléctricos.
Tras 1 200-1 600 ciclos de producción, las superficies de ajuste sufren microabrasión. Se observa un aumento medio de la holgura de 0,04-0,06 mm en los insertos de acero para trabajo en caliente H13, lo que requiere una reparación selectiva de la superficie para restablecer el estándar de holgura original.
En el caso de los moldes de fundición por gravedad combinados con múltiples insertos, cada unidad dividida requiere una inspección independiente del juego. Un ajuste uniforme del juego sin calibración de las mitades crea zonas locales de juego excesivo que producen franjas continuas de rebaba en las piezas en bruto de las llantas.
Un espesor de rebaba superior a 0,4 mm aumenta la carga de trabajo de posprocesamiento en un 53 %. Las rebabas excesivas también corren el riesgo de quedar comprimidas en las ranuras de ventilación, lo que reduce gradualmente el área de ventilación y provoca indirectamente defectos de porosidad en la fundición por retención de gas en los lotes posteriores.
La inspección con MMC antes del envío debe tomar muestras en un mínimo de 8 posiciones en la superficie de contacto entre el núcleo y la cavidad. La medición en un solo punto no puede reflejar la distribución general de la holgura en los conjuntos de moldes de fundición LPDC para llantas de aluminio de gran tamaño.
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Preguntas frecuentes
P: ¿Cuál es el juego entre el núcleo y la cavidad a temperatura ambiente para un molde de fundición LPDC de llantas de aluminio?
R: 0,08-0,12 mm; hay que equilibrar el control de las rebabas y el riesgo de atascamiento por expansión térmica.
P: ¿Cuál es el coeficiente de expansión térmica del acero para trabajo en caliente H13?
R: 11,8×10‑6 /℃; el aumento de temperatura reduce la holgura real de ajuste.
P: ¿Cuál es el requisito de planitud de la superficie de separación para los moldes de fundición por contrapresión (CPC)?
R: Inferior a 0,05 mm por cada 400 mm de superficie para reducir las rebabas en los moldes de piezas estructurales de vehículos eléctricos.
P: ¿Cuántos ciclos provocan una abrasión apreciable en las superficies de contacto del molde?
R: Aproximadamente entre 1200 y 1600 ciclos; la holgura puede aumentar entre 0,04 y 0,06 mm debido al microdesgaste.
P: ¿Qué riesgo surge cuando el espesor de las rebabas supera los 0,4 mm?
R: La carga de trabajo de mecanizado aumenta un 53 % y se incrementa el riesgo de obstrucción de las ranuras de ventilación.
P: ¿Cuántos puntos de muestreo se necesitan para la inspección previa a la entrega de la holgura entre el núcleo y la cavidad?
R: Al menos 8 puntos de medición para evaluar el estado general de la distribución de la holgura.
P: ¿Puede Procast CAE ayudar a confirmar los parámetros de la holgura entre el núcleo y la cavidad?
R: Sí, los resultados de la deformación térmica permiten establecer una holgura razonable a temperatura ambiente.
