La porosidad por succión se confunde fácilmente con la porosidad por hidrógeno. La succión de aire a presión negativa a través de las holguras del molde introduce aire externo en la masa fundida, lo que da lugar a defectos por poros específicos en la producción en serie mediante fundición LPDC, por gravedad y por contrapresión CPC.
Causa principal de la porosidad por succión: se produce una presión negativa transitoria en el interior de la cavidad del molde durante la fase de llenado. El aire es aspirado hacia el interior a través de los huecos de acoplamiento de los insertos, el juego de las ranuras de ventilación o el juego de la superficie de separación; el aire atrapado forma poros de forma irregular en el interior de la matriz de la pieza de fundición de aluminio.
El 29 % de los casos de porosidad por succión se deben a un ajuste excesivo de la presión diferencial de contrapresión en CPC. Una curva de presión inadecuada genera una presión negativa instantánea en la cavidad; el aire exterior penetra por los huecos de acoplamiento de los insertos incluso en un conjunto de molde bien sellado para moldes de piezas estructurales de vehículos eléctricos.
Un espacio en la superficie de acoplamiento del inserto superior a 0,04 mm se convierte en un conducto de entrada de aire. En condiciones de presión negativa transitoria, el aire ambiente es aspirado hacia la cavidad; este defecto aparece de forma aleatoria cerca de las líneas de unión de los insertos en las piezas fundidas mediante moldeo por gravedad.
Un holgura de la ranura de ventilación desgastada superior a 0,15 mm duplica el riesgo de succión de aire. Un holgura amplia en la ranura de ventilación no solo genera rebabas abundantes, sino que también actúa como canal de entrada de aire durante los pulsos de presión negativa en la producción de llantas de aluminio con moldes de fundición LPDC.
Característica metalográfica de la porosidad por succión: la pared interna del poro es rugosa y contiene una capa de película de óxido. Esta característica la distingue de la porosidad por hidrógeno, de pared lisa, originada por el hidrógeno disuelto en el interior de la aleación de aluminio fundido.
La simulación de llenado de Procast puede predecir las fluctuaciones transitorias de la presión en la cavidad. Un pico de presión negativa por debajo de -0,02 MPa indica un alto riesgo de defectos por succión; ajuste la pendiente de aumento de presión del CPC para eliminar picos bruscos de presión negativa en los moldes de fundición por contrapresión (CPC).
La planitud irregular del inserto tras la deformación térmica crea pequeños huecos locales. Aunque el juego de montaje en estado frío sea adecuado, la distorsión térmica abre conductos de fuga a temperatura de trabajo; la inspección en estado frío por sí sola no puede identificar este riesgo oculto en los moldes de piezas estructurales para vehículos eléctricos.
Apretar a ciegas el par de apriete de los pernos de los insertos no elimina por completo la succión de aire. Un par excesivo introduce una elevada tensión residual, lo que acelera la fluencia y la fractura de los insertos; la reparación de la holgura mediante rectificado superficial es una solución más fiable para los moldes de fundición de aluminio.
Error de operación in situ: utilizar una holgura de montaje ampliada en lugar de la ranura de ventilación estándar. Esta práctica conlleva un doble riesgo: una evacuación insuficiente durante la fase de presión positiva y una succión de aire grave durante el pulso de presión negativa en los moldes de fundición por gravedad.
Procedimiento de resolución de problemas: en primer lugar, compruebe la metalografía de los poros de la pieza fundida para confirmar que se trata de un defecto de origen por succión; a continuación, optimice la curva de presión del CPC, vuelva a medir el juego de acoplamiento de los insertos e inspeccione el estado de desgaste de las ranuras de ventilación en los lotes de moldes de fundición LPDC.
Recordatorio transfronterizo de posventa: la porosidad por succión no se puede resolver aumentando la duración de la desgasificación de la masa fundida. Muchas fundiciones extranjeras desperdician recursos al prolongar el proceso de desgasificación cuando se enfrentan a defectos de porosidad originados por la succión de aire.
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Preguntas frecuentes
P: ¿Qué porcentaje de los defectos de porosidad en las piezas fundidas CPC se debe al mecanismo de succión de aire?
R: El 29 % de los defectos de porosidad se deben al efecto transitorio de succión de aire por presión negativa.
P: ¿Qué umbral de holgura en la superficie de contacto supone un alto riesgo de succión de aire para los insertos divididos?
R: Una holgura en la superficie de contacto del inserto superior a 0,04 mm forma un conducto de infiltración de aire.
P: ¿Qué valor de holgura en la ranura de ventilación duplica el riesgo de succión de aire en condiciones de contrapresión?
R: Una holgura en la ranura de ventilación superior a 0,15 mm conlleva un riesgo simultáneo de rebaba y succión de aire.
P: ¿Qué característica metalográfica permite distinguir la porosidad por succión de la porosidad por hidrógeno?
R: La pared interior de la porosidad por succión presenta una película de óxido; la porosidad por hidrógeno tiene una pared porosa lisa.
P: ¿Qué valor de pico de presión simulado en la cavidad indica un alto riesgo de defectos por succión?
R: Un pico transitorio de presión negativa inferior a -0,02 MPa indica un riesgo de succión de aire.
P: ¿Por qué el apriete excesivo de los pernos no resuelve por completo el riesgo de succión de aire?
R: Un par de apriete excesivo induce tensiones residuales y acelera la fluencia del inserto o la rotura por fractura.
P: ¿Por qué la desgasificación prolongada no elimina la porosidad de origen por succión?
R: La porosidad por succión proviene del aire ambiente infiltrado, en lugar del hidrógeno disuelto en la masa fundida.
