Diseño del sistema de ventilación, degradación por desgaste y estrategia de mantenimiento para moldes de fundición por contrapresión (CPC)
Un sistema de ventilación que funcione correctamente expulsa el aire de la cavidad y las impurezas del metal fundido de la parte delantera. La geometría, el juego, la ubicación y el estado de desgaste de la ranura de ventilación, así como un mantenimiento regular, controlan la tasa de defectos por gas en los moldes de fundición por LPDC, por gravedad y por contrapresión (CPC).
Principio de funcionamiento de la ventilación del núcleo: expulsar el aire antes de que el aluminio fundido llene la cavidad. La ranura de ventilación permite el paso del gas al tiempo que restringe la penetración del metal fundido; un juego inadecuado provoca una evacuación deficiente o un defecto de rebaba excesiva en los moldes de piezas estructurales de vehículos eléctricos (EV).
Holgura recomendada de la ranura de ventilación para la fundición CPC: 0,08-0,12 mm. Una holgura inferior a 0,05 mm limita la capacidad de flujo de gas; una holgura superior a 0,15 mm provoca la penetración del aluminio fundido, rebabas e incluso el bloqueo del metal dentro de la ranura de ventilación en los lotes de moldes de fundición por contrapresión CPC.
Principio de diseño de la ubicación de la ranura de ventilación: situar la ranura de ventilación en la posición de llenado final del metal fundido y en la zona sin salida donde se acumula el gas. Colocar la ranura de ventilación en el extremo del canal de entrada para descargar la escoria de óxido transportada por el metal fundido de la parte delantera; evitar situar la ranura de ventilación en la zona de punto caliente de alta presión en los moldes de fundición por gravedad.
Restricción del área total de la sección transversal de la ranura de ventilación: un área total excesiva de la ranura de ventilación reduce la eficiencia de generación de presión en la cavidad en el proceso de contrapresión (CPC). Una superficie total de ventilación demasiado pequeña provoca porosidad por atrapamiento de aire; hay que equilibrar la capacidad de escape y los requisitos de mantenimiento de la presión en los moldes de fundición LPDC.
Mecanismo de desgaste progresivo de la ventilación: erosión por aluminio fundido a alta temperatura, tensiones por ciclos térmicos y compresión repetida por rebabas. El juego original se amplía gradualmente durante la producción en serie; el tipo de defecto pasa de la porosidad por aire a defectos por rebabas en los moldes de fundición de aluminio.
Fallo por obstrucción de la ranura de ventilación: residuos de agente desmoldeante y escoria de óxido se acumulan en el interior del canal de ventilación. La sección transversal efectiva de escape se reduce; incluso la geometría original de la ventilación, que cumplía los requisitos, pierde rendimiento de escape en los lotes de piezas estructurales de vehículos eléctricos (EV).
Flujo de trabajo de inspección y mantenimiento: medir periódicamente el juego de la ranura de ventilación; eliminar los residuos que la obstruyen; sustituir el inserto de ventilación cuando el juego supere los 0,15 mm. El aspecto visual por sí solo no permite evaluar el estado de obstrucción interna en los moldes de fundición por contrapresión (CPC).
Defecto de diseño oculto: canal de ventilación curvo, largo y estrecho. La masa fundida se solidifica en la sección central del canal curvo; el metal residual bloquea el flujo de gas; una estructura de ventilación recta y corta mejora la fiabilidad en el desarrollo de moldes de fundición por gravedad.
Lógica de resolución de problemas para la porosidad por atrapamiento de aire: no basta con ampliar simplemente el espacio libre de la ventilación. Comprueba la ubicación de la ventilación, el área total de ventilación, el estado de obstrucción y la secuencia de llenado; un espacio libre excesivo provoca rebabas y pérdida de presión en los lotes de prueba de fundición LPDC.
Consejo de supervisión: la transición de la porosidad a los rebabas en la producción en serie suele indicar desgaste de la ventilación. Los primeros lotes adolecen de porosidad por aire; tras cientos de ciclos, el defecto de rebabas predomina gradualmente en la producción en masa de piezas de aluminio fundido.
Recordatorio para la aceptación de moldes en el extranjero: el inserto de ventilación debe definirse como pieza de desgaste en el plano. Muchos moldes suministrados al extranjero integran la ventilación directamente en el cuerpo del inserto; el desgaste local obliga a sustituir todo el inserto y aumenta los costes posventa.
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Preguntas frecuentes
P: ¿Cuál es el margen de holgura recomendado para las ranuras de ventilación en los moldes de fundición por contrapresión (CPC)?
R: La holgura objetivo es de 0,08-0,12 mm; por encima de 0,15 mm, el riesgo de rebabas aumenta considerablemente.
P: ¿Dónde deben situarse las ranuras de ventilación en la disposición de la cavidad del molde?
R: En la posición de llenado final, en la zona ciega de retención de gases y en el extremo del canal de entrada para la descarga de escoria.
P: ¿Qué consecuencias negativas tiene una sección transversal total excesiva de las ranuras de ventilación en un molde CPC?
R: Reduce la eficiencia en la generación de presión en la cavidad y debilita la capacidad de alimentación por contrapresión.
P: ¿Cuáles son los dos principales modos de degradación que se producen en las ranuras de ventilación durante la producción a largo plazo?
R: El desgaste aumenta el juego de la ranura; los residuos de desmoldeante o escoria provocan la obstrucción del canal de ventilación.
P: ¿Por qué no se recomienda una estructura de canal de ventilación largo y curvo para los moldes de fundición de CPC?
R: La masa fundida se solidifica dentro del canal curvo, bloquea el paso del gas y se pierde la función de ventilación.
P: ¿Qué fenómeno indica un desgaste progresivo de la ranura de ventilación durante la producción en serie a gran escala?
R: La evolución del defecto: la porosidad por aire de los primeros lotes se convierte gradualmente en un defecto de rebaba.
P: ¿Qué recomendación de adquisición se da para la estructura de ventilación en las especificaciones técnicas de los moldes transfronterizos?
R: Diseñar un inserto de ventilación independiente y sustituible; no integrar la ventilación en el cuerpo principal del inserto.
