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Resistencia a la tracción, alargamiento, dureza y acabado superficial de fundición a presión de aluminio a alta presión

Actualización:20 10

La fundición a presión de aluminio a alta presión es uno de los procesos de fundición más utilizados. Su rápido tiempo de ciclo y sus excelentes propiedades del material lo convierten en una opción popular en muchas industrias.

El proceso consiste en inyectar metal fundido (principalmente aluminio) en el molde con alta sobrepresión. Evita el batido y las salpicaduras del metal líquido y reduce la formación de escorias oxidantes. Nbzunhang es profesional Fabricante de piezas de fundición a presión de aluminio de alta presión que le ofrecen los mejores productos y servicios.

Resistencia a la tracción

La fundición a presión de alta presión (HPDC) es un proceso de fabricación que utiliza un pistón para crear hasta 150.000 kPa de presión e inyectar aluminio fundido en la cavidad de la matriz. Este método permite a los fabricantes crear piezas con paredes muy delgadas, lo que reduce el peso total de la pieza y la hace ideal para aplicaciones que requieren componentes livianos. También es una opción más rápida y rentable que otras técnicas de fundición a presión, incluida la fundición en molde permanente.

En este proceso, el aluminio fundido se vierte en las cavidades del troquel en las que se solidifica hasta alcanzar la forma y el tamaño deseados. Las piezas fundidas resultantes tienen una calidad metalúrgica superior y son una excelente opción para componentes automotrices como bloques de motor, componentes de suspensión y ruedas. También se utilizan en electrónica, construcción de maquinaria y otras aplicaciones no automotrices.

Durante el proceso HPDC, las aleaciones de aluminio fundido se transportan a la camisa de granalla del equipo de fundición a presión mediante una cuchara manual o operada por un brazo robótico. Luego se inyectan en los moldes a alta presión, llenándolos y dándoles forma rápidamente. Luego, las piezas fundidas resultantes se dejan en las matrices durante un período específico para que se enfríen y solidifiquen. Una vez que el modelo se haya enfriado y endurecido por completo, se puede separar de los troqueles.

HPDC produce piezas más fuertes que la fundición en arena convencional porque evita gases atrapados y permite un control preciso del flujo de metal. También tiene una variedad de opciones para mejorar la calidad del metal y reducir los defectos de fundición, como las inclusiones de escoria y la porosidad.

Otra ventaja clave del HPDC es su rápida tasa de producción, que puede reducir en gran medida el tiempo que lleva fabricar un componente. También ofrece una estrecha tolerancia dimensional, lo que elimina la necesidad de mecanizado y ahorra dinero tanto en materias primas como en costos de mano de obra. También es una excelente opción para piezas con geometrías intrincadas y complejas, ya que puede fundir paredes más delgadas que otros procesos de fundición a presión.

La fundición a presión a alta presión también proporciona un mejor acabado superficial, lo que permite aplicar otros recubrimientos directamente a la pieza. Esto permite una mayor personalización y flexibilidad de diseño, así como menores gastos de acabado. Además, el acabado de mayor calidad puede soportar condiciones duras como niebla salina y radiación ultravioleta.

Alargamiento

La fundición a presión a alta presión utiliza una presión muy alta para inyectar el metal fundido en el molde. Esto garantiza que el metal fundido llene todos los rincones del molde, lo que facilita la producción de piezas con formas complejas. El proceso también puede adaptarse a requisitos estrictos de apariencia y tolerancias dimensionales. Esto lo convierte en una buena opción para fabricar productos que deben cumplir estándares de calidad, incluidos los tratamientos de galvanoplastia. Otro beneficio de la fundición a presión a alta presión es su capacidad para producir componentes de paredes delgadas, que no se pueden fabricar con otros métodos.

La rápida inyección de metal fundido y la rápida tasa de solidificación en los procesos de fundición a alta presión los hacen susceptibles a la porosidad. Esto se debe a que la turbulencia durante el llenado puede hacer que el aire y el gas queden atrapados dentro de la pieza fundida. Esto puede provocar malas propiedades mecánicas. Sin embargo, estos problemas se pueden minimizar incorporando conductos de enfriamiento especializados y utilizando velocidades rápidas de inyección y fusión.

Otro problema potencial es la escoria. Este es un subproducto del proceso de fundición que puede formar pequeños intermetálicos o grandes trozos de metal que pueden ser difíciles de mecanizar o fundir. La escoria se puede prevenir controlando la presión de inyección y la temperatura de vertido.

Durante el proceso de fundición, el aluminio fundido también puede formar capas de óxido en su superficie. Esto puede provocar defectos como porosidad y picaduras de oxidación. Estos defectos pueden ser causados ​​por factores como la contracción del metal, el enfriamiento no uniforme y los defectos planos.

Además de ser antiestéticos, estos defectos también pueden interferir con el rendimiento de la fundición de aluminio. Las picaduras de oxidación pueden provocar corrosión y reducir la resistencia de la pieza. Los poros también pueden interferir con el tratamiento térmico y la soldadura de las piezas fundidas.

El proceso de fundición a presión a alta presión puede resultar un poco caro, pero puede ser una buena opción para fabricar grandes cantidades de piezas de aluminio. El proceso de producción puede ayudar a eliminar la necesidad de mecanizado y mejorar la calidad de las piezas. También se puede utilizar para realizar geometrías complejas. Además, puede proporcionar piezas de alta calidad a un precio competitivo.

Dureza

La fundición a presión de aluminio es un proceso de formación de metales que implica inyectar aluminio fundido (principalmente en el caso de fundición a presión a alta presión) en una cavidad de la matriz a un ritmo rápido. El proceso tiene un ciclo rápido y ofrece piezas fundidas puras con propiedades de material excepcionales. Es muy preciso para geometrías complejas y puede ayudar a reducir costos, ya que omite la necesidad de acabado superficial adicional que requieren las piezas de acero. El proceso tiene una serie de ventajas, pero también algunas desventajas.

La desventaja más importante de este método es que puede provocar porosidad, que se caracteriza por aire o gas atrapado dentro de la pieza fundida. La alta presión en el proceso de inyección crea turbulencias que pueden causar este problema. Afortunadamente, existen formas de minimizar las posibilidades de que esto suceda. Una forma es utilizar Fondarex Vacuum Assist, que crea una condición de casi vacío en la cavidad del troquel durante el llenado y la solidificación. Otra solución es garantizar que se mantenga una presión constante de hasta 20 MPa durante todo el proceso de solidificación.

La porosidad es un problema común con los metales fundidos, pero se puede superar mediante el uso de varias técnicas. Por ejemplo, se puede tratar mediante tratamiento térmico y soldadura en los casos en que la integridad de la pieza sea crítica. La porosidad también se puede minimizar utilizando las aleaciones adecuadas para el trabajo y manteniendo una temperatura constante durante la fundición.

Otra ventaja de la fundición a presión a alta presión es que permite la producción de paredes delgadas. Esto lo convierte en una buena opción para diseños más complejos que los realizados con el proceso de molde permanente. Además, la inyección a alta velocidad puede permitir que el aluminio fundido llegue a rincones y grietas a las que puede resultar difícil acceder con otros procesos.

Además de en la industria automotriz, la fundición a presión de aluminio se utiliza en una variedad de otras aplicaciones. Por ejemplo, a menudo se utiliza para fabricar piezas de armas de fuego, incluidos los populares receptores y guardamontes Remington. También se utiliza para producir múltiples componentes de equipos y sistemas en el sector militar/de defensa, incluidas bielas y cojinetes. Por último, se utiliza ampliamente para diversas piezas de maquinaria y dispositivos de la industria médica, como armazones de camas, instrumentos quirúrgicos y equipos de diagnóstico y tratamiento.

Acabado de la superficie

En comparación con otros procesos de fundición de aluminio, la fundición a presión a alta presión tiene un mejor acabado superficial y permite más opciones de recubrimiento. Esto lo convierte en un metal más atractivo para su uso en una variedad de industrias. También ofrece más estabilidad dimensional, lo que puede reducir los costos de acabado y la necesidad de agregar otros materiales. También es una excelente opción para piezas de paredes delgadas, lo que ahorra peso.

El proceso de fundición a presión a alta presión es muy eficiente y proporciona más calidad metalúrgica que otras tecnologías de fundición de metales. Utiliza maquinaria compleja para inyectar aluminio fundido en matrices metálicas, donde se solidifica y se enfría. Esto permite una fundición más precisa de la forma deseada. También reduce el tiempo que normalmente se necesita para fabricar piezas fundidas de aluminio, lo que lo hace adecuado para la producción en masa.

También es una excelente opción para piezas con diseños complejos o paredes más delgadas, que no se pueden fabricar fácilmente con otros métodos de fundición de aluminio. Este método también puede producir componentes más grandes que la arena verde o los moldes permanentes, que son menos eficientes. Sin embargo, puede tener un costo operativo y de inversión más alto que otros tipos de fundición.

La fundición a presión a alta presión es el método de fundición de aluminio preferido para una amplia gama de industrias. Su versatilidad y relación calidad-precio lo convierten en una buena opción para industrias automotrices y no automotrices, como la electrónica, la construcción y los conjuntos de tuberías.

La elección del proceso de fabricación adecuado depende del tipo de metal que esté utilizando, el grosor de las paredes y si la pieza será tratada térmicamente o no. El proceso que elija también debe satisfacer las demandas de producción de su empresa.

LPDC es una excelente opción para productos de alta calidad con formas complejas que requieren un mecanizado mínimo. También es más rentable que otros métodos de fundición a presión y puede soportar la presión de las máquinas utilizadas para la producción. Esta técnica también induce una turbulencia mínima durante la fundición, lo que evita las bolsas de aire y produce mejores cualidades metalúrgicas. A diferencia de otros metales no ferrosos, el aluminio tiene un punto de fusión más bajo y se puede verter a una temperatura más baja, lo que aumenta la velocidad de producción.