Servicios de fundición a presión de aluminio certificados ISO 9001 e IATF 16949 con soporte de formato de dibujo 3D/CAD/DWG/STEP/PDF

La porosidad en el aluminio fundido a presión compromete la vida útil a la fatiga, la integridad de la superficie para el mecanizado/pintura y el rendimiento dimensional. Para los ingenieros de producción y los equipos de adquisiciones, la reducción de la porosidad se traduce en menos piezas desechadas, menores costos de posmecanizado y menos devoluciones de garantía. El resto de este artículo proporciona un flujo de trabajo reproducible y listo para la producción para reducir la porosidad, al tiempo que documenta los beneficios medidos de una prueba en fábrica.

Tabla 1 — Métricas representativas de propiedades mecánicas y porosidad (PFT, series de producción de Shenzhen)

(Todos los valores son media ± DE; n=10 por condición. Los procedimientos de prueba y medición son reproducibles y están archivados.)

Conclusión clave: los cambios coordinados en el sobrecalentamiento del metal fundido, la temperatura del molde y el perfil de inyección produjeron una reducción de la porosidad de un orden de magnitud y ganancias medibles en la tracción en las piezas fundidas a presión de la serie A380.

• Aleación: serie A380 (use datos de lote certificados).

• Flujo previo al vertido y manipulación del fundido en atmósfera controlada para limitar la captación de hidrógeno.

• Registre la temperatura del fundido con un termopar tipo K al verter (muestreo cada 5 s).

• Registre la temperatura del molde con termopares en la cavidad, el canal y el núcleo.

• Utilice un perfil de inyección programable con retroalimentación de circuito cerrado (velocidad de inyección y presión hidráulica).

• Asegúrese de que se registren los mapas de los canales de enfriamiento y la condición de ventilación del molde.

• Extraiga n ≥ 10 muestras de tracción por condición; etiquete con la serie, la cavidad y la marca de tiempo.

• Porosidad: aplique el método volumétrico de Arquímedes más análisis de imagen en secciones pulidas. Proporcione scripts para el umbral de imagen y la fracción de área (almacene el código en el Apéndice).

• Informe la media ± desviación estándar e incluya registros CSV sin procesar para la trazabilidad.

• Apunte a una temperatura del fundido moderadamente más baja que la línea base (pero por encima del líquido). Racional: menor solubilidad de hidrógeno disuelto y celdas de contracción más pequeñas. Supervise la temperatura del fundido en tiempo real.

• Aumente ligeramente la temperatura del molde para promover la solidificación direccional y reducir los gradientes térmicos que atrapan el gas. Utilice el control de temperatura del molde de circuito cerrado y registre las tendencias.

• Programe un perfil de inyección con una fase de aceleración controlada y evite las transiciones bruscas. Utilice el registro de alta velocidad para validar la suavidad del llenado.

• Aplique la presión de retención lo suficientemente temprano para alimentar la contracción, pero después de que suficiente metal líquido haya llenado las secciones delgadas. Tiempo basado en la geometría de la máquina y la fundición.

• Utilice flujo, desgasificación (si corresponde), compuertas y ventilaciones bien diseñadas y asegúrese de que la geometría del canal minimice el atrapamiento de aire.

• Implemente un gráfico de control de porosidad (muestreo mensual o por turno) y supervise las variables clave del proceso con umbrales de alarma.

• Un sobrecalentamiento más bajo reduce el gas disuelto y limita el volumen de contracción.

• Una temperatura del molde elevada reduce los puntos fríos y promueve la solidificación direccional en lugar del atrapamiento dendrítico aleatorio.

• El perfil de inyección controlado reduce el arrastre de óxido y las bolsas de aire.
  Estas explicaciones a nivel de mecanismo coinciden con los cambios de microestructura observados en las micrografías ópticas: menos poros interdendríticos y redes eutécticas más finas.

• Los datos documentados son para la aleación de la serie A380 en un molde de dos cavidades en una máquina de cámara fría de 1000 kN; otras aleaciones, moldes más grandes o equipos de cámara caliente pueden requerir reajuste.

• Para características internas complejas, se recomienda la TC de rayos X para cuantificar las distribuciones de porosidad 3D más allá de las secciones transversales de la superficie.

• Registre el lote de aleación certificado y guarde el certificado.

• Instale/verifique los termopares en los puntos de fundido y molde.

• Programe el perfil de inyección con control de circuito cerrado y habilite el registro de datos.

• Implemente el protocolo semanal de flujo/desgasificación y la inspección de compuertas/ventilaciones.

• Adopte un gráfico SPC para la fracción de porosidad; establezca límites de acción.

• Archive los registros sin procesar y las ID de las muestras para la trazabilidad.

P1: ¿Qué causa la porosidad en la fundición a presión de aluminio?
A1: La porosidad suele surgir de los gases disueltos (hidrógeno) y la contracción durante la solidificación; la turbulencia, los puntos fríos y la mala compuerta/ventilación aumentan el atrapamiento.

P2: ¿Qué variables de proceso afectan más fuertemente a la porosidad?
A2: La temperatura del fundido y el perfil de inyección son los principales contribuyentes; la temperatura del molde y la presión de retención tienen efectos significativos pero menores.

P3: ¿Cuánta reducción de porosidad se puede esperar del ajuste del proceso?
A3: En las pruebas documentadas de PFT, Shenzhen sobre aleación A380, el ajuste coordinado redujo la porosidad a granel de ~1,8% a ~0,2% con una resistencia a la tracción mejorada.

P4: ¿Cuándo se debe utilizar la TC de rayos X?
A4: Utilice la TC de rayos X para componentes con cavidades internas o donde la distribución de poros 3D afecta la función; el análisis de imagen transversal puede pasar por alto los poros internos.