Principios básicos del diseño del sistema de alimentación para fundición de precisión

1. Garantizar el llenado uniforme del metal fundido

(1) Controlar el caudal y el flujo del metal fundido para evitar que este fluya y salpique, y prevenir la inclusión de gases y inclusiones.
Diseñar de forma adecuada la forma y el tamaño del canal de alimentación, de modo que el metal fundido fluya suavemente por él, acelere gradualmente al entrar en la cavidad y reduzca el impacto y las perturbaciones. Utilizar formas adecuadas de compuerta, como compuertas planas, compuertas trapezoidales, etc., para reducir la velocidad de flujo del metal fundido, lo que favorece un llenado uniforme.

(2) Garantizar que la velocidad de ascenso del metal fundido en la cavidad sea uniforme para prevenir defectos tales como sobrecalentamiento local o cierre en frío.
Disponer de forma adecuada la posición y el número de canales de alimentación internos, de modo que el metal fundido llene uniformemente todas las partes de la cavidad.
Según la forma y el tamaño de la pieza fundida, calcular el tiempo de llenado adecuado y la velocidad de flujo del metal fundido para garantizar una velocidad de ascenso uniforme.

2. Favorable para la evacuación de gases y la eliminación de escorias

(1) Diseñar un canal de escape razonable para facilitar la evacuación uniforme de los gases en la cavidad.
Instalar salidas, embudos de alimentación, etc. en el sistema de fundición para que los gases puedan escapar a tiempo y evitar defectos como porosidades en la pieza fundida.
La disposición del canal de alimentación debe favorecer el flujo y la evacuación de los gases, evitando su acumulación en la cavidad.

(2) Favorecer la flotación y eliminación de inclusiones.
Aprovechar la forma y las características de flujo del canal de alimentación para permitir que las inclusiones floten hacia el embudo de alimentación o la bolsa recolectora de escorias durante el flujo del metal fundido.
Establecer de forma adecuada la posición y el tamaño de la bolsa recolectora de escorias para recoger y eliminar las inclusiones.

3. Controlar la secuencia de solidificación

(1) Guiar al metal fundido para que se solidifique según una secuencia predeterminada de solidificación, logrando así una buena calidad de la pieza fundida.
Mediante el ajuste del tamaño, la posición y el número de canales de alimentación, controlar la velocidad de enfriamiento y la dirección de solidificación del metal fundido.
Se puede adoptar el principio de solidificación secuencial para que la pieza fundida se solidifique a partir de una posición alejada del bebedero,
avanzando gradualmente hacia el bebedero para garantizar la densidad de la pieza fundida.

(2) Establecer de forma razonable el bebedero y los chillers para ajustar el proceso de solidificación de la pieza fundida.
El bebedero se utiliza para compensar la contracción de la pieza fundida durante la solidificación y evitar defectos como cavidades por contracción y rechupes.
Según la forma y el tamaño de la pieza fundida, se determinan la posición, el tamaño y el número del bebedero.
El hierro frío puede acelerar la velocidad de enfriamiento local de las piezas fundidas, modificar la secuencia de solidificación y mejorar la calidad de las piezas fundidas.

4. Fácil de limpiar y operar

(1) La estructura del sistema de colada debe ser sencilla, fácil de limpiar y permitir la eliminación de residuos como canales y bebederos.
Evite diseñar formas de canal y métodos de conexión excesivamente complejos, de modo que el sistema de colada pueda separarse fácilmente de la pieza fundida durante el proceso de limpieza de la fundición.
La ubicación de la compuerta debe seleccionarse en una posición que no afecte la apariencia ni el rendimiento de la pieza fundida, y que sea conveniente para los procesos posteriores de mecanizado y tratamiento.

(2) Considerar la operabilidad del proceso de fundición y mejorar la eficiencia productiva.
El diseño del sistema de colada debe ser compatible con el equipo y el proceso de fundición, y debe resultar fácil de operar y controlar.
Disponer de forma adecuada la ubicación de la compuerta, el macho de alimentación, etc., para poder realizar operaciones tales como la colada, la compensación de la contracción y la evacuación de gases durante el proceso de fundición.

El vertido de arena y la arena flotante presentan, cada uno, ventajas e inconvenientes en el proceso de fabricación de moldes.

Ventajas del vertido de arena:

(1) La distribución de las partículas de arena es relativamente uniforme, lo que permite garantizar mejor la uniformidad del espesor de la cáscara.

(2) En algunas piezas fundidas con formas complejas, el vertido de arena puede recubrir mejor todas las zonas. Desventajas de la fundición en arena:
Los requisitos de equipo son relativamente altos y se requiere equipo especializado para fundición en arena.
Durante la operación puede generarse más polvo.

Ventajas de la arena flotante:

(1) La operación es relativamente sencilla y el costo es bajo.

(2) El grosor de la capa de arena se puede ajustar según sea necesario.

Desventajas de la arena flotante:

(1) La distribución de las partículas de arena puede no ser tan uniforme como en la fundición en arena, y es fácil que en algunas zonas resulte demasiado gruesa o demasiado delgada.

(2) En piezas fundidas con formas complejas, puede haber problemas de cobertura incompleta.

En general, la elección entre fundición en arena y fundición con arena flotante depende de los requisitos específicos de producción, la forma de la pieza fundida, el costo y otros factores. Si los requisitos de calidad para la carcasa son elevados y se dispone de los equipos y el soporte técnico correspondientes, puede considerarse la fundición en arena. Si se prioriza una operación sencilla y un bajo costo, la fundición con arena flotante podría ser una opción. Asimismo, también se pueden realizar experimentos y optimizaciones según la situación real para determinar el método más adecuado de fabricación de la carcasa.