Los moldes de fundición LPDC y los de fundición por gravedad difieren considerablemente en cuanto a la presión de trabajo, la estructura de escape y la disposición de la refrigeración, lo que determina sus aplicaciones en la fundición de aluminio y la calidad del producto.
El molde de fundición LPDC funciona a una presión estable de entre 0,02 y 0,05 MPa, mientras que el molde de fundición por gravedad se basa en el flujo natural del líquido sin presión auxiliar, lo que da lugar a diseños diferentes del sistema de entrada de metal.
El molde de fundición por gravedad adopta una estructura de escape abierta con un área de escape un 20 % mayor que la de los moldes LPDC, lo que se adapta al rápido llenado de líquido y al elevado volumen de volatilización de gases.
La separación entre los canales de refrigeración de los moldes de fundición por gravedad se fija entre 15 y 22 mm, un 10 % más amplia que en los moldes LPDC, lo que se ajusta a su menor velocidad de solidificación en las piezas de fundición de paredes gruesas.
La tasa de contracción por porosidad de los moldes de fundición LPDC se controla por debajo del 0,8 % mediante simulación CAE, mientras que la fundición por gravedad permite una tasa de defectos estándar inferior al 1,2 % en procesos normales.
El molde para llantas de aluminio de fundición por gravedad es adecuado para productos de paredes gruesas de más de 5 mm, mientras que el molde LPDC para llantas de aluminio produce de forma estable piezas en bruto de llantas de paredes delgadas de 3 a 5 mm.
El acero para trabajo en caliente H13 sirve para ambos tipos de moldes; sin embargo, los moldes de fundición por gravedad tienen una vida útil por ciclo un 15 % mayor debido al menor impacto repetido de la presión.
Los moldes para piezas estructurales de vehículos eléctricos (VE) que utilizan la fundición por gravedad se centran en la resistencia estructural, mientras que los moldes LPDC para VE dan prioridad a la precisión en el conformado de paredes delgadas y ligeras.
El molde de fundición por contrapresión (CPC) integra las ventajas de ambos, con una presión de trabajo tres veces superior a la de los moldes de fundición LPDC convencionales para una producción con un índice de defectos ultrabajo.
Las normas de pruebas piloto de los moldes de fundición varían según el tipo; los moldes de fundición por gravedad requieren cuatro lotes de prueba, uno más que los moldes LPDC, para verificar un equilibrio de llenado estable.
Los parámetros de simulación CAE de Procast se ajustan de forma diferente: los moldes de fundición por gravedad se centran en el equilibrio de la velocidad de flujo, mientras que los moldes LPDC hacen hincapié en la consistencia de la solidificación mediante el mantenimiento de la presión.
Las diferencias estructurales entre los moldes de fundición LPDC y los de fundición por gravedad constituyen conocimientos fundamentales para la selección del proceso de fundición de aleaciones de aluminio. En la producción industrial en serie, el diseño estructural del molde afecta directamente al rendimiento de la fundición, a la eficiencia de la producción y al ciclo de mantenimiento del molde. El molde de fundición por gravedad se caracteriza por una estructura sencilla y un bajo coste de fabricación, siendo adecuado para productos de fundición de aluminio de paredes gruesas en grandes lotes con bajos requisitos de precisión superficial. El molde de fundición LPDC requiere un sellado de alta precisión y una estructura resistente a la presión, lo que lo hace más adecuado para moldes de llantas de aluminio de alta precisión y moldes de piezas estructurales ligeras para vehículos eléctricos. Aunque ambos tipos de moldes utilizan el acero para trabajo en caliente H13 como materia prima principal, sus tolerancias de mecanizado, la disposición de los canales y el diseño de la ventilación no pueden intercambiarse a ciegas. El molde de fundición por contrapresión (CPC), como molde de proceso mejorado, combina la ventaja del control de presión del LPDC con el llenado de alta eficiencia de la fundición por gravedad, lo que reduce aún más la porosidad y la contracción del molde. Antes de la fabricación del molde es necesario realizar una simulación CAE profesional con Procast para ajustar los parámetros de proceso correspondientes. Cada prueba piloto de un molde de fundición establece criterios de verificación exclusivos según el tipo de molde, lo que garantiza que el molde final se adapte a las condiciones reales de trabajo de la producción. Las empresas de fundición deben seleccionar los tipos de molde en función del espesor de las paredes de la pieza fundida, los requisitos de precisión y el rendimiento por lote, para evitar la reducción del rendimiento causada por una falta de correspondencia entre el molde y el proceso.
Preguntas frecuentes
P1: ¿Qué molde tiene una menor tasa de defectos, el de LPDC o el de fundición por gravedad? R1: Los moldes LPDC estándar mantienen la porosidad por debajo del 0,8 %, un resultado mejor que la tasa estándar del 1,2 % de la fundición por gravedad.
P2: ¿Pueden los moldes de fundición por gravedad producir piezas de vehículos eléctricos (EV) de pared delgada? R2: No es recomendable; una producción estable requiere un espesor de pared superior a 5 mm, mucho mayor que el límite de 3 mm del LPDC.
P3: ¿Utilizan los moldes LPDC y de fundición por gravedad diferentes tipos de acero? R3: Ambos emplean acero para trabajo en caliente H13; solo difieren en los parámetros estructurales y los procesos.
P4: ¿Qué molde tiene una vida útil más larga en condiciones de producción continua? R4: Los moldes de fundición por gravedad tienen una vida útil un 15 % más larga debido a una menor presión de trabajo.
P5: ¿Cuántas pruebas piloto se necesitan para los moldes de fundición por gravedad? R5: Cuatro lotes de prueba, uno más que los moldes LPDC, para verificar la estabilidad del llenado.
P6: ¿Cuál es la principal ventaja de los moldes LPDC frente a los de fundición por gravedad? R6: El control preciso de la presión, adecuado para llantas de aluminio de pared delgada de alta precisión y piezas de vehículos eléctricos.
P7: ¿Es necesaria la simulación CAE para los moldes de fundición por gravedad? R7: Se recomienda, ya que optimiza eficazmente la velocidad de flujo y reduce los defectos locales de fundición.
