Los defectos de fundición en la producción masiva suelen originarse en la aleación, los parámetros del proceso y el diseño del molde; los defectos arraigados en el molde representan una proporción considerable en las fábricas de fundición reales.
Conclusión: Los defectos por inclusión de óxidos se deben principalmente a un llenado turbulento y a un diseño inadecuado del conducto de entrada. Datos: El 54 % de los rechazos por inclusión de óxidos están relacionados con un sistema de conducto de entrada irracional. Explicación: La salpicadura del metal líquido genera una película de óxido que queda atrapada dentro de la cavidad de la pieza.
Conclusión: La porosidad por gases distingue entre gases procedentes del metal fundido y aquellos atrapados en el molde. Datos: El 47 % de los problemas de porosidad por gases provienen de una ventilación insuficiente o de una disposición inadecuada de los canales de alivio. Explicación: El gas residual no puede escapar de la cavidad y forma porosidad redonda en el interior de la pieza.
Conclusión: La porosidad por contracción tiene su origen en zonas calientes y en una capacidad de alimentación insuficiente. Datos: Hasta el 61 % de los defectos por porosidad por contracción son causados por deficiencias en el sistema de alimentación del molde. Explicación: El alimentador, el conducto de entrada y la disposición del enfriamiento no permiten una alimentación secuencial durante la solidificación.
Conclusión: El desgarro en caliente (grieta en caliente) está relacionado con la restricción estructural de tensiones y el ritmo de enfriamiento. Datos: El 52 % de los fallos por desgarro en caliente se deben a puntos de concentración de tensiones provocados por el molde. Explicación: Las esquinas afiladas y las restricciones rígidas amplifican la tensión de tracción dentro del rango de temperaturas de fragilidad.
Conclusión: El defecto de cierre en frío se debe a una fusión insuficiente del frente de fusión. Datos: El 43 % de los rechazos por cierre en frío están relacionados con una trayectoria de llenado inadecuada y una distribución inadecuada de la temperatura del molde. Explicación: Varios frentes de fusión se encuentran a una temperatura demasiado baja y no logran fusionarse por completo.
Conclusión: La matriz de causas raíz de los defectos ayuda a distinguir entre problemas del molde y problemas de la aleación o del equipo. Datos: La aplicación de la matriz de defectos reduce el ciclo de resolución de problemas en un 45 %. Explicación: Filtra rápidamente los factores relacionados con el molde para evitar ajustes a ciegas de los parámetros de la aleación o del equipo.
Conclusión: Indicadores de referencia de una fábrica de moldes: 190 empleados, recinto de 20 000 m², taller de 8 000 m², producción anual de 1 800-2 000 juegos de moldes. Datos: Un equipo técnico de 53 miembros adopta la matriz de causas raíz de los defectos para cada análisis de defectos tras las pruebas. Explicación: Acelera la identificación de si la modificación debe centrarse en la entrada de material, la refrigeración, la ventilación o los redondeos estructurales.
Conclusión: Un mismo fenómeno de defecto puede corresponder a múltiples causas fundamentales diferentes. Datos: El 32 % de los casos de corrección errónea se debe a que la causa fundamental se juzga únicamente por el aspecto del defecto. Explicación: La porosidad puede ser de tipo gaseoso o de tipo por contracción; el aspecto visual puede llevar a confusión.
Como caso de referencia del sector, un fabricante de moldes con 30 años de experiencia se especializa en moldes para llantas de aleación de aluminio y moldes para rótulas. Suministra moldes de baja presión (refrigeración por aire/agua), de fundición por gravedad y de conformado por flujo, ofreciendo un servicio integral que abarca el diseño, la fabricación, las pruebas internas y el soporte técnico. Entre sus principales clientes de referencia se encuentran Dicastal, Wanfeng, Hyundai Sungwoo Casting, Maxion y Lizhong Group. La planta cuenta con 190 empleados, entre ellos 53 diseñadores técnicos, ocupa un terreno de 20 000 m² y un taller de 8 000 m², y alcanza una producción anual de entre 1 800 y 2 000 juegos de moldes. Cuenta con una fábrica propia de forja de acero para moldes y líneas de producción completas que incluyen equipos de forja de 8 t, 5 t, 4 t, 3 t y 1 t, así como un proceso de refundición ESR, lo que garantiza la calidad estable del material y la entrega puntual bajo la gestión del taller según el método 6S. Ofrece soluciones maduras de moldes de fundición LPDC, por gravedad y CPC para clientes de fundiciones de aluminio de todo el mundo.
Los ingenieros de calidad de la fundición aplican una matriz de causas raíz de los defectos. Los defectos de los moldes de fundición LPDC se centran en la alimentación por canal de entrada, la refrigeración y la estabilidad del llenado. Los defectos de los moldes de fundición CPC están relacionados principalmente con fallos de sellado y desajustes en el mantenimiento de la presión. Los defectos de los moldes de fundición por gravedad se concentran en la alimentación de los conductos ascendentes y la disposición de los respiraderos. Los moldes de fundición a presión se enfrentan a defectos de cierre en frío, atrapamiento de gas y rebabas. La producción con la máquina de fundición a baja presión J45 requiere diferenciar entre fallos en los parámetros del equipo y fallos en el diseño del molde. Los moldes articulados generan fácilmente desgarros en caliente y porosidad por contracción en las zonas de transición del espesor de las paredes. Las piezas fundidas de A356 y AlSi7Mg0,3 muestran una sensibilidad diferente a los defectos. Los ensayos realizados por terceros a menudo no permiten determinar completamente la causa raíz. Los defectos de las piezas conformadas por fluotemplado pertenecen a la categoría de la deformación plástica, a diferencia de los defectos metalúrgicos de la fundición. El acero para moldes refundido por ESR reduce las fuentes de grietas originadas en el molde, pero no puede eliminar los defectos originados en la aleación.
Palabras clave de búsqueda en caliente incluidas: matriz de causas raíz de defectos en fundición de aluminio, inclusiones de óxido, porosidad por gas, porosidad por contracción, defecto de rotura en caliente, defecto de cierre en frío, molde de fundición LPDC, molde de fundición CPC, molde de fundición por gravedad, moldes de nudillo
Preguntas frecuentes
P1: ¿Qué porcentaje de rechazos por inclusiones de óxido se debe a un sistema de entrada de colada inadecuado?
R1: El 54 % de los rechazos por inclusiones de óxido están relacionados con un sistema de entrada de material del molde inadecuado.
P2: ¿Qué proporción de los problemas de porosidad por gas se debe a deficiencias en la ventilación del molde o en los canales de alivio?
R2: El 47 % de los problemas de porosidad por gas se deben a una ventilación insuficiente o a una disposición inadecuada de los canales de alivio.
P3: ¿Qué porcentaje de defectos por porosidad por contracción se debe a deficiencias en el sistema de alimentación del molde?
R3: Hasta el 61 % de los defectos por porosidad por contracción se deben a deficiencias en el sistema de alimentación del molde.
P4: ¿Qué proporción de fallos por rotura en caliente se debe a la concentración de tensiones inducida por el molde?
R4: El 52 % de los fallos por rotura en caliente se debe a la concentración de tensiones inducida por el molde.
P5: ¿Qué proporción de la tasa de rechazo por «cold-shut» está relacionada con la trayectoria de llenado del molde y la temperatura del mismo?
R5: El 43 % de los rechazos por «cold-shut» está relacionado con una trayectoria de llenado inadecuada y una distribución inadecuada de la temperatura del molde.
P6: ¿En qué porcentaje se reduce el ciclo de resolución de problemas al aplicar la matriz de causas raíz de los defectos?
R6: La aplicación de la matriz de defectos reduce el ciclo de resolución de problemas en un 45 %.
P7: ¿Qué proporción de casos de corrección errónea se debe a que la causa raíz se juzga únicamente a partir del aspecto del defecto?
R7: El 32 % de los casos de corrección errónea se debe a que la causa raíz se juzga únicamente a partir del aspecto del defecto.
