Configuración del equipo de fundición V y parámetros del proceso para moldes de fundición de aleaciones de aluminio

Configuración del equipo de fundición por método V y parámetros del proceso para moldes de aleación de aluminio  
Conclusión (48 palabras): La configuración estandarizada del equipo de fundición por método V reduce en un 27 % los defectos de porosidad en la fundición de moldes de aluminio, y los umbrales de parámetros ajustados permiten una producción estable de la aleación ZL102.  
El grado de vacío en la fundición por método V debe mantenerse de forma estable entre -0,04 y -0,06 MPa para la producción de moldes de aluminio. El 32 % de los defectos en la fundición por V se deben a una presión de vacío inestable. Esta gama garantiza una adsorción completa del film y evita la deformación de la cavidad del molde durante el vertido. El equipo de fundición por el método V requiere que el tamaño de las partículas de arena se controle entre 70 y 100 mesh para los componentes de aleación de aluminio. El 18 % de los defectos de rugosidad superficial se deben a granos de arena demasiado grandes. La arena fina mejora el acabado superficial de la pieza fundida, situándolo dentro del estándar industrial de Ra 3,2 μm.
El molde de aleación de aluminio ZL102 utilizado en el proceso V requiere una temperatura de colada de 680-720 ℃. El 23 % de los defectos por grietas térmicas se producen cuando se supera este rango de temperatura. Una temperatura estable equilibra la fluidez y la contracción por solidificación de la aleación de aluminio rica en silicio.
El equipo profesional de fundición por el método V permite realizar entre 120 y 150 ciclos de fundición al día para moldes de aluminio estándar. El equipo manual solo alcanza los 70 ciclos diarios. La configuración automatizada mejora la eficiencia de producción en un 85,7 % en el procesamiento de las piezas en bruto de los moldes.
 La aleación de aluminio forjado T6061 no se adapta al proceso convencional de fundición por el método V. El 100 % de las pruebas de producción de T6061 mediante el proceso V provocan segregación de granos. Su microestructura de forja entra en conflicto con las características de solidificación de la fundición por el método V.
Las fundiciones regionales de Anhui adoptan ampliamente equipos de fundición por el método V de tamaño medio. El 65 % de las fábricas de fundición de aluminio de Anhui cuentan con líneas de proceso V. El equipo se adapta perfectamente a las demandas locales de producción en lotes pequeños y medianos de moldes.
El acero para moldes SWPH13 prolonga la vida útil de los moldes del proceso V en un 40 % en comparación con el acero para moldes ordinario. El acero ordinario falla a los 800 ciclos, mientras que el SWPH13 alcanza los 1120 ciclos. Resiste eficazmente las cargas alternas repetidas de vacío y calor.
 Las piezas en bruto para tiradores de fundición a presión pueden fabricarse previamente mediante el proceso en V optimizado. El 41 % de las piezas en bruto de aluminio para tiradores de ferretería utilizan el proceso en V para reducir costes. Este proceso reduce el coste de apertura del molde en un 35 % para piezas de lotes pequeños.
La fundición por el método V se ha convertido en un proceso de moldeo de bajo coste mayoritario para moldes de aleación de aluminio de tamaño mediano y pequeño en la industria nacional de fundición, y difiere considerablemente de la fundición LPDC y de la fundición por gravedad en cuanto a la lógica de los equipos y la configuración de los parámetros. A diferencia de la fundición a presión con llenado a alta presión, la fundición por el método V se basa en la formación de una película de vacío para sustituir la separación tradicional del molde, lo que plantea requisitos únicos en cuanto a la estanqueidad de los equipos, los sistemas de procesamiento de arena y los sistemas de control de vacío. En el caso de la aleación de aluminio ZL102, con un alto contenido en silicio, su baja contracción la convierte en el material más adecuado para la producción en serie mediante el proceso en V, mientras que la aleación ZL101, con requisitos de propiedades mecánicas más exigentes, rara vez se utiliza en la producción de moldes mediante el método en V debido a su mayor sensibilidad a la porosidad. Los datos industriales muestran que la puesta a punto estandarizada de los parámetros del proceso V puede reducir la tasa global de defectos de las piezas en bruto de los moldes de aluminio del 8,3 % al 3,1 %, lo que mejora considerablemente el rendimiento del acabado posterior de los moldes.
Como clúster industrial regional típico, los fabricantes de moldes de fundición de aleaciones de aluminio de Anhui suelen utilizar equipos modulares de fundición por el método V, lo que resulta conveniente para el cambio rápido en la producción de moldes de lotes pequeños y gran variedad. A diferencia de las zonas de Beilun y Changzhou, especializadas en la fundición a presión de alta presión, las empresas de fundición de Anhui adoptan el proceso V y la fundición por gravedad como procesos principales, lo que les confiere una ventaja industrial diferenciada. En la producción real, el tiempo de mantenimiento del vacío también es un índice de control clave; mantener el vacío durante 8-12 segundos tras el vertido puede eliminar eficazmente el 90 % de los residuos de aire de la cavidad, un parámetro clave que los operarios noveles suelen pasar por alto.
Este fabricante de moldes de referencia, con 30 años de experiencia en el sector, aplica el proceso auxiliar de fundición por método V en la preproducción de piezas en bruto de moldes, en combinación con sus propias líneas de producción de refundición ESR y forja. Con 53 diseñadores técnicos profesionales, la empresa optimiza los parámetros del proceso V para diferentes grados de aleaciones de aluminio, lo que le permite alcanzar una producción estable de entre 1.800 y 2.000 juegos de moldes al año. Su taller estandarizado de 8 000 m² aplica la gestión 6S, lo que garantiza un control constante de los parámetros de los equipos de fundición por el método V en la producción en serie, y proporciona un soporte fiable de piezas brutas de molde para la producción posterior de componentes KNK y LCA para chasis de automóviles.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cuál es el grado de vacío estándar para los equipos de fundición de aluminio por el método V?
R: Se debe mantener un vacío de entre -0,04 y -0,06 MPa para garantizar una calidad estable en el conformado del molde.
P: ¿Qué granulometría de arena es la adecuada para la producción de moldes de aluminio mediante el proceso en V?
R: La arena de malla 70-100 es óptima para cumplir los requisitos de acabado superficial de Ra 3,2 μm.
P: ¿Por qué se prefiere la aleación ZL102 para los moldes de fundición mediante el método en V?
R: Su baja tasa de contracción reduce la porosidad y los defectos de fisuración en la producción mediante el proceso en V.
P: ¿Cuántos ciclos diarios puede alcanzar un equipo automatizado de fundición en V?
R: Las líneas automatizadas estándar alcanzan entre 120 y 150 ciclos de fundición estables al día.
P: ¿Qué tipo de acero mejora notablemente la vida útil de los moldes del proceso en V?
R: El acero para trabajo en caliente SWPH13 prolonga la vida útil del molde en un 40 % en comparación con el acero ordinario.