Die casting defects—from surface blemishes to internal cracks—cost manufacturers an average of 5–12% of annual production value (industry data). These flaws not only force rework or scrapping but also compromise part performance, especially for safety-critical components like automotive sensors or aerospace brackets. While processes like hot chamber die casting (for low-melting alloys) or cold chamber die casting (for high-melting metals) have unique defect risks, most issues stem from shared pain points: defectos de diseño del molde, parameter mismatches, or material inconsistencies. But what do these common defects look like? What causes them? ¿Y cómo puedes solucionarlos o prevenirlos?? Este artículo responde a estas preguntas con clasificaciones detalladas., Ejemplos del mundo real, y soluciones viables.
1. Clasificación de defectos comunes de fundición a presión: 5 Categorías principales
Die casting defects are grouped by their location (surface vs. interno) and root cause. The table below breaks down 5 key categories, with defect characteristics, high-incidence areas, and visual cues:
| Defect Category | Specific Defect | Características clave | High-Incidence Areas | Detection Method |
| Filling Defects | Undercasting | Metal liquid fails to fill the cavity; incomplete part shape or cavities. | End of castings, narrow deep cavities (P.EJ., USB connector slots). | Inspección visual; medición dimensional (part shorter than design). |
| Cold Separation | Low-temperature metal flows dock but don’t fuse; irregular linear gaps (may penetrate); often with flow marks or surface bubbles. | Thick-thin wall transitions (P.EJ., carcasas de sensores automotrices). | Inspección visual; prueba ultrasónica (Utah) for hidden gaps. | |
| Marcas de flujo | First-entering metal forms a thin layer; covered by subsequent metal, leaving flow-direction traces; partial sunken feel. | Grandes superficies planas (P.EJ., laptop hinge bases); near gates. | Inspección visual; touch test (detects slight depressions). | |
| Surface Damage Defects | Abrasion (Strain) | Surface scars from metal adhesion or insufficient mold draft; severe cases have cracks. | Mold release direction (P.EJ., cylindrical part edges). | Inspección visual; magnifying glass (10×) for fine scars. |
| Pockmarks | Small pockmark-like areas; rough surface texture. | Caused by low mold/alloy temperature during filling. | Inspección visual; probador de rugosidad de la superficie (Real academia de bellas artes >6.3μm indicates defects). | |
| Mesh Burrs | Mesh-shaped bulges and metal burrs; caused by mold thermal fatigue. | Mold parting surfaces (P.EJ., zinc alloy faucet handles). | Inspección visual; edge feel (detects sharp burrs). | |
| Abnormal Shape Defects | Depression (Contracción) | Concave areas on smooth surfaces; often with dimples. | Thick-walled areas or wall thickness transitions (P.EJ., battery terminal bases). | Inspección visual; escaneo láser (measures surface flatness). |
| Deformación (Pandeo) | Overall/partial geometry mismatch with design; P.EJ., bent brackets. | Piezas de paredes delgadas (P.EJ., Disipadores de calor LED); large flat components. | Prueba dimensional (P.EJ., calipers for bending angle); Cmm (Coordinar la máquina de medir). | |
| Wrong Edge (Mismatch) | Relative displacement on both sides of the parting surface; step-like gaps. | Mold split lines (P.EJ., toy car bodies). | Inspección visual; feel test (detects step differences). | |
| Internal Quality Defects | Contracción & Loosening | Holes or loose tissue from solidification contraction; baja densidad. | Thick-walled cores (P.EJ., engine block ribs); wall thickness changes. | X-ray flaw detection; prueba de densidad (lower than material standard). |
| Burbujas | Gas accumulation under the epidermis; bulging bubbles (may penetrate or be closed); easy to crack when stressed. | Near mold vents (P.EJ., 3C part inner cavities). | pruebas de rayos x; tratamiento térmico (las burbujas se expanden y se hacen visibles). | |
| Grietas | Huecos filamentosos; grietas frías (sin oxidación, frágil) o grietas calientes (bordes oxidados, Dukes). | Áreas de alto estrés (P.EJ., esquinas de las partes); Después del tratamiento térmico. | pruebas UT; inspección de tintes penetrantes (PPP) Para grietas superficiales. | |
| Otros defectos | Destello (Pelusa) | Exceso de escamas de metal en bordes o empalmes.; delgado y quebradizo. | Mold parting surfaces, insertar espacios (P.EJ., juntas de herrajes para baño). | Inspección visual; recorte de bordes (elimina el exceso de material). |
| Impresión | Marcas desiguales del empalme del empujador/inserto; P.EJ., abolladuras circulares de los pasadores eyectores. | Áreas de contacto del empujador (P.EJ., parte inferior). | Inspección visual; touch test (detecta desniveles). | |
| Manchas de colores | Manchas heterocromáticas (P.EJ., negro, marrón); caused by paint carbides or punch oil. | Surface of decorative parts (P.EJ., zinc alloy toy casings). | Inspección visual; solvent wiping (tests if spots are removable). | |
| Capas (Reprimición) | Obvious metal layers inside the part; thick flash on parting surfaces. | Caused by multiple metal flow layers not fusing. | Sectioning inspection; pruebas de rayos x (shows layer boundaries). |
2. Causas raíz: Por qué ocurren los defectos (3 Enlaces clave)
Most die casting defects trace back to failures in diseño de moldes, parámetros del proceso, or material quality. Below is a detailed breakdown of causes for high-frequency defects:
A. Defectos en el diseño del molde (30–40% de los defectos)
Mold issues create inherent risks for filling, superficie, and shape defects:
- Insufficient Draft Angle: Draft <1° (for zinc alloys) causes metal adhesion, leading to abrasion (strain) and deformation.
- Poor Gate/Exhaust Design: Small gate size (P.EJ., <1mm for thin parts) slows filling, causing undercasting; blocked exhaust grooves (profundidad <0.2milímetros) trap gas, leading to bubbles.
- Uneven Cooling Channels: Cooling channel spacing >20mm creates temperature gradients (>30°C), causing cold separation and shrinkage depressions.
- Fatiga térmica: Mold used >100,000 shots without maintenance develops cracks, leading to mesh burrs and layering.
B. Discrepancias en los parámetros del proceso (40–50% de los defectos)
Incorrect settings during casting amplify defect risks—especially for filling and internal defects:
| Defecto | Key Parameter Cause | Umbrales cuantitativos (Aleaciones de zinc) |
| Undercasting | Low injection pressure/speed; low alloy temperature. | Presión <5MPA; velocidad <0.5EM; temperatura <380° C. |
| Cold Separation | Velocidad de llenado lenta; large temperature drop between metal and mold. | Velocidad <0.8EM; temperatura del molde <150° C (alloy temp 400°C). |
| Burbujas | High injection speed (turbulencia); insufficient holding pressure. | Velocidad >2EM; holding pressure <8MPA. |
| Shrinkage Depression | Short holding time; low holding pressure. | tiempo de espera <5s; presión <10MPA. |
| Deformación | Uneven cooling time; mold opening too early. | Tiempo de enfriamiento <3s (piezas delgadas); mold opening <2s after solidification. |
do. Problemas de calidad del material (10–20% de los defectos)
Impure or unstable materials introduce internal and surface defects:
- Alloy Impurities: Iron content >1.2% (aleaciones de zinc) causes hard particles, leading to pockmarks and cracks.
- Moisture/Gas Content: Hydrogen content >0.3cc/100g (aleaciones de aluminio) creates bubbles during solidification.
- Oxide Slag: Unfiltered molten metal (slag content >0.5%) causes layering and shrinkage loosening.
3. Marco de la solución: Arreglar & Prevenir defectos
Resolving die casting defects requires targeted fixes for root causes—follow this 3-step approach for long-term results:
A. Correcciones específicas para defectos de alta frecuencia
For common defects, use these proven solutions tailored to cause and defect type:
| Defecto | Immediate Fix | Prevención a largo plazo |
| Undercasting | Aumentar la presión de inyección (by 2–5MPa) o velocidad (by 0.2–0.5m/s); raise alloy temperature (by 10–15°C). | Optimize gate size (match to part thickness: gate width = 2× part thickness); clean exhaust grooves weekly. |
| Cold Separation | Preheat mold to 180–200°C (aleaciones de zinc); increase alloy temperature (by 15–20°C); use a larger gate. | Add diversion ribs (angle ≤10°) to guide uniform flow; install mold temperature controllers (±5°C tolerance). |
| Burbujas | Reducir la velocidad de inyección (by 0.3–0.5m/s); extender el tiempo de retención (by 2–3s); add vacuum exhaust (vacuum degree ≥90kPa). | Use inert gas protection (argon/nitrogen) during melting; filter molten metal with 20-ppi ceramic foam filters. |
| Shrinkage Depression | Increase holding pressure (by 3–5MPa); extender el tiempo de retención (by 3–5s); add local cooling channels (near thick walls). | Optimize part design (reduce wall thickness difference to ≤2:1); use risers for thick-walled areas. |
| Abrasion (Strain) | Polish mold cavity (Ra ≤1.6μm); increase draft angle to 1.5–2°; apply mold release agent (delgado, capa uniforme). | Use wear-resistant mold materials (P.EJ., H13 steel for hot chamber dies); coat cavity with TiN (nitruro de titanio) for zinc alloys. |
B. Optimización del molde: Construya diseños resistentes a defectos
- Ángulo de borrador: Ensure minimum draft of 1° for zinc alloys, 2° for aluminum alloys (prevents abrasion).
- Exhaust System: Agregar ranuras de escape (profundidad 0,1–0,2 mm, ancho 5–10 mm) en las zonas de llenado final; para piezas complejas, usar pasadores de ventilación (diámetro 0,5–1 mm).
- Canales de enfriamiento: Separe los canales a una distancia de 15 a 20 mm; alinear con áreas de paredes gruesas (P.EJ., 5mm de paredes de 10 mm de espesor) para reducir los gradientes de temperatura.
- Diseño de puerta: Utilice compuertas de ventilador para piezas planas grandes (asegura un llenado uniforme); utilizar puertas precisas (diámetro 0,8–1,2 mm) para pequeños componentes 3C.
do. Control de procesos: Estabilizar parámetros
- Control de temperatura:
- Temperatura de aleación: 380–420 ° C (aleaciones de zinc), 680–720°C (aleaciones de aluminio); utilizar un termostato digital (±5°C tolerance).
- Temperatura del molde: 150–200 ° C (aleaciones de zinc), 200–250 ° C (aleaciones de aluminio); monitor con cámaras termográficas infrarrojas.
- Parámetros de inyección:
- Casting de died de cámara caliente (zinc): Presión 10–20MPa, velocidad 0,5–1,5 m/s.
- Fundición a presión en cámara fría (aluminio): Presión 30–80MPa, velocidad 2-5 m/s.
- Controles de calidad:
- First-part inspection: Verifique las dimensiones, superficie, and internal quality (X-ray for critical parts) at the start of each shift.
- Control de procesos estadísticos (proceso estadístico): Track parameters (temperatura, presión) and defect rates; set control limits (P.EJ., ±10% for pressure).
4. La perspectiva de Yigu Technology sobre los defectos comunes de fundición a presión
En la tecnología yigu, we view defects not as failures, sino como oportunidades para optimizar procesos. Para clientes de fundición a presión en cámara caliente (piezas de aleación de zinc 3C), nuestro sistema de control de parámetros impulsado por IA, que combina monitoreo de temperatura en tiempo real y ajuste de presión adaptativo, redujo los defectos de llenado (subestimación, separación en frío) de 8% a <1.5%. Para clientes de cámara de frío (piezas automotrices de aluminio), Nuestro escape asistido por vacío y filtración de espuma cerámica reducen las tasas de burbujas y contracción en 60%.
Estamos avanzando en dos soluciones clave: 1) Simulación de gemelos digitales (software MAGMA) to predict filling defects before mold production; 2) Recubrimientos de moldes resistentes al desgaste (Tialn) that extend mold life by 50%, reducing mesh burrs. Our goal is to help manufacturers shift from “defect repair” to “defect prevention”—cutting scrap rates to <2% and boosting production efficiency by 15%.
Preguntas frecuentes
- Can surface defects like flow marks or pockmarks be repaired after casting?
Yes—minor flow marks can be removed by mechanical polishing (800–1200-grit sandpaper) or chemical etching (para aleaciones de aluminio). Pockmarks may require putty filling (para piezas no críticas), but severe cases need scrapping. We recommend fixing root causes (P.EJ., adjusting injection speed) instead of relying on post-repair.
- Why do internal defects like bubbles or shrinkage often go undetected until later?
Internal defects are hidden under the surface—they may only appear after heat treatment (bubbles expand) or stress testing (cracks form). To detect them early, Utilice la detección de defectos por rayos X para piezas críticas. (P.EJ., sensores automotrices) y pruebas de densidad (Garantizar una densidad ≥99,5% para las aleaciones de aluminio.).
- ¿Los defectos comunes difieren entre la fundición a presión en cámara caliente y en cámara fría??
Sí, cámara caliente (zinc) es propenso a defectos superficiales (abrasión, marcas de viruela) debido a la adherencia del molde y la baja presión; camara fria (aluminio) enfrenta más defectos internos (burbujas, contracción) debido al metal a alta temperatura y al llenado turbulento. Nuestras soluciones se adaptan: para cámara caliente, optimizamos el desmoldeo y el desmolde; para cámara frigorífica, Nos centramos en el vacío y la filtración..