What Are the Key Stages of a High-Quality Die Casting Process?

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En la fabricación moderna, desde carcasas de transmisiones automotrices hasta carcasas de productos electrónicos de consumo, el Proceso de casting de die se erige como piedra angular para la producción de complejos, piezas metálicas de gran volumen. Transforma el metal fundido en componentes precisos mediante presión controlada., temperatura, y tiempo. Este artículo desglosa el flujo de trabajo completo de la fundición a presión., desde la preparación del molde hasta el posprocesamiento, destaca los puntos críticos de control de calidad, y resuelve desafíos de procesos comunes, ayudándole a dominar la tecnología para una producción confiable.

1. ¿Cuáles son las etapas centrales del proceso de fundición a presión??

El proceso de fundición a presión sigue un proceso lineal., Flujo de trabajo paso a paso con cinco etapas interconectadas.. Cada etapa impacta directamente en la calidad de la pieza final., y saltarse o apresurarse cualquier paso conduce a defectos. A continuación se muestra un desglose detallado con parámetros procesables.:

1.1 Escenario 1: Preparación de moho (Fundación de precisión)

Los moldes son el "modelo" de la fundición a presión: su diseño y depuración determinan la precisión de las piezas..

TareaRequisitos claveParámetros críticosObjetivo
Diseño de moldes– Alineación de la superficie de partición (sin compensación >0.02milímetros)- Cálculo del sistema de compuerta (diámetro del bebedero principal: 8-15mm basado en el tamaño de la pieza)- Estructuras auxiliares (volumen de ranura de desbordamiento: 5-10% del volumen de la cavidad; profundidad de la ranura de escape: 0.05-0.1milímetros)– Simulación de caudal: Asegúrese de que el líquido metálico llene la cavidad en 0,05-0,2 s.- ángulo de tiro: 1-3° para desmoldar fácilmenteEvite las turbulencias, gas atrapado, y daños por desmoldeo
Selección del material del moldeNúcleo/cavidad del molde: Acero para moldes de trabajo en caliente H13Dureza de enfriamiento: CDH 48-52; Temperatura de templado: 550-600° CResistir a 100,000+ ciclos de fundición; Resiste la fatiga por calor
Instalación de moldes & Depuración– Fijar el molde en la platina de la máquina de fundición a presión (error de paralelismo <0.05mmm)- Mecanismo de expulsión de prueba (Precisión de carrera de la varilla de empuje: ± 0.1 mm)- Precalentar el moldeTemperatura de precalentamiento: 150-250° C (aleaciones de aluminio); 100-180° C (aleaciones de zinc)Reducir la pérdida de temperatura del líquido metálico.; Mejorar la capacidad de llenado

1.2 Escenario 2: Preparación de metales fundidos (Garantizar la calidad del material)

La mala calidad del metal arruina incluso el mejor molde; esta etapa se centra en la pureza y la fluidez..

PasoDetalles de la operaciónParámetros claveControl de calidad
Derretimiento de materia primaPesar lingotes de metal. (P.EJ., aleación de aluminio A380) por receta; Fundir en horno de crisol– Aleaciones de aluminio: 670-720° C- Aleaciones de zinc: 400-450° C- Aleaciones de magnesio: 650-700° C (protección de gas inerte)Evite el sobrecalentamiento (provoca quema de aleaciones); Prevenir el subcalentamiento (reduce la fluidez)
Refinación & DesgásicoAgregar agente refinador (P.EJ., hexacloroetano para aluminio); Use gas argón para revolver– tiempo de refinamiento: 10-15mínimo- Caudal de argón: 5-10 l/minEliminar impurezas (contenido <0.1%); Reducir el contenido de gas (≤0,15 ml/100 g de metal)
Monitoreo de calidad– Seguimiento de temperatura en tiempo real (precisión del termómetro infrarrojo: ± 2 ° C)- Muestreo para composición química. (mediante espectrómetro de análisis espectral)Garantizar el cumplimiento del grado de aleación (P.EJ., Si el contenido 7.5-9.5% para A380)Evite la segregación de componentes; Prevenir la degradación del rendimiento

1.3 Escenario 3: Llenado de inyección (Núcleo de fundición a presión)

This stage uses high pressure and speed to force metal into the mold—precision here eliminates internal defects.

1.3.1 Proceso de inyección de dos etapas (Estándar de la industria)

Injection StageObjetivoParámetros claveCommon Mistakes to Avoid
Low-Speed FillingFill pressure chamber; Avoid metal splashingVelocidad: 0.1-0.5 EM; Presión: 5-15MPAToo fast → Air entrapment; Too slow → Metal solidifies early
High-Speed FillingFill mold cavity quickly; Ensure complex features are formedVelocidad: 2-8 EM (aleaciones de aluminio); 1-3 EM (aleaciones de zinc); Presión: 30-70MPAToo slow → Incomplete filling; Too fast → Turbulence (causa porosidad)

1.3.2 Aumentar & Tenencia

After cavity filling, apply boost pressure and hold to compensate for shrinkage:

  • Boost pressure: 50-100MPA (más alto para piezas de paredes gruesas);
  • tiempo de espera: 2-10s (depende del espesor de la pieza: +1s por 2 mm de espesor);
  • Resultado: Eliminar la contracción interna; Asegurar la densidad de la pieza (≥98%).

1.4 Escenario 4: Apertura del molde & Extracción de parte (Evite daños secundarios)

El manejo cuidadoso evita la deformación de las piezas o los rayones en la superficie..

OperaciónMétodosRequisitos clave
Apertura del moldeLa máquina de fundición a presión aleja el molde en movimiento del molde fijoVelocidad de apertura: 50-100 mm/s (lento primero, entonces rápido)
Expulsión de piezasEl mecanismo de expulsión empuja la pieza hacia afuera (con pastel de puerta y corredores)Fuerza de expulsión: Uniforme (Utilice múltiples varillas de empuje para piezas grandes.)
Limpieza inicialRetire la torta de la puerta y los corredores (manual para lotes pequeños; robótica para producción en masa)Planitud de la superficie de corte: Ra ≤6,3μm

1.5 Escenario 5: Postprocesamiento (Finalizar la calidad de la pieza)

Convierte piezas fundidas en bruto en piezas listas para el mercado; los detalles se encuentran en la Sección 2.

2. Cómo controlar la calidad en cada etapa del proceso de fundición a presión?

El control de calidad no es sólo un control final: está integrado en cada etapa. A continuación se muestra un sistema de garantía de calidad paso a paso.:

Etapa de fundición a presiónArtículo de control de calidadMétodo de pruebaEstándares/Criterios de Aceptación
Preparación de mohoPrecisión del moldeCoordinar la máquina de medir (Cmm)Tolerancia de la dimensión de la cavidad: IT8-IT10
metal fundidoContenido de gasPrueba de presión reducida (RPT)≤0,15 ml/100 g (aleaciones de aluminio)
Llenado de inyecciónEstabilidad del proceso de llenadoSensores de presión + Sistema de adquisición de datosFluctuación de presión <± 5%; Fluctuación de velocidad <±10%
Apertura del molde & EliminaciónPart Surface QualityInspección visual + Magnifying glass (10incógnita)Sin grietas, cierres frios, or severe burrs
Postprocesamiento– Precisión dimensional- Internal Quality- Propiedades mecánicas– Cmm- X-ray flaw detection- Prueba de tracción + Hardness test– Tolerancia: ± 0.05 mm (key dimensions)- No internal porosity (ISO 17636-1 Nivel 2)- Resistencia a la tracción: ≥200MPa (A380 aluminum); Dureza: media pensión 80-100

3. ¿Cuáles son los defectos comunes del proceso de fundición a presión y sus soluciones??

Even with strict control, defects can occur—targeted solutions save time and material.

Tipo de defectoVisual/Detected CharacteristicsCausa principalSoluciones prácticas
PorosidadTiny air bubbles (visible via X-ray or surface pinholes)Trapped cavity gas- High metal liquid gas content- Fast filling speed1. Enlarge exhaust grooves (depth 0.1-0.15mm); 2. Extend degassing time to 15-20min; 3. Reduce high-speed filling speed by 10-20%
ContracciónDepresiones en la superficie de la pieza o huecos internos. (La radiografía muestra áreas oscuras.)– Presión de sobrealimentación insuficiente- Enfriamiento demasiado rápido (pérdida de calor local)- Tiempo de espera demasiado corto1. Aumentar la presión de sobrealimentación a 60-80MPa; 2. Agregue inserciones de enfriamiento en puntos calientes; 3. Ampliar el tiempo de espera en 2-3 segundos
Cierre en fríoCosturas lineales en la superficie de la pieza. (capas de metal sin fusionar)– Baja temperatura del líquido metálico- Velocidad de llenado lenta- Superficie del molde frío1. Aumentar la temperatura del metal entre 10 y 20 °C.; 2. Aumente la velocidad de llenado de alta velocidad 0.5-1 EM; 3. Comprobar el precalentamiento del molde (asegurar que no haya puntos fríos)
Cepa de mohoScratches or material adhesion on part surfaceRough mold cavity (Real academia de bellas artes >0.8μm)- Failed release agent- High mold temperature1. Polish mold cavity to Ra ≤0.4μm; 2. Replace release agent (use water-based for aluminum); 3. Lower mold temperature by 20-30°C
GrietasFine lines on part (especially at fillets)Small fillet radius (<1milímetros)- Enfriamiento desigual- Residual stress1. Optimize part design (fillet radius ≥2mm); 2. Balance mold cooling channels (flow rate difference <10%); 3. Add stress relief annealing (120-180°C for 2-4h)

4. La perspectiva de Yigu Technology sobre el proceso de fundición a presión

En la tecnología yigu, we view the Proceso de casting de die as a “systematic precision chain”—each stage is linked, and a weak link ruins the whole part. Nuestros datos muestran 65% of defects come from ignoring early-stage controls (P.EJ., mold preheat or metal degassing) rather than post-processing fixes.

We recommend a “preventive control” approach: For automotive aluminum parts, we use AI to monitor injection pressure (real-time adjustment to ±2MPa) and mold temperature (maintain ±5°C stability); For consumer electronics zinc parts, we optimize gating systems to cut porosity rates to <0.5%. By integrating digital monitoring (P.EJ., IoT sensors for molten metal temperature) and mold life cycle management, we help clients reduce defect rates by 30% and extend mold service life by 20%.

5. Preguntas frecuentes: Preguntas comunes sobre el proceso de fundición a presión

Q1: ¿Cuál es la diferencia entre la fundición a alta presión? (HPDC) y fundición a baja presión (LPDC) en la etapa de inyección?

HPDC usa alta presión (30-100MPA) y velocidad (2-8 EM) for fast filling—ideal for thin-walled, partes complejas (P.EJ., trampas para el teléfono). LPDC usa baja presión (0.05-0.2MPA) and slow filling (gravity-assisted)—better for thick-walled, piezas de alta resistencia (P.EJ., culatas de motor) as it reduces porosity.

Q2: ¿Cuánto dura un molde típico de fundición a presión?, y como alargar su vida?

A standard H13 steel mold lasts 100,000-200,000 ciclos. Para extender la vida: 1. Clean mold cavity after every 500 ciclos (remove residue); 2. Evite el sobrecalentamiento (monitor mold temperature in real time); 3. Use mold maintenance oil (prevents rust during downtime); 4. Repair small scratches promptly (via laser cladding).

Q3: ¿Se puede utilizar el proceso de fundición a presión para metales de alto punto de fusión como el acero??

No. Steel’s melting point (1450-1510° C) exceeds the heat resistance of H13 mold steel (max working temperature ~600°C), causing rapid mold wear. Die casting is mainly for non-ferrous alloys (aluminio, zinc, magnesio) with melting points <800° C. Para piezas de acero, forging or sand casting is more suitable.

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