A fundição sob pressão é um processo de fabricação amplamente utilizado para a produção de peças metálicas complexas com alta precisão. No entanto, não é sem desafios. Vários defeitos podem ocorrer durante o processo, afetando a qualidade, desempenho, e custo dos produtos finais. Compreender esses problemas comuns e suas soluções é crucial para que os fabricantes melhorem a eficiência da produção e a qualidade do produto. Abaixo está uma análise detalhada dos principais problemas na fundição sob pressão, junto com soluções práticas.
1. Principais defeitos na fundição sob pressão: Uma visão geral
Antes de nos aprofundarmos em problemas específicos, vamos primeiro dar uma olhada em um resumo dos defeitos de fundição sob pressão mais comuns, suas principais causas, e soluções principais. Esta tabela fornece uma referência rápida para identificar e resolver problemas.
| Categoria de defeito | Principais Manifestações | Causas Primárias | Soluções principais |
| Estômatos e frouxidão | Sombras densas na inspeção por raios X; furos expostos após usinagem | Ar preso na cavidade (escapamento ruim); precipitação de hidrogênio durante a solidificação | Adicione tanques de exaustão em serpentina; usar fundição a vácuo; controlar a desgaseificação da fusão |
| Reduzindo Buracos e Reduzindo Frouxidão | Retração concentrada ou dispersa em peças espessas/juntas quentes | Reabastecimento inadequado da contração de volume durante a solidificação | Prolongue o tempo de espera; aumentar a pressão final; otimizar o sistema de portão |
| Rachaduras e Deformações | Rachaduras térmicas em peças de paredes finas; distorção de grandes estruturas planas | Estresse térmico excedendo a resistência do material; contração de resfriamento irregular | Ajustar o sistema de resfriamento do molde; aumentar a temperatura do molde; usar transições de arco |
| Colagem e tensão do molde | Superfície de fundição áspera; escassez de material local; obstrução grave de mofo | Alta atividade química de materiais (Por exemplo, ligas de zinco); superfície do molde ruim ou agente desmoldante com falha | Cavidade de molde polonês; placa de cromo duro; use agentes desmoldantes de alta temperatura |
| Flash e rebarbas | Excesso semelhante a flocos nas superfícies de separação do molde/lacunas de blocos móveis | Força de fixação insuficiente; desgaste do molde; alta pressão de injeção | Verifique o desgaste do molde; aumentar a força de fixação; adicione ranhuras de vedação |
2. Análise aprofundada dos principais problemas de fundição sob pressão
Cada defeito na fundição sob pressão tem características únicas e requer soluções específicas. As seções a seguir detalham os problemas mais críticos usando um causa-efeito-solução estrutura, com termos-chave destacados para maior clareza.
2.1 Estômatos e frouxidão: O “Assassinos Invisíveis” da compacidade da fundição
Estômatos (pequenas bolhas) e frouxidão (poros dispersos) estão entre os defeitos mais persistentes na fundição sob pressão. Muitas vezes são invisíveis a olho nu, mas podem reduzir significativamente as propriedades mecânicas das peças, como resistência à tração e resistência à fadiga.
O que os causa?
- Durante a injeção em alta velocidade, o ar na cavidade do molde é comprimido em uma zona de alta pressão. Se o canal de exaustão está bloqueado ou muito estreito, este ar não consegue escapar e fica preso como bolhas na peça fundida.
- O líquido metálico absorve hidrogênio durante a fusão. À medida que o líquido solidifica e esfria, a solubilidade do hidrogênio diminui, fazendo com que ele precipite como pequenos poros.
Como resolvê-los?
- Instalar tanques de exaustão serpentina no molde: Esses tanques têm um design sinuoso que aumenta o caminho para o ar escapar, garantindo exaustão completa.
- Adotar tecnologia de fundição a vácuo: Este método extrai ativamente o ar da cavidade antes da injeção, reduzindo o aprisionamento de ar em até 90%.
- Controlar rigorosamente o processo de desgaseificação durante o derretimento: Use gás inerte (Por exemplo, argônio) para purgar o líquido metálico, remoção de hidrogênio dissolvido e outros gases.
2.2 Defeitos de encolhimento: Por que as peças grossas falham
Encolhendo buracos (grande, lacunas concentradas) e diminuindo a frouxidão (pequeno, lacunas dispersas) são comuns em seções espessas ou “juntas quentes” (áreas onde vários fluxos de metal se encontram e esfriam lentamente). Esses defeitos enfraquecem a estrutura da peça e podem causar vazamentos em componentes que suportam pressão.
Uma visão comparativa dos tipos de encolhimento:
| Tipo | Localização | Tamanho | Impacto no desempenho |
| Encolhendo Buracos | Peças grossas/juntas quentes | Grande (muitas vezes >1milímetros) | Redução severa na compacidade; pode causar falha estrutural |
| Reduzindo a frouxidão | Igual ao acima | Pequeno (geralmente <0.5milímetros) | Perda gradual de propriedades mecânicas; afeta a durabilidade a longo prazo |
Soluções para evitar o encolhimento:
- Estenda o tempo de espera da máquina de fundição: Isso permite que mais líquido metálico flua para dentro da cavidade e reabasteça o espaço deixado pela contração de solidificação..
- Aumente o pressão final: A pressão mais alta garante que o líquido metálico preencha até mesmo pequenas lacunas, reduzindo a formação de encolhimento.
- Otimize o sistema de bloqueio: Posicione a porta interna perto das áreas propensas ao encolhimento para que o líquido metálico possa alimentar diretamente essas regiões. Adicionar ranhuras de transbordamento para coletar o excesso de líquido e auxiliar na reposição.
2.3 Colagem e tensão do molde: Um pesadelo para a eficiência da produção
A aderência do molde ocorre quando a peça fundida adere à superfície do molde durante a ejeção, levando a arranhões, perda material, ou até mesmo danos por mofo. Este problema é particularmente comum com ligas de zinco e outros materiais quimicamente ativos.
Quais são os sinais de alerta?
- A superfície de fundição torna-se áspera ou apresenta “marcas de puxar” após a ejeção.
- Local areas of the casting are missing (due to material sticking to the mold).
- In severe cases, the casting gets stuck in the mold, halting production.
How to fix and prevent mold sticking?
- Regularly polish the mold cavity: A smooth mold surface reduces friction between the casting and the mold.
- Plate the mold with hard chrome: This coating increases surface hardness and resistance to adhesion, estendendo a vida do molde.
- Switch to high-temperature resistant release agents: Graphite-based or molybdenum disulfide release agents form a protective layer between the casting and mold, preventing sticking.
- Instalar forced ejection mechanisms in high-risk areas (Por exemplo, deep cavities or complex shapes) to ensure smooth part removal.
3. Estratégias abrangentes de prevenção para problemas de fundição sob pressão
Solving individual defects is important, but a systematic approach is needed to minimize all issues. Below are four key strategies to build a robust die casting process:
- Preliminary Verification with CAE Simulation
Use Computer-Aided Engineering (Cae) software to simulate the filling and solidification process. This predicts potential defect locations (Por exemplo, air traps, juntas quentes) before mold production, saving time and cost on revisions.
- Real-Time Process Monitoring
Collect data on injection curves (velocidade, pressão) e temperatura do molde em tempo real. Set up control limits for these parameters to ensure the process stays within optimal ranges. Por exemplo, if mold temperature drops below a threshold, the system can alert operators to adjust heating.
- Continuous Improvement with FMEA
Conduct Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) to review historical defects. Identify root causes (Por exemplo, “mold sticking due to infrequent polishing”) and implement corrective actions. This cycle of analysis and improvement reduces defect recurrence.
- Strict Equipment Management
- Regularly calibrate the injection system of the die casting machine to ensure accurate pressure and speed control.
- Verifique o cleanliness of hydraulic oil: Contaminated oil can cause system malfunctions, leading to unstable injection and defects.
4. Perspectiva da Yigu Technology sobre qualidade de fundição sob pressão
Na tecnologia Yigu, we believe that solving die casting problems requires a balance of technical expertise and practical experience. Many defects, such as stomata and shrinkage, are interrelated—improving exhaust to reduce stomata may require adjusting injection pressure, which could affect flash formation. Thus, manufacturers should not focus on single parameters but optimize the entire process based on product structure e Propriedades do material.
We recommend small-batch trials before mass production: Test different process parameters (Por exemplo, temperatura do molde, tempo de espera) to find the “ponto ideal” para cada parte. Adicionalmente, investing in operator training is key—well-trained staff can detect early signs of defects (Por exemplo, superfícies ásperas, resfriamento irregular) and adjust the process promptly. Ao combinar tecnologia avançada (like CAE simulation) with hands-on expertise, Os fabricantes podem alcançar consistentes, high-quality die casting.
5. Perguntas frequentes: Perguntas comuns sobre problemas de fundição sob pressão
1º trimestre: A fundição a vácuo pode eliminar completamente os estômatos?
Não, vacuum die-casting significantly reduces stomata (por 80-90%) but cannot eliminate them entirely. Residual hydrogen in the metal liquid or minor exhaust gaps may still cause small pores. Combining vacuum technology with strict degassing during melting is the most effective approach.
2º trimestre: Por que muitas vezes ocorrem rachaduras em peças fundidas sob pressão de paredes finas?
Thin-walled parts cool faster than thick parts, creating large estresse térmico (due to uneven temperature distribution). When this stress exceeds the material’s strength limit, cracks form. Para evitar isso, increase mold temperature to slow cooling and use arc transitions (instead of sharp corners) Para reduzir a concentração de estresse.
3º trimestre: Com que frequência devo substituir o agente desmoldante na fundição sob pressão?
A frequência depende do tipo de agente desmoldante e do volume de produção. Para agentes desmoldantes à base de grafite, substitua-os a cada 4-6 horas (ou depois 50-100 ciclos) para garantir a eficácia. Se a aderência do molde ocorrer com mais frequência, verifique a cobertura do agente desmoldante e ajuste o cronograma de substituição.