Conocimientos básicos sobre la fundición a presión de aleación de zinc — Fábrica de fundición a presión de herrajes de Huizhou

En la actualidad, las piezas fundidas en molde de aleación de zinc se utilizan ampliamente en diversos sectores decorativos, como accesorios para muebles, decoración arquitectónica, accesorios para baños, accesorios de iluminación, juguetes, clips para corbatas, hebillas de cinturón y diversas hebillas metálicas decorativas, entre otros. Por ello, se exigen altos estándares de calidad superficial en las piezas fundidas y un buen desempeño en los tratamientos de superficie. El defecto más frecuente en las piezas fundidas en molde de aleación de zinc es la formación de ampollas en la superficie.

Caracterización de defectos: existen protuberancias y pequeñas burbujas en la superficie de la pieza fundida a presión.

Se descubrió después de la fundición a presión.

Expuesto tras el pulido o el mecanizado

Aparece después de la pulverización de aceite o del galvanizado

Causas:

1. Causado por los poros: principalmente debido a los poros y al mecanismo de contracción. Los poros suelen ser redondos, mientras que la mayoría de las contracciones son irregulares.

(1) Causa de la porosidad: a. Durante el proceso de llenado y solidificación del metal fundido, se forman cavidades en la superficie o en el interior de la pieza fundida debido a la entrada de gases.

b El gas volatilizado de la pintura invade

El contenido de gas en la aleación C líquida es demasiado elevado y precipita durante la solidificación.

Cuando el gas presente en la cavidad del molde, el gas volatilizado por el recubrimiento y el gas desprendido durante la solidificación de la aleación no se evacuan adecuadamente, acabarán quedando en la pieza fundida y darán lugar a poros.

(2) Causas de la cavidad de contracción: una cavidad de contracción se produce debido a la reducción del volumen o a la falta de alimentación de metal líquido en el punto de solidificación final durante la solidificación del metal líquido.

b La pieza fundida con un espesor desigual o con sobrecalentamiento local presenta una solidificación lenta en determinada zona, y se forma una depresión en la superficie cuando el volumen se contrae.

Debido a la presencia de poros y cavidades de contracción, los huecos pueden absorber agua durante el tratamiento superficial de las piezas fundidas a presión. Cuando estos huecos se someten a un proceso de horneado tras la pintura y la galvanoplastia, el gas contenido en ellos se expande por efecto del calor; o bien, el agua presente en el hueco se transforma en vapor y aumenta su volumen, lo que puede provocar la formación de ampollas en la superficie de la pieza fundida.

2. Causado por corrosión intergranular:

Impurezas perjudiciales en la composición de la aleación de zinc: el plomo, el cadmio y el estaño se acumulan en los límites de grano, provocando corrosión intergranular, lo que conduce a la ruptura de la matriz metálica. El galvanizado acelera este fenómeno, y las piezas sometidas a corrosión intergranular se expanden, levantando el recubrimiento y originando ampollas en la superficie de la pieza fundida. Especialmente en ambientes húmedos, la corrosión intergranular puede deformar las piezas fundidas, provocar fisuras o incluso fracturas. (Véase la Figura 1 a la derecha)

3. Causados por fisuras: marcas de agua, estrías frías y grietas térmicas

Líneas de agua y líneas de separación por frío: durante el proceso de llenado, el metal fundido que entra primero entra en contacto con la pared del molde y se solidifica prematuramente, mientras que el metal fundido que entra posteriormente no logra unirse completamente con la capa metálica ya solidificada. Así se forman las líneas superpuestas en la unión a tope de la superficie de la pieza colada, apareciendo defectos en forma de franjas, como se muestra en la Figura 2. La marca de agua suele localizarse en la capa superficial de la pieza; sin embargo, la barrera de frío puede penetrar en el interior de la pieza colada.

Grietas por calor:

a Cuando el espesor de la pieza fundida es desigual, el proceso de solidificación genera tensiones.

b Expulsión prematura y resistencia metálica insuficiente

c Fuerza desigual durante la expulsión

d La temperatura excesiva del molde hace que los granos sean gruesos

e Existen impurezas nocivas

Los factores anteriores pueden provocar grietas.

Cuando en la pieza de fundición a presión existen canales de agua, canales de refrigeración y fisuras por calor, la solución se infiltrará en las grietas durante el proceso de galvanoplastia y, al someterse a horneado, se convertirá en vapor; la presión del aire levantará el recubrimiento galvanizado, dando lugar a la formación de burbujas.

Existen dos niveles de alimentación forzada: la alimentación por extrusión y la alimentación por forjado; para las piezas fundidas, estos dos niveles tienen distintos objetivos. El primero consiste básicamente en eliminar las cavidades de contracción y la porosidad del pieza fundida, mientras que el segundo busca lograr que el interior de la pieza alcance un grado de grano fragmentado o una estructura forjada. Si deseamos emplear términos diferentes para distinguir estos dos grados, podemos usar “alimentación por extrusión” para referirnos al primero y “alimentación por forjado” para el segundo. Es preciso tener plenamente en cuenta que la reposición es un medio directo y no puede alcanzarse de manera indirecta. Desde el punto de vista del proceso, se puede introducir un parámetro operativo para expresarlo: la “presión de alimentación”. En el plano físico, el concepto de presión puede manifestarse de dos formas: una en el estado líquido, conocida como la “ley de Pascal”, que definimos como “presión líquida”; la otra aparece en el estado sólido, a la que denominamos “presión sólida”. Cabe señalar que, si se confunden las condiciones de aplicación del concepto de presión en estos dos estados distintos, ello puede acarrear serios problemas.