Diseño y fabricación de moldes de fundición a presión

Un diseño de molde razonable es un requisito previo crucial para extender la vida útil de los moldes de fundición a presión. El espesor de pared adecuado y el diseño del canal de enfriamiento pueden garantizar la resistencia del molde y el equilibrio térmico. Durante el diseño del molde se debe tener especialmente en cuenta la concentración de tensiones y las zonas de desgaste severo. Igualar la precisión de cada pieza debe ser razonable: el juego excesivo conduce a una mala conducción del calor, provocando daños por fatiga térmica; mientras que un espacio insuficiente genera tensiones de compresión y tracción. Las tensiones internas se generan fácilmente durante la fabricación de moldes, lo que afecta significativamente la vida útil del molde. Por lo tanto, se deben evitar las tensiones internas tanto como sea posible durante la fabricación y se debe realizar un alivio de tensiones oportuno después del mecanizado en desbaste. La tecnología de pulso eléctrico puede reemplazar la electroerosión para reducir la tensión de tracción de la superficie.

Tecnología de tratamiento de superficies de moldes de fundición a presión

Al tratar rigurosa y razonablemente la superficie del molde de fundición a presión, se puede mejorar significativamente su rendimiento y vida útil. La tecnología de tratamiento de superficies de moldes de fundición a presión generalmente se puede dividir en tres categorías: mejora de los procesos de tratamiento térmico tradicionales; tecnología de modificación de superficies, como tecnología de tratamiento con láser de superficies; tecnología de recubrimiento.

1. （1）Mejora de los procesos tradicionales de tratamiento térmico. El proceso tradicional de tratamiento térmico con moldes de fundición a presión implica enfriamiento y revenido. La mejora de los procesos tradicionales de tratamiento térmico combina el temple y el revenido con tecnologías avanzadas de tratamiento de superficies. Por ejemplo, NQN (es decir, refuerzo compuesto de carburación-nitruración-templado-carburación-nitruración) da como resultado una mayor dureza de la superficie del molde, una mayor resistencia interna, un gradiente de dureza razonable de la capa carburizada, una mejor estabilidad del revenido y resistencia a la corrosión, lo que mejora significativamente el rendimiento integral y vida de servicio.

2. Tecnología de modificación de superficies. La tecnología de modificación de superficies se refiere al cambio de las propiedades de la superficie de los moldes mediante métodos físicos o químicos. Generalmente, existen dos tipos: tecnología térmica de superficie, expansión y penetración, y tecnología de tratamiento láser de superficie.

(2) La tecnología de penetración, expansión y térmica de superficies incluye carburación, nitruración, boruración, así como carburación-nitruración, nitruración de azufre-carbono, etc. La carburación ayuda a fortalecer la dureza de la superficie de los moldes. Los métodos de cementación incluyen la cementación de polvo sólido, la cementación de gas, la cementación al vacío y la cementación de iones. La cementación por vacío y por iones tiene velocidades de penetración rápidas, capas cementadas uniformes, gradientes suaves de concentración de carbono y una deformación mínima de la pieza de trabajo. La nitruración es conveniente y la capa nitrogenada del molde tiene alta dureza y buena resistencia al desgaste, lo que muestra un excelente rendimiento antiadherente del molde. La boruración muestra la mejora más significativa en el rendimiento de la superficie, con mayor dureza del molde, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión y rendimiento antiadherente, pero las condiciones del proceso son exigentes.

El tratamiento superficial de moldes con láser ha surgido en las últimas tres décadas, mejorando el rendimiento de la superficie del molde de dos maneras. Un método consiste en fundir la superficie del molde con un láser y luego combinarlo con procesos como carburación, nitruración o recubrimiento. El otro método consiste en combinar la tecnología de tratamiento de superficies con láser con algunos aditivos metálicos con buenas propiedades físicas, integrándolos en la superficie del molde de fundición a presión.

3. (3) Tecnología de recubrimiento. La tecnología de recubrimiento implica aplicar una capa de recubrimiento a la superficie del molde, que actúa como ropa protectora para el molde. Por ejemplo, el revestimiento compuesto de politetrafluoroetileno se utiliza principalmente para mejorar la resistencia al desgaste del molde, la resistencia a la corrosión y la resistencia al frío y al calor.

Uso del molde de fundición a presión

Seleccionar procesos y mantenimiento de fundición a presión razonables es crucial para la vida útil de los moldes. Una parte importante del daño causado por el moho se debe a un uso incorrecto y a un mantenimiento científico insuficiente. En primer lugar, se debe prestar especial atención al control de la temperatura del molde. Precalentar el molde antes de la producción y mantener un rango de temperatura adecuado durante la producción puede evitar grietas en la superficie o incluso grietas causadas por gradientes de temperatura excesivos dentro y fuera de la cavidad. En segundo lugar, se deben utilizar agentes desmoldantes de fundición a presión de alta calidad, con un espesor moderado aplicado uniformemente a la superficie del molde, lo que desempeña un papel crucial en la protección de los materiales del molde. Finalmente, para reducir la acumulación de tensión térmica y evitar el agrietamiento del molde de fundición a presión, es necesario un alivio periódico de la tensión mediante técnicas como el templado.

Conclusión

Los materiales de los moldes de fundición a presión, el diseño y la fabricación de los moldes, la tecnología de tratamiento de la superficie del molde y el uso del molde afectan de manera integral el rendimiento y la vida útil del molde. Al considerar estos factores de manera integral y tomar medidas efectivas, se puede mejorar efectivamente el rendimiento del molde de fundición a presión y extender la vida útil del molde de fundición a presión.