El problema mundial de las piezas fundidas a presión: solución de control de la porosidad

        En la fabricación de componentes de precisión para automóviles, los "poros de arena" y "poros de gas" (denominados colectivamente defectos de cavidades) dentro de las piezas fundidas a presión son reconocidos en la industria como asesinos de las propiedades mecánicas. Estos defectos no solo provocan un gran número de desechos después del mecanizado posterior, sino que también causan concentración de esfuerzos bajo condiciones de servicio de alta carga en las plantas de ensamblaje, lo que lleva a la fatiga y fractura de los componentes.

JIAZHAN Industry, basándose en estándares de control de calidad de grado automotriz, desde la fusión de aluminio, el diseño del canal del molde, el proceso de inyección hasta la inspección final, descompone y resuelve este desafío técnico en toda la cadena.

🛠️ 1. Análisis de las causas subyacentes de los poros de arena y poros de gas

Las cavidades internas en las piezas fundidas a presión se clasifican principalmente en tres tipos según su naturaleza mecánica y física:

• 1. Porosidad por atrapamiento de gas (Entrapment Porosity): Durante la inyección a alta velocidad, el gas en la cavidad del molde no puede ser expulsado a tiempo y es arrastrado por el flujo de metal a alta velocidad, quedando atrapado dentro de la pieza fundida, generalmente con paredes internas lisas.

• 2. Porosidad por hidrógeno (Hydrogen Porosity): El aluminio líquido absorbe fácilmente hidrógeno durante las etapas de fusión y mantenimiento. Cuando el hidrógeno no puede escapar a tiempo durante la solidificación, se acumula formando microporos.

• 3. Rechupe y porosidad por contracción (Shrinkage Porosity): La aleación de aluminio se contrae en volumen (aproximadamente $3\%\sim6\%$) durante la transición de líquido a sólido. Si no hay suficiente alimentación de aluminio líquido en las zonas finales, se forman cavidades de contracción de forma irregular, similares a desgarros, en los puntos calientes.

🛠️ 2. Solución de control de cadena completa de JIAZHAN Industry

1. Purificación de la fuente: Proceso de "deshidrogenación y eliminación de escoria" en la etapa de fusión

• Refinado y deshidrogenación: Se utiliza un pastillero desgasificador de alta pureza junto con un agente refinador para un refinado combinado, controlando estrictamente el contenido de hidrógeno libre en el aluminio líquido por debajo de 0.1mL/100g.

• Filtración multietapa: Mediante el desescoriado manual periódico, se elimina completamente la escoria flotante del aluminio líquido, garantizando la pureza del material dentro del aluminio líquido.

2. Arquitectura del molde: Diseño de ventilación y alimentación basado en análisis de flujo de molde CAE

• Optimización de la estructura del canal: Se utiliza el software FLOW-3D para realizar simulaciones integrales de dinámica de fluidos. Se diseñan canales de sección cónica para asegurar que el aluminio líquido llene el molde de manera estable y uniforme (flujo laminar en lugar de turbulento), evitando el atrapamiento de gas en el frente de avance.

• Sistema de ventilación completo: En el extremo de la cavidad del molde, donde el metal líquido converge finalmente, se instalan obligatoriamente grandes rebosaderos y válvulas de vacío de alta eficiencia para asegurar que más del 95% del gas en la cavidad sea extraído por la fuerza antes de que llegue el metal líquido.

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