Criterios de aceptación para acero de troquel NADCA 229

Qué es el documento

NADCA 229 lleva el título completo Special Quality Die Steel and Heat Treatment Acceptance Criteria for Die Casting Dies, y es publicada por la North American Die Casting Association. El documento anterior sobre acero de troquel, NADCA 207, ha sido absorbido en él, por lo que una cotización o una ficha técnica que nombre 207 está nombrando un número anterior para el mismo tema y la edición vigente es la que se debe solicitar. La distinción que importa a un comprador es entre un grado y un nivel de calidad. H13 es un grado, y cualquier acería puede producirlo con una amplia dispersión de limpieza y sanidad. Premium Grade H13 y Superior Grade H13 son niveles de calidad dentro de ese grado, y la norma los define, por lo que las dos palabras en un plano son lo que hace verificable el certificado.

El requisito de utillaje para cada familia de metal fundido

La sección de utillaje de las normas de especificación de producto NADCA nombra los grados que espera para los troqueles usados con cada familia de metal de fundición a presión. La lista es deliberadamente corta, y el razonamiento detrás de cada línea se refiere a la temperatura de colada. Cuanto más frío es el metal, menos se desgasta el troquel y menor es el grado que puede justificarse. Cuanto más caliente es el metal, menos margen hay para cambiar calidad por precio.

El requisito de utillaje nombrado para cada familia de metal de fundición a presión en la sección de utillaje de las normas de especificación de producto NADCA. Los grados se citan tal como los imprime la norma, y la redacción de cada nota sigue el razonamiento dado en el mismo pasaje.

Esa tabla es el mínimo que establece la norma y no una comparación entre los grados. Qué grado de la serie H conviene a un troquel particular, y cuál se sustituye cuando el agrietamiento o la erosión es el fallo dominante, es una cuestión aparte y se expone en la página de selección de acero para moldes de fundición a presión, mientras que la función que cada grado desempeña dentro del troquel está en la página de materiales de componentes de moldes de fundición a presión.

Las líneas que debe llevar una especificación de troquel

Una norma solo cambia lo que recibe un comprador si se escribe en el pedido. La lista de verificación NADCA para especificaciones de troqueles de fundición a presión lleva una línea para el acero de la cavidad y una segunda línea para su tratamiento térmico, y cada línea termina con una casilla que pregunta si se requiere una certificación NADCA 229. Ambas casillas son una decisión que el comprador toma en la etapa de consulta. Un troquel pedido con ambas casillas sin marcar es un troquel aceptado bajo la palabra del proveedor, que es exactamente la situación que la norma existe para evitar.

Las líneas de acero de troquel incluidas en la lista de verificación NADCA para especificaciones de troqueles de fundición a presión, y lo que cada línea pide al proveedor que demuestre cuando se requiere una certificación.

Qué cubre la aceptación

Los criterios de aceptación abarcan el acero y el tratamiento aplicado a este, y el documento vigente es descrito por su editor como cobertura de la adquisición del acero y su tratamiento térmico para una vida útil extendida del molde. En el lado del acero, eso significa composición, rango de dureza, limpieza y sanidad, estructura y la resistencia al impacto de la que es capaz el material. En el lado del tratamiento, significa el horno y el ciclo, las temperaturas y tiempos de precalentamiento, austenización y revenido, las disposiciones de temple, la estructura resultante y los ensayos de dureza e impacto que lo confirman.

Las áreas de aceptación listadas para el documento NADCA 229 vigente, que cubre tanto el acero de calidad especial tal como se adquiere como el tratamiento térmico aplicado a este.

Por qué el tratamiento térmico está dentro del mismo documento

Un acero para moldes es tan bueno como el tratamiento que recibe, y la sección de utillaje de la norma trata el tratamiento como un paso crítico en la fabricación de la herramienta. El temple rápido de alta calidad se nombra como esencial para la vida útil normal del molde, y el procedimiento debe equilibrar la distorsión frente a las propiedades metalúrgicas que conlleva un temple rápido. Ese equilibrio es un juicio sobre la sección, el utillaje de sujeción y el horno, por lo que deben respetarse las recomendaciones del fundidor de troquel y las recomendaciones propias del fabricante se nombran junto con la norma.

Los certificados son el mecanismo. Los certificados de origen del acero provienen del proveedor del material y los certificados de tratamiento térmico provienen del taller que ejecutó el ciclo, y el certificado es lo que declara que el tratamiento alcanzó la dureza y la microestructura correctas, en lugar de que el horno se programó correctamente. La sección comercial de las mismas normas va más allá y nombra los elementos que un fundidor de troquel progresivo puede suministrar a partir de la investigación de NADCA, incluido el alivio de tensiones aplicado entre operaciones de mecanizado y la eliminación de la capa blanca dejada por EDM. Ambos residen en la especificación de tratamiento térmico, no en el plano.

Para el comprador, la consecuencia práctica es que el acero y el tratamiento deben provenir de la misma decisión de compra. Un bloque de grado premium tratado térmicamente fuera del ciclo aceptado lleva un certificado del acero y nada para el molde. El oficio se describe en la página de tratamiento térmico para trabajo en caliente, y la capa de EDM en la página de capa blanca de EDM.

Cómo leer un certificado de proveedor

Tres cosas separan un bloque certificado de uno declarado. La primera es la identidad, es decir, un grado y un análisis que coincidan con el pedido en lugar de un nombre comercial. La segunda es el nivel del grado, que para H13 significa si se denomina premium o superior y a cuál de los requisitos graduados compromete esa declaración a la acería. La tercera es el ensayo, es decir, el resultado de impacto a la dureza solicitada, ya que un bloque duro puede seguir siendo frágil. Un grado refundido es la vía habitual hacia los niveles superiores, porque la refusión es lo que eleva la limpieza y refina la estructura que la norma limita.

Cómo se verifica un certificado contra el pedido se expone en la página de verificación de calidad del acero para herramientas y la página de verificación del informe de ensayo. La propia vía de refusión se describe en la página de refusión por electroescoria y la página de ESR H13, los valores de impacto que puede mantener un acero para trabajo en caliente en la gráfico de resistencia al impacto, y los límites de limpieza en la página de inclusiones y tamaño de grano.

A dónde ir después

El propio grado se describe en la página del acero para herramientas H13, y la misma norma se aplica cuando se elige el grado alternativo, lo cual se cubre en la página de H11. Lo que le ocurre a un molde certificado después de unos años de ciclos está en la página de ablandamiento de moldes H13, y el agrietamiento que sufre un molde por ciclado térmico en la página de agrietamiento por fatiga térmica. La dureza y su medición en todo el rango se cubren en la página de métodos de ensayo de dureza.

Fuente, NADCA Product Specification Standards for Die Castings, secciones Tooling for Die Casting y Commercial Practices, North American Die Casting Association, 2009.