La colada en molde permanente, tambi\u00e9n llamada colada por gravedad en molde met\u00e1lico, vierte el metal en un molde met\u00e1lico reutilizable por acci\u00f3n de la gravedad. El molde y sus machos constituyen la herramienta, y el material del que est\u00e1n hechos se determina por cuatro factores y no por uno solo. Las recomendaciones publicadas a continuaci\u00f3n establecen la elecci\u00f3n seg\u00fan la aleaci\u00f3n de fundici\u00f3n y seg\u00fan el n\u00famero de coladas que el molde debe soportar.<\/p>\n\n\n\n
Cuatro factores principales afectan la selecci\u00f3n de un material para un molde permanente o un macho. Son la temperatura de colada del metal que se va a fundir, el tama\u00f1o de la pieza, el n\u00famero de piezas por molde y el costo del material del molde.<\/p>\n\n\n\n
Esas cuatro variables son la base de las tres tablas de selecci\u00f3n que figuran a continuaci\u00f3n. Las dos primeras determinan la temperatura de trabajo del molde y la cantidad de calor que debe evacuar, la tercera determina si la vida \u00fatil adicional de un acero para herramientas justifica su costo, y la cuarta decide entre fundici\u00f3n gris, un acero fundido de baja aleaci\u00f3n y un acero para herramientas fundido.<\/p>\n\n\n\n
La tabla abarca moldes para piezas peque\u00f1as de hasta 25 mm (1 in.) y para piezas medianas y grandes de hasta 915 mm (36 in.). Cada fila es una aleaci\u00f3n de fundici\u00f3n y cada columna es el n\u00famero de coladas que el molde debe realizar, de modo que la misma aleaci\u00f3n pasa a un material diferente a medida que se alarga la serie de producci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Materiales recomendados para moldes permanentes, reproducidos de la Tabla 1 de Permanent Mold Casting, en ASM Handbook, Volumen 15, Casting. Cuando en una celda se indican dos materiales, la fuente los enumera sin orden de preferencia. (a) Misma composici\u00f3n que la del metal colado. (b) Se usa AISI H11 cuando se requiere pulido en piezas medianas. (c) Para piezas medianas; los materiales recomendados para piezas grandes son fundici\u00f3n gris con insertos de H11 o acero para matrices H11 macizo. (d) Para piezas medianas; las piezas grandes no se cuelan en esta cantidad.<\/em><\/p>\n\n\n\n La fundici\u00f3n gris es el material para moldes permanentes m\u00e1s utilizado y, en el bloque de piezas peque\u00f1as, cubre todas las aleaciones hasta 100.000 coladas. El acero para herramientas aparece en la tabla en dos lugares. Para piezas peque\u00f1as de aluminio y magnesio, la columna de 100.000 coladas a\u00f1ade insertos de AISI H14 dentro de la fundici\u00f3n gris, y para piezas peque\u00f1as de zinc se nombra el AISI H11 cuando se debe mantener un pulido en piezas medianas.<\/p>\n\n\n\n En el bloque de piezas medianas y grandes el patr\u00f3n se repite con mayor intensidad. Las piezas grandes de aluminio y magnesio requieren fundici\u00f3n gris con insertos de H11 o un acero para matrices H11 macizo a las 100.000 coladas, y las piezas de zinc emplean fundici\u00f3n gris con AISI H11 desde 1.000 coladas en adelante. El cobre es la excepci\u00f3n, porque su mayor temperatura de colada lleva la selecci\u00f3n hacia la fundici\u00f3n de aleaci\u00f3n y no se nombra ning\u00fan acero para herramientas. Las piezas de fundici\u00f3n gris est\u00e1n marcadas como no coladas en la columna superior.<\/p>\n\n\n\n Un acero al carbono simple como el 1020 aparece en las columnas de recuentos bajos. Es econ\u00f3mico y adecuado cuando el molde no trabaja a alta temperatura, y el paso al H11 o H14 es un aumento de la dureza en caliente y de la resistencia al agrietamiento t\u00e9rmico. Ese paso solo se justifica cuando el n\u00famero de coladas o el acabado superficial de la pieza lo exigen.<\/p>\n\n\n\n Los machos se recomiendan por separado, y la divisi\u00f3n es por tama\u00f1o del macho y no por tama\u00f1o de la pieza. Los materiales de estas dos tablas se enumeran en orden descendente de preferencia, por lo que el primer nombre de una celda es la primera opci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Materiales recomendados para machos peque\u00f1os, de menos de 76 mm (3 in.) de di\u00e1metro y 255 mm (10 in.) de longitud, reproducidos de la Tabla 2 de Permanent Mold Casting, en ASM Handbook, Volumen 15, Casting. (a) Los materiales se enumeran en orden descendente de preferencia. (b) Templado a 42 a 45 HRC. (c) Para uso con relativamente pocas coladas. (d) Para la fundici\u00f3n de bronces de aluminio.<\/em><\/p>\n\n\n\n Materiales recomendados para machos grandes, de m\u00e1s de 76 mm (3 in.) de di\u00e1metro y 255 mm (10 in.) de longitud, reproducidos de la Tabla 3 de Permanent Mold Casting, en ASM Handbook, Volumen 15, Casting. (a) Los materiales se enumeran en orden descendente de preferencia. (b) Excepto para aberturas con formas complejas, que requieren machos de arena perdidos.<\/em><\/p>\n\n\n\n El acero para matrices H11 designado para machos peque\u00f1os de aluminio y magnesio se templa a 42 a 45 HRC, y el carbono y el grafito se ofrecen solo para relativamente pocas coladas. Para machos grandes, el paso al H11 se produce a las 10.000 coladas como insertos y a las 100.000 coladas como insertos o como matriz de acero H11 maciza. La segunda nota al pie de esa tabla mantiene disponibles los machos de arena perdidos para aberturas con formas complejas.<\/p>\n\n\n\n Las piezas de molde se pueden colar a forma cuando las piezas a fabricar no son complicadas, y los moldes colados sirven para cualquier aplicaci\u00f3n para la que se recomiende fundici\u00f3n gris o acero para matrices AISI H11 en la tabla de machos. Se usan con mayor frecuencia cuando los requisitos de producci\u00f3n son grandes y cuando los programas de reemplazo o env\u00edo de moldes requieren varios moldes iguales.<\/p>\n\n\n\n Los insertos de cavidad total o parcial se usan para obtener una mayor vida \u00fatil del molde o para simplificar el mecanizado, la manipulaci\u00f3n y el reemplazo, y tambi\u00e9n pueden incorporar ventilaci\u00f3n, enfriar paredes delgadas o calentar parte de la cavidad. Los insertos de fundici\u00f3n gris colados a forma para piezas complejas de aluminio y magnesio duran de 5.000 a 20.000 coladas, seg\u00fan la complejidad de la pieza.<\/p>\n\n\n\n El mecanizado de la cavidad suele ser un factor m\u00e1s significativo en el costo de un molde que el costo del material del que se corta. Tomando un molde de fundici\u00f3n gris como 1,0, y con el tratamiento t\u00e9rmico incluido donde se requiere, las relaciones publicadas del costo de mecanizado para moldes id\u00e9nticos son las siguientes.<\/p>\n\n\n\n Costo de mecanizado relativo de moldes id\u00e9nticos, reproducido de la secci\u00f3n de mecanizado de Permanent Mold Casting, en ASM Handbook, Volumen 15, Casting. El tratamiento t\u00e9rmico se incluye donde se requiere.<\/em><\/p>\n\n\n\n Materiales de moldes permanentes y machos, PDF imprimible<\/strong><\/p>\n\n Las tres tablas de selecci\u00f3n publicadas para moldes permanentes y machos, con el costo de mecanizado relativo de cada material de molde, en un solo PDF con nuestros datos de contacto.<\/p>\n\nAleaci\u00f3n de fundici\u00f3n<\/th> N\u00famero de coladas<\/th><\/tr> 1,000<\/th> 10,000<\/th> 100,000<\/th><\/tr><\/thead> Para piezas peque\u00f1as (25 mm, o 1 in., de dimensi\u00f3n m\u00e1xima)<\/strong><\/td><\/tr> Zinc<\/td> Fundici\u00f3n gris; acero 1020<\/td> Fundici\u00f3n gris; acero 1020<\/td> Fundici\u00f3n gris; acero 1020<\/td><\/tr> Aluminio, magnesio<\/td> Fundici\u00f3n gris; acero 1020<\/td> Fundici\u00f3n gris; acero 1020<\/td> Fundici\u00f3n gris con insertos de AISI H14; acero 1020<\/td><\/tr> Cobre<\/td> Hierro gris<\/td> Hierro gris<\/td> Fundici\u00f3n de aleaci\u00f3n<\/td><\/tr> Hierro gris<\/td> Hierro gris(a)<\/sup><\/td> Hierro gris(a)<\/sup><\/td> Cantidad no colada<\/td><\/tr> Para piezas medianas y grandes (hasta 915 mm, o 36 in., de dimensi\u00f3n m\u00e1xima)<\/strong><\/td><\/tr> Zinc<\/td> Fundici\u00f3n gris; AISI H11(b)<\/sup><\/td> Fundici\u00f3n gris; AISI H11(b)<\/sup><\/td> Fundici\u00f3n gris; AISI H11(b)<\/sup><\/td><\/tr> Aluminio, magnesio<\/td> Hierro gris<\/td> Hierro gris<\/td> Fundici\u00f3n gris; AISI H11 o H14(c)<\/sup><\/td><\/tr> Cobre<\/td> Fundici\u00f3n de aleaci\u00f3n<\/td> Fundici\u00f3n de aleaci\u00f3n<\/td> Fundici\u00f3n de aleaci\u00f3n(d)<\/sup><\/td><\/tr> Hierro gris<\/td> Hierro gris(a)<\/sup><\/td> Hierro gris(a)<\/sup><\/td> Cantidad no colada<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Lo que indica la tabla de moldes<\/h2>\n\n\n\n
Materiales para machos recomendados<\/h2>\n\n\n\n
Aleaci\u00f3n de fundici\u00f3n<\/th> Materiales para machos recomendados(a)<\/sup><\/th><\/tr><\/thead> Zinc<\/td> Arena, yeso, fundici\u00f3n gris, acero 1020<\/td><\/tr> Aluminio, magnesio<\/td> Acero 1010 o 1020, arena, yeso, acero para matrices H11 o equivalente(b)<\/sup>, carbono(c)<\/sup><\/td><\/tr> Cobre<\/td> Arena, acero 1020, fundici\u00f3n gris, yeso(d)<\/sup>, grafito(c)<\/sup><\/td><\/tr> Hierro gris<\/td> Arena, grafito, carbono, fundici\u00f3n gris<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Aleaci\u00f3n de fundici\u00f3n<\/th> Material para el n\u00famero de coladas indicado(a)<\/sup><\/th><\/tr> 1,000<\/th> 10,000<\/th> 100,000<\/th><\/tr><\/thead> Zinc<\/td> Fundici\u00f3n gris, acero 1020<\/td> Fundici\u00f3n gris, acero 1020<\/td> Fundici\u00f3n gris, acero 1020<\/td><\/tr> Aluminio, magnesio<\/td> Fundici\u00f3n gris, fundici\u00f3n gris con insertos de acero 1020(b)<\/sup>, arena, yeso(b)<\/sup><\/td> Hierro gris(b)<\/sup>, fundici\u00f3n gris con insertos de 1020 o H11(b)<\/sup>, arena, yeso(b)<\/sup><\/td> Hierro gris(b)<\/sup>, fundici\u00f3n gris con insertos de H11(b)<\/sup>, acero para matrices H11<\/td><\/tr> Cobre<\/td> Arena<\/td> Arena<\/td> Cantidad no colada<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Moldes e insertos colados a forma<\/h2>\n\n\n\n
Costo de mecanizado frente a costo de material<\/h2>\n\n\n\n
Material del molde<\/th> Costo de mecanizado relativo<\/th><\/tr><\/thead> Hierro gris<\/td> 1.0<\/td><\/tr> Acero de baja aleaci\u00f3n colado<\/td> 1.44<\/td><\/tr> Fundici\u00f3n gris con insertos de acero para herramientas<\/td> 1.73<\/td><\/tr> Acero para herramientas colado<\/td> 2.16<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n