Un molde permanente es un utillaje, y se reemplaza o repara seg\u00fan un programa que fija su vida \u00fatil. Esa vida \u00fatil puede ser de tan solo 100 coladas o de hasta 250.000, y la gu\u00eda publicada atribuye la diferencia a una lista corta de variables operativas m\u00e1s la forma en que se dise\u00f1an el molde y sus machos.<\/p>\n\n\n\n
La vida \u00fatil del molde puede variar desde tan solo 100 coladas hasta 250.000 coladas o m\u00e1s, seg\u00fan las variables que se indican a continuaci\u00f3n. Puede esperarse que un molde para un pist\u00f3n de aluminio produzca 250.000 piezas antes de requerir reparaci\u00f3n. Tras 250.000 piezas m\u00e1s, el molde reparado necesita una revisi\u00f3n general, y con reparaciones y revisiones repetidas puede producir hasta 3,5 millones de piezas antes de desecharse.<\/p>\n\n\n\n
Un molde para pist\u00f3n tiene un dise\u00f1o relativamente simple y dura mucho m\u00e1s que un molde que requiere machos internos elaborados e insertos externos, como un molde para culata. Las aleaciones de magnesio tambi\u00e9n son m\u00e1s benignas para un molde que las aleaciones de aluminio de tama\u00f1o y forma similares, porque el magnesio fundido no ataca los moldes de metal ferroso. La magnitud de esa ventaja depende en gran medida de la resistencia del recubrimiento del molde.<\/p>\n\n\n\n
Los moldes suelen fabricarse de fundici\u00f3n de hierro, porque fundir el molde cerca de la forma final reduce el costo de mecanizado y porque la fundici\u00f3n de hierro resiste mejor el ataque del aluminio fundido que el acero. El acero es soldable y m\u00e1s f\u00e1cil de reparar, por lo que los moldes de acero se usan a menudo para piezas de alta producci\u00f3n. En la fundici\u00f3n de hierro gris, se espera que la vida \u00fatil del molde sea corta en comparaci\u00f3n con la fundici\u00f3n de formas similares en aleaciones de aluminio.<\/p>\n\n\n\n
La lista publicada de variables principales abarca desde el metal que se cuela hasta la forma en que se opera y almacena el molde. Varias de ellas son decisiones operativas m\u00e1s que decisiones de material, y est\u00e1n por encima de la elecci\u00f3n del material en importancia.<\/p>\n\n\n\n Principales variables que afectan la vida \u00fatil de los moldes permanentes, reproducidas de la secci\u00f3n sobre vida \u00fatil de moldes de Permanent Mold Casting, en ASM Handbook, Volumen 15, Casting.<\/em><\/p>\n\n\n\n Dos entradas de esa lista merecen destacarse. El enfriamiento por agua es m\u00e1s eficaz que el enfriamiento por aire, pero disminuye sustancialmente la vida \u00fatil del molde, y el precalentamiento del molde a su temperatura de operaci\u00f3n la aumenta mucho porque el choque t\u00e9rmico es una de las principales causas de falla del molde. Una operaci\u00f3n continua a temperatura uniforme es el mejor caso, y el ciclado repetido en un rango amplio de temperatura es el peor.<\/p>\n\n\n\n El dise\u00f1o del molde tiene un efecto marcado sobre la vida \u00fatil, adem\u00e1s de las variables operativas. La variaci\u00f3n en el espesor de pared del molde causa esfuerzos excesivos durante el calentamiento y el enfriamiento, lo que provoca falla prematura por fisuraci\u00f3n, y los cambios abruptos de espesor sin radios generosos hacen lo mismo. Los radios y redondeos peque\u00f1os reducen la vida \u00fatil porque el agrietamiento, la fisuraci\u00f3n y la falla final a menudo comienzan en esos puntos.<\/p>\n\n\n\n El \u00e1ngulo de desmoldeo forma parte del mismo panorama. Se requiere menos \u00e1ngulo de desmoldeo en las superficies externas del molde que en las internas debido a la contracci\u00f3n de la pieza, y es deseable un \u00e1ngulo de desmoldeo de 5 grados. Los \u00e1ngulos de desmoldeo menores disminuyen el n\u00famero de piezas que pueden fabricarse entre reparaciones del molde.<\/p>\n\n\n\n \u00c1ngulos de contracci\u00f3n para moldes permanentes, reproducidos de la secci\u00f3n de dise\u00f1o de moldes de Permanent Mold Casting, en ASM Handbook, Volumen 15, Casting. Se necesita menos contracci\u00f3n en las superficies externas que en las internas debido a la contracci\u00f3n del fundido, y los \u00e1ngulos de contracci\u00f3n menores reducen el n\u00famero de piezas que se pueden fabricar entre reparaciones del molde.<\/em><\/p>\n\n\n\n Las protuberancias en la cavidad del molde tambi\u00e9n acortan la vida \u00fatil. Se calientan extremadamente, lo que aumenta el riesgo de extrusi\u00f3n, deformaci\u00f3n y mutilaci\u00f3n al retirar la pieza. A veces se pueden usar insertos para reemplazar protuberancias desgastadas o rotas y prolongar la vida \u00fatil del resto del molde.<\/p>\n\n\n\n La erosi\u00f3n del molde por impacto del metal y cavitaci\u00f3n, ambos provenientes de un dise\u00f1o incorrecto del sistema de alimentaci\u00f3n, contribuye al debilitamiento r\u00e1pido del metal del molde y al agrietamiento t\u00e9rmico. Estos errores de dise\u00f1o se manifiestan como una variaci\u00f3n dimensional r\u00e1pida durante una corrida larga. La abrasi\u00f3n mec\u00e1nica por contracci\u00f3n insuficiente o por un sistema de eyecci\u00f3n mal dise\u00f1ado tiene el mismo efecto.<\/p>\n\n\n\n El agrietamiento t\u00e9rmico es una red de grietas superficiales producida por los ciclos de temperatura que experimenta la cara del molde. Es el modo de falla que las piezas de aleaci\u00f3n de cobre a\u00f1aden al panorama, porque sus temperaturas de colada m\u00e1s altas someten la cavidad del molde a un ciclado m\u00e1s severo. La superficie de la pieza no puede ser mejor que la superficie de la cavidad del molde, por lo que las grietas t\u00e9rmicas y otras imperfecciones del molde se reproducen en las piezas.<\/p>\n\n\n\n Se aplica un recubrimiento al molde y a las superficies de los machos para actuar como barrera entre el metal fundido y el molde mientras se forma una capa de metal solidificado. Se usa para prevenir la solidificaci\u00f3n prematura, controlar la velocidad y direcci\u00f3n de solidificaci\u00f3n, minimizar el choque t\u00e9rmico al material del molde, prevenir la soldadura del metal fundido al molde y ventilar el aire atrapado en la cavidad.<\/p>\n\n\n\n El precalentamiento es la otra medida rutinaria. Los moldes se precalientan a su temperatura de operaci\u00f3n aproximada antes de iniciar la operaci\u00f3n, lo que reduce el n\u00famero de piezas inaceptables fabricadas mientras se establece la temperatura de operaci\u00f3n. Precalentar la cara del molde en un horno es el mejor m\u00e9todo porque los gradientes t\u00e9rmicos son menores, aunque generalmente no es pr\u00e1ctico para moldes grandes.<\/p>\n\n\n\n Vida \u00fatil del molde permanente, PDF imprimible<\/strong><\/p>\n\n El rango de vida \u00fatil del molde, las variables que la acortan y los \u00e1ngulos de contracci\u00f3n asociados, en un PDF con nuestros datos de contacto.<\/p>\n\nVariable<\/th> Efecto sobre la vida \u00fatil del molde<\/th><\/tr><\/thead> Temperatura de colada<\/td> Cuanto m\u00e1s caliente se cuela el metal, m\u00e1s caliente opera el molde, lo que provoca un debilitamiento r\u00e1pido del metal del molde.<\/td><\/tr> Peso de la pieza<\/td> La vida \u00fatil del molde disminuye a medida que aumenta el peso de la pieza.<\/td><\/tr> Forma de la pieza<\/td> Las paredes del molde deben disipar m\u00e1s calor de las piezas con secciones gruesas que de las de secciones delgadas. Una gran variaci\u00f3n en el espesor de secci\u00f3n genera un diferencial de temperatura a trav\u00e9s del molde, y la vida \u00fatil del molde cae a medida que ese diferencial crece.<\/td><\/tr> M\u00e9todos de enfriamiento<\/td> El enfriamiento por agua es m\u00e1s eficaz que el enfriamiento por aire, pero disminuye sustancialmente la vida \u00fatil del molde.<\/td><\/tr> Ciclos de calentamiento<\/td> Una operaci\u00f3n continua, con el molde mantenido a temperatura uniforme, proporciona la m\u00e1xima vida \u00fatil del molde. El calentamiento y enfriamiento repetidos en un rango amplio la acortan.<\/td><\/tr> Precalentamiento del molde<\/td> El precalentamiento a la temperatura de operaci\u00f3n con llama de gas o calentadores el\u00e9ctricos aumenta mucho la vida \u00fatil del molde. El choque t\u00e9rmico es una de las principales causas de falla del molde.<\/td><\/tr> Recubrimiento del molde<\/td> El recubrimiento protege el molde de la erosi\u00f3n y la soldadura al mantener el metal fuera de la superficie del molde, y aumenta la vida \u00fatil del molde.<\/td><\/tr> Material del molde<\/td> El material elegido de la selecci\u00f3n publicada fija el l\u00edmite m\u00e1ximo de la vida \u00fatil del molde.<\/td><\/tr> Almacenamiento<\/td> El almacenamiento inadecuado provoca oxidaci\u00f3n y picaduras en las superficies del molde, lo que reduce la vida \u00fatil del molde.<\/td><\/tr> Limpieza<\/td> Se utilizan el granallado abrasivo, la inmersi\u00f3n en soluci\u00f3n c\u00e1ustica y el cepillado con cepillo de alambre. La c\u00e1ustica es peligrosa para el operador, y el granallado y el cepillado causan desgaste excesivo del molde si no se controlan cuidadosamente. Las microesferas de vidrio son el material de granallado m\u00e1s seguro.<\/td><\/tr> Sistema de alimentaci\u00f3n<\/td> Un sistema de alimentaci\u00f3n deficiente reduce mucho la vida \u00fatil del molde al causar turbulencia excesiva y erosi\u00f3n en las zonas de ataque.<\/td><\/tr> M\u00e9todo de operaci\u00f3n del molde<\/td> Se usan los mismos materiales en equipos autom\u00e1ticos y de operaci\u00f3n manual, pero el utillaje en equipos de operaci\u00f3n manual tiene la vida \u00fatil m\u00e1s corta debido al maltrato que recibe. Los utillajes en equipos autom\u00e1ticos pueden durar hasta el doble.<\/td><\/tr> Uso final de la pieza<\/td> Cuando la funci\u00f3n estructural importa m\u00e1s que la apariencia, un molde puede operarse durante m\u00e1s coladas antes de desecharse.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n C\u00f3mo el dise\u00f1o del molde acorta la vida \u00fatil<\/h2>\n\n\n\n
Superficie del molde<\/th> Contracci\u00f3n<\/th><\/tr><\/thead> Superficies internas del molde<\/td> 3 grados<\/td><\/tr> Superficies externas del molde<\/td> 2 grados<\/td><\/tr> Pr\u00e1ctica recomendable<\/td> 5 grados<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Agrietamiento t\u00e9rmico y erosi\u00f3n del molde<\/h2>\n\n\n\n
Qu\u00e9 mantiene unido a un molde en servicio<\/h2>\n\n\n\n