Fundición de espuma perdida (EPC)es un método moderno de fundición de metal. Utiliza un patrón de espuma de poliestireno cubierto con material refractario y colocado en arena suelta. Cuando se vierte el metal fundido, quema la espuma y toma su lugar, creando fundiciones con muy buena precisión y casi sin trabajo adicional después. Este método funciona especialmente bien para la fabricación de formas complicadas, canales internos y piezas en forma de red usadas en automóviles, máquinas y equipos grandes.

Aunque tiene muchos beneficios, como un mejor control del tamaño, menos mecanizado necesario, sin núcleos o líneas de separación y más libertad de diseño, la fundición de espuma perdida todavía tiene algunos problemas especiales. Muchos defectos provienen de mala calidad del patrón de espuma, mal trabajo de recubrimiento, embalaje de arena débil, uso incorrecto del vacío, ajustes de vertido malos o problemas con la eliminación de gas. La solución de estos problemas comunes con cuidadosas mejoras en el proceso conduce a mejores fundiciones, menos piezas desechadas y una producción más suave.

Trampas comunes en la fundición de espuma perdida

1. Porosidad y defectos de gas

La porosidad es uno de los problemas más comunes en la fundición de espuma perdida. Los gases creados mientras la espuma se quema no siempre salen por completo. Se quedan atrapados dentro del metal de enfriamiento. Esto ocurre debido a una ventilación débil, baja permeabilidad del recubrimiento, espuma demasiado densa, alta humedad dentro del molde o insuficiente vacío. El vertido turbulento empeora al atrapar gases en algunos puntos.

2. Pegado de arena (quemado)

La arena se pega a la superficie de fundición cuando el metal empuja a través del recubrimiento o el molde no es lo suficientemente fuerte. Las razones incluyen recubrimientos refractarios delgados o desiguales, demasiada presión negativa que arrastra la arena hacia abajo, compactación débil de arena o vertido muy caliente que desgasta el molde.

3. arrugas y defectos de plegado

Las arrugas aparecen cuando la quema de la espuma crea residuos de carbono extra que se acumulan en la superficie de la cavidad, especialmente en el extremo más frío del flujo de metal o en la parte superior. Esto proviene de la rápida descomposición de la espuma, patrones de alta densidad o condiciones de combustión deficientes.

4. Defectos de carbono negro o brillante

Este defecto es muy común en hierros de alto carbono tales como hierro dúctil. Esto ocurre debido a la quema de espuma incompleta o demasiado carbono del patrón. Los aglutinantes o los altos niveles de magnesio en el hierro nodular empeoran al elevar la temperatura para la formación de película de óxido.

5. Inclusiones de escoria y penetración de metal

Las inclusiones de escoria provienen de la suciedad en el metal fundido, las reacciones entre magnesio y azufre o una mala desgasificación. La penetración de metal tiene lugar cuando los recubrimientos no son lo suficientemente gruesos o no dejan que el gas pase bien, por lo que el metal fundido toca directamente la arena.

6. Errores, cierres en frío y llenado incompleto

Estos defectos aparecen debido a un enfriamiento rápido, un mal flujo de metal o una alimentación insuficiente. El vertido turbulento, el mal diseño de la puerta o el metal que no está lo suficientemente caliente impiden que la cavidad se llene completamente.

7. Colapso o distorsión del molde

La compactación débil de la arena, el mal control del vacío o los patrones de espuma suave hacen que el molde se vuelva inestable durante el vertido, lo que conduce a dimensiones incorrectas o incluso fallas de fundición.

Soluciones eficaces para superar estas trampas

Mejorar el proceso de fundición de espuma perdida requiere atención cuidadosa en cada paso: creación de patrones, aplicación de recubrimiento, preparación del molde y vertido.

Para defectos de porosidad y gas

Utilice patrones de espuma de alta calidad y baja densidad que dejen menos restos quemados. Elija recubrimientos con mejor paso de aire. Agregue buenos sistemas de ventilación y utilice la ayuda de vacío para extraer los gases rápidamente. Desgase el metal fundido antes de verterlo. Mantenga la humedad de la arena muy baja. Los sistemas de puertas cerradas y el mantenimiento del metal líquido en la cuenca de vertido impiden que el aire se tire.

Para pegamento de arena

Ponga recubrimientos refractarios uniformes y lo suficientemente gruesos que resistan bien el calor. Ajuste la presión negativa para que no tire demasiado de arena. Elija arena más gruesa para un mejor flujo de aire y empaquetelo muy bien. Añadir recubrimientos más gruesos o insertos de enfriamiento en áreas importantes.

Para arrugas y negro de carbono

Elija espuma EPS de baja densidad para que queme más rápido y deje menos residuos. Control de la temperatura y velocidad de vertido para una combustión constante. Aumentar los niveles de vacío para eliminar mejor los gases quemadores. La arena más gruesa y los buenos recubrimientos permeables ayudan a que los gases escapen fácilmente.

Para inclusiones de escoria y penetración

Utilice filtros de espuma cerámica para limpiar el metal fundido y eliminar la suciedad. Observar la composición de la aleación para reducir las reacciones de magnesio/azufre. Asegúrese de que los recubrimientos se mantengan fuertes mezclando y aplicándolos correctamente con un buen equipo.

Para fallos y cierres fríos

Diseñar mejores sistemas de puertas para reducir la turbulencia y soportar la solidificación direccional. Mantenga la temperatura y la velocidad de vertido constantes. Añadir ayudas de alimentación o ascensores cuando sea necesario para suministrar suficiente metal.

Para el colapso del molde

Empaquete la arena adecuadamente usando herramientas de vibración. Controle el vacío cuidadosamente para que el molde se mantenga estable sin demasiada fuerza. Maneja los patrones de espuma suavemente para evitar cualquier flexión antes de entrar en la arena.

Las pequeñas pruebas ayudan a encontrar problemas antes de que comience la producción completa. El software de simulación moderno puede predecir los riesgos de defecto y mejorar la configuración.

El uso de estas soluciones requiere un equipo constante a lo largo de todo el proceso. Las máquinas automatizadas para la fabricación de espuma, el secado, el control del vacío y la preparación de recubrimientos reducen los errores humanos y mantienen los resultados iguales cada vez.

La fundición de espuma perdida da excelentes resultados cuando estos problemas comunes se manejan temprano. Las fundiciones que utilizan controles estrictos obtienen tasas de piezas más altas, costos más bajos y una mejor calidad de componentes.

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PREGUNTAS FRECUENTES

¿Cuál es el defecto más común en la fundición de espuma perdida?

La porosidad de los gases atrapados se clasifica como el defecto más frecuente, resultante de un escape de gas inadecuado durante la vaporización de la espuma.

¿Cómo se puede prevenir la porosidad en EPC?

La prevención implica el uso de espuma de baja densidad, recubrimientos permeables, sistemas de vacío eficaces, ventilación adecuada y desgasificación de metal fundido.

¿Por qué se pega la arena en la fundición de espuma perdida?

Se deriva de falla del recubrimiento, presión negativa excesiva, mala compactación o penetración de metal en la arena.

¿Es la fundición de espuma perdida adecuada para planchas de alto carbono?

Sí, pero la selección cuidadosa de la espuma (por ejemplo, copolímeros EPS-PMMA) y los controles del proceso mitigan los defectos de carbono brillante.

¿Qué papel juega el vacío en la fundición de espuma perdida?

El vacío extrae los gases de pirólisis, mejora el llenado y mantiene la estabilidad del moho, reduciendo significativamente los defectos.

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