El precalentamiento del molde-de fundición a presión es demasiado lento: ¿qué se puede hacer para mejorar la eficiencia de la producción?
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Antes de que pueda comenzar la fundición-a presión, es necesario calentar el molde a la temperatura adecuada, que suele estar entre 200 y 300 grados centígrados. Si la temperatura es demasiado baja, el aluminio o zinc que se está derritiendo se endurecerá al tocar el molde. Esto hará que el molde no se llene por completo y se cierre en frío. Si la temperatura es demasiado alta, puede resultar difícil expulsar las piezas, se pueden soldar y los tiempos de ciclo pueden prolongarse ya que las piezas tardan más en enfriarse. La velocidad de precalentamiento tiene un efecto directo en el tiempo que lleva cambiar los moldes y el uso general del equipo. Este es un problema importante para las instalaciones de fundición-ya que la eficiencia de la producción afecta directamente las ganancias.
El calentamiento por llama y las placas eléctricas son dos formas comunes de precalentar moldes, sin embargo, no siempre funcionan bien. El calentamiento de la llama puede ser desigual, lo que puede dañar la superficie del molde al crear parches calientes que pueden causar roturas por fatiga térmica con el tiempo. En un entorno industrial, una llama abierta también es peligrosa. Las placas calientes sólo calientan el exterior del molde. El calor tarda mucho en llegar a la cavidad interior, ya que el acero tiene mucha masa térmica. Esto provoca extensos ciclos de precalentamiento y una distribución desigual de la temperatura cuando comienza la producción, lo que afecta la calidad de la primera inyección. El uso de calentadores de cartucho integrados es cada vez más frecuente. Los calentadores de cartucho de plomo en ángulo recto-se colocan en canales pre-perforados en el molde, donde calientan directamente las secciones del núcleo donde el control de temperatura es más importante.
En los moldes de fundición a presión-, los canales de calentamiento generalmente se encuentran en la línea de separación y alrededor del área de la puerta, donde la carga térmica es mayor durante el ciclo de fundición. Los calentadores deben configurarse de manera que equilibren qué tan bien calientan y qué tan uniformemente calientan. Es común un espacio entre los centros de los calentadores que sea aproximadamente tres veces el diámetro del calentador. Sin embargo, esto debería cambiarse según la forma del molde y la disposición de los canales de refrigeración. Para los calentadores de moldes de fundición a presión-, la mejor carga superficial es entre 5 y 8 vatios por centímetro cuadrado. Este rango seguro tiene en cuenta las tensiones y cargas mecánicas que conllevan los procedimientos de fundición a presión-. Los moldes de fundición a presión son muy grandes y pueden retener mucho calor, por lo que a menudo necesitan decenas de kilovatios de potencia. Esto significa que varios calentadores deben funcionar juntos con un sistema de gestión multizona.
La atmósfera para la fundición-a presión es dura, con peligros como salpicaduras de metal fundido, vapores de los agentes desmoldeantes-y vibraciones de las máquinas. Los cables del calentador necesitan una protección fuerte. Un diseño recocido es más fuerte y resistente a la fatiga que un codo soldado para el codo -en ángulo recto. Para proteger el punto de salida del cable del calor y daños mecánicos, se debe cubrir con un conducto metálico flexible. Debido a que tiene estabilización de titanio, que evita que se forme carburo de cromo a altas temperaturas, el acero inoxidable 321 resiste mejor la oxidación a altas temperaturas que el 304. Incoloy 800 es una opción de alta-calidad que puede funcionar durante mucho tiempo a temperaturas superiores a 700 grados Celsius, lo que lo hace perfecto para los trabajos de fundición a presión más difíciles-.
Es importante pensar en cómo instalar las cosas. Cuando se calientan, los moldes-de fundición a presión se vuelven mucho más grandes que los moldes de plástico. El coeficiente de expansión térmica del acero para herramientas es de aproximadamente 11 a 13 × 10⁻⁶ / grado. Esto significa que un moho de 500 mm puede crecer más de 1,5 mm cuando pasa de temperatura ambiente a 250 grados. Debe ampliar el espacio entre el calentador y el orificio, generalmente entre 0,1 y 0,2 milímetros de radio. El material de la interfaz térmica también debe poder soportar altas temperaturas. La pasta térmica normal se descompone a temperaturas superiores a 300 grados Celsius, dejando carbón que dificulta el movimiento del calor. En su lugar, debes utilizar compuestos térmicos especializados para altas-temperaturas que tengan aditivos cerámicos o metálicos.
Algunas-plantas de fundición a presión intentan ahorrar dinero empleando calentadores industriales comunes en lugar de calentadores desarrollados solo para trabajos con moldes. El resultado generalmente es una falla temprana porque la resistencia a la vibración no es lo suficientemente buena, no hay suficiente espacio para la expansión térmica o el blindaje del cable no es lo suficientemente bueno. El costo del tiempo de inactividad para el reemplazo suele ser mayor que cualquier ahorro en materiales al principio. En la actualidad, calentar moldes para fundición-es un sector especializado que necesita conocimientos sobre cómo elegir, colocar y gestionar calentadores. Para moldes de fundición a presión-grandes, es mejor contratar a un fabricante especializado para desarrollar un sistema de calefacción completo, incluido el cálculo de potencia, el diseño y la integración del control de temperatura, que seguir intentándolo y fallando. Un sistema bien-puede reducir el tiempo de precalentamiento a la mitad o más, hacer que la temperatura del molde sea más uniforme y hacer que el calentador dure más.
