Las piezas fundidas de máquinas herramienta requieren una alta estabilidad dimensional, un rendimiento de amortiguación de vibraciones y precisión superficial. Varios defectos de fundición, como cavidades de contracción, agujeros de arena y grietas, reducirán seriamente la rigidez y la precisión del mecanizado de la base, lo que provocará vibraciones en la herramienta y desguace de la pieza de trabajo durante el procesamiento a largo plazo-. Este artículo clasifica los defectos típicos en el proceso de producción de piezas fundidas, analiza las causas fundamentales y propone medidas preventivas y correctivas específicas para ayudar a las fundiciones y fabricantes de máquinas herramienta a controlar la calidad de las piezas fundidas.
Agujeros de arena y costras
Causa
1. La arena de moldeo tiene poca compacidad, arena suelta o gotas de arena durante el cierre y vertido del molde.
2. El sistema de compuerta no es razonable, la alta velocidad de vertido lava la superficie de la arena.
3. El revestimiento de la superficie del molde está desigual o falta parcialmente.
Soluciones Preventivas
1. Controle estrictamente la humedad de la arena de moldeo, compacte el molde de arena uniformemente y limpie la arena suelta antes de cerrar el molde.
2. Optimice la estructura del corredor para reducir la velocidad de llenado del hierro fundido y evitar el impacto directo en la pared de arena.
3. Cepille el revestimiento refractario de manera uniforme y asegure una cobertura total de todas las superficies internas.
Cavidad de contracción y porosidad de contracción
Causa
1. Diseño inadecuado de la estructura de fundición con puntos calientes y espesores de pared gruesos y desiguales.
2. Configuración insuficiente del elevador de alimentación o posición irrazonable del elevador.
3. Velocidad de enfriamiento demasiado rápida de secciones gruesas locales de piezas fundidas.
Soluciones Preventivas
1. Optimice el diseño estructural para evitar cambios abruptos en el espesor de la pared, utilice transiciones redondeadas.
2. Coloque los elevadores de alimentación, la plancha fría y el enfriador razonablemente en los puntos calientes para realizar una solidificación secuencial.
3. Controle adecuadamente la temperatura de vertido, evite una temperatura excesivamente alta del hierro fundido.
Apagado en frío y funcionamiento incorrecto
Causa
1. Baja temperatura de vertido, escasa fluidez del hierro fundido gris.
2. Pared de fundición demasiado delgada, distancia de flujo de hierro fundido demasiado larga.
3. Disposición inadecuada de la compuerta que provoca que múltiples corrientes de hierro fundido converjan a baja temperatura.
Soluciones Preventivas
1. Eleve adecuadamente la temperatura de vertido y asegure una buena fluidez del hierro fundido.
2. Optimice el diseño del canal para acortar la distancia de llenado del hierro fundido.
3. Evite diseños estructurales excesivamente delgados en piezas no-estresadas clave.
Crack caliente y crack frío
Causa
1. Las esquinas afiladas provocan la concentración de tensiones durante la contracción por solidificación.
2. La resistencia excesiva al molde de arena restringe la libre contracción de las piezas fundidas.
3. La velocidad de enfriamiento desigual genera un enorme estrés térmico interno.
Soluciones Preventivas
1. Adopte una transición redondeada en todas las esquinas afiladas para reducir la concentración de tensión.
2. Mejorar la colapsabilidad de la arena del molde para reducir la resistencia a la contracción.
3. Organice un tratamiento de alivio de tensión de recocido después del mecanizado de desbaste para eliminar la tensión interna.
Distorsión y deformación
Causa
1. La estructura de fundición asimétrica provoca una distribución inconsistente de la tensión de contracción.
2. Colocación inadecuada de apilamiento y enfriamiento después del vertido.
3. Tratamiento insuficiente para aliviar el estrés; el estrés residual se libera lentamente durante el uso a largo plazo-.
Soluciones Preventivas
1. Optimice la simetría estructural, establezca nervaduras de refuerzo razonables para mejorar la rigidez general.
2. Coloque las piezas fundidas de manera plana durante el enfriamiento natural para evitar la extrusión por fuerza unilateral.
3. Realice dos recocidos para aliviar tensiones: una vez después del enfriamiento de la fundición y otra después del mecanizado en desbaste.
Agujero de gas
Causa
1. El exceso de humedad en la arena de moldeo, el aglutinante o el revestimiento se descompone y genera gas.
2. Orificios de ventilación insuficientes dispuestos en el molde de arena, el gas no se puede descargar suavemente.
3. El hierro fundido no se desgasifica lo suficiente antes de verterlo.
Soluciones Preventivas
1. Controle estrictamente el contenido de humedad de la arena de moldeo y del revestimiento refractario.
2. Abra suficientes orificios de ventilación en la posición más alta de la cavidad del molde.
3. Mantenga secos el cucharón y las herramientas de vertido para evitar el contacto con el agua.
La mayoría de los defectos de las piezas fundidas de máquinas herramienta se originan en un diseño estructural irrazonable, parámetros inestables de la arena de moldeo, procesos de vertido inadecuados y tratamientos de alivio de tensiones incompletos. Al optimizar la estructura de fundición, estandarizar los procedimientos de moldeo y vertido, combinar elevadores razonables y hierro frío, además de un tratamiento de recocido estandarizado, la tasa de rechazo se puede reducir considerablemente, lo que garantiza una alta rigidez, alta precisión y estabilidad dimensional a largo plazo-de las bases de las máquinas herramienta.
