Guía básica para el diseño de piezas fundidas a presión

¿Es nuevo en el proceso de fundición a presión? Conozca aquí cómo implementar eficazmente tácticas de diseño para lograr una manufacturabilidad óptima.

Diseño para la manufacturabilidad

Optimizar el diseño de su componente para aprovechar el proceso de fundición a presión es clave para obtener un retorno de su inversión. Ya sea que su proyecto sea más adecuado para la fundición a presión convencional, la fundición a presión Multi-Slide o el ensamblaje de metal inyectado, lo mejor es diseñar su componente considerando el proceso de producción. En otras palabras, los ingenieros deben abordar cada proyecto con el objetivo de diseñar para una manufacturabilidad óptima.

El diseño para manufactura (DFM) es una metodología fundamental que garantiza que las piezas fundidas a presión cumplan con las especificaciones y reduce la necesidad de operaciones secundarias. Considerando que estas operaciones con frecuencia pueden representar hasta 80% del costo del componente, es importante minimizarlas durante la etapa de diseño.

El DFM es más que un concepto: es una forma de eliminar costos e ineficiencias antes de que su proyecto avance hacia la producción. En este blog, le mostraremos tres formas de diseñar su componente fundido a presión para obtener el mayor ROI.

Reduzca el peso y el espesor de pared

En la fundición a presión, dos de los principales factores de costo son el material y el tiempo de máquina. Puede reducir la necesidad de ambos agregando cavidades para reducir peso y disminuyendo el espesor de las paredes.

Reducir el peso y el espesor de pared en las secciones transversales puede parecer una respuesta obvia. Menos peso significa menos material, y menos material significa menor costo de material. También implica un menor tiempo de solidificación, lo que permite obtener más inyecciones por minuto. Sin embargo, algunas empresas terminan sacrificando el desempeño por el costo.

Teniendo en cuenta el desempeño de la pieza, es importante reducir deliberadamente el peso y el espesor de pared manteniendo la resistencia de la pieza. Al diseñar su componente, deberá utilizar los requisitos mecánicos y físicos de su proyecto para elegir la aleación más adecuada que funcione eficazmente con paredes delgadas.

Por ejemplo, si su pieza debe ser resistente a la corrosión y estable, el aluminio de pared delgada es una buena opción. El aluminio es resistente a la corrosión y mantiene una alta estabilidad dimensional y dureza.

¿Desea saber qué aleación es la más adecuada para su proyecto? Utilice nuestra herramienta dinámica de selección de metales para filtrar las propiedades mecánicas y físicas que requiere.

Mantenga un espesor de pared uniforme

Si bien se busca reducir el espesor de pared, quizá sea aún más importante mantener la uniformidad. Esto contribuirá en gran medida a garantizar una pieza fundida estable y repetible, optimizada para la manufactura.

La variación en el espesor de pared puede provocar porosidad debido tanto a presiones de flujo variables como a una solidificación no uniforme. En Dynacast, nuestros ingenieros cuentan con muchas técnicas para lograr un componente de forma final mediante fundición a presión, manteniendo un espesor de pared uniforme.

En la Figura 2, puede observar que el componente de la izquierda tiene varias paredes mucho más gruesas que la parte más delgada del componente. Si se fundiera de esta manera, se obtendría una pieza más débil y porosa. En su lugar, nuestros ingenieros ahuecarán las paredes más gruesas para lograr mayor uniformidad e incorporarán nervaduras en las zonas ahuecadas para garantizar la resistencia de la pieza.

Considere el ángulo de desmoldeo y las zonas de tolerancia

Al diseñar su componente, es importante tener presentes los ángulos de desmoldeo y las tolerancias alcanzables para los materiales de su proyecto, a fin de evitar retrasos por rediseños. En cuanto a los ángulos de desmoldeo, en general, se puede lograr 0.5º para zinc y 1º-2º para aluminio. Para tolerancias exactas, por lo general es posible lograr entre ±0.001" y ±0.002" para zinc, mientras que el aluminio puede mantener entre ±0.002" y ±0.004".

Al considerar los ángulos de desmoldeo y las tolerancias alcanzables, estará mejor preparado para evitar incorporar costos innecesarios al diseño. Con demasiada frecuencia, las empresas solicitan tolerancias estrictas y ángulos de desmoldeo mínimos cuando estas características no son necesarias para maximizar el desempeño de la pieza. Como resultado, sus piezas fundidas fallan.

En su lugar, adopte un enfoque más integral para su diseño. Determine las dimensiones no críticas de su componente para permitir zonas de tolerancia más amplias. Además de prolongar la vida útil de su molde, ya que hay menos geometrías exactas que se desgastan, permitir zonas de tolerancia también facilita planificar la acumulación de tolerancias de todo su componente. Esto le ayudará a evitar el maquinado y las operaciones secundarias siempre que sea posible, haciendo que su diseño trabaje a su favor para aprovechar al máximo el proceso de fundición a presión.

Trabaje con inteligencia, no con mayor esfuerzo

Modificar el diseño de su pieza para aprovechar el proceso de fundición a presión no solo le permite aprovechar plenamente las eficiencias de la fundición a presión, sino que también puede adaptarse mejor a las necesidades de su empresa.

¿Le interesa conocer más sobre cómo diseñar eficientemente su componente fundido a presión para lograr una manufacturabilidad óptima? Regístrese en nuestro seminario web, Reducción de costos en la etapa de diseño.