Una guía para principiantes sobre el diseño de piezas de fundición a presión

¿Nuevo en el proceso de fundición a presión? Aprenda a implementar tácticas de diseño de manera efectiva para una manufacturabilidad óptima aquí.

Diseño para manufacturabilidad

Optimizar el diseño de su componente para aprovechar el proceso de fundición a presión es clave para ver un retorno de su inversión. Ya sea que su proyecto sea más adecuado para fundición a presión convencional, fundición a presión de múltiples deslizadores o ensamblaje de metal inyectado, es mejor diseñar su componente teniendo en cuenta el proceso de producción. En otras palabras, los ingenieros deben abordar cada proyecto con la intención de diseñar para una manufacturabilidad óptima.

El diseño para manufactura (DFM) es una metodología central que asegura que las piezas de fundición a presión funcionen según las especificaciones y reduce la necesidad de operaciones secundarias. Teniendo en cuenta que estas operaciones pueden representar hasta el 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 y eliminar ineficiencias antes de que su proyecto avance hacia la producción. En este blog, le guiaremos a través de tres maneras de diseñar su componente de fundición a presión para obtener el máximo retorno de inversión.

Reducir peso y grosor de pared

En la fundición a presión, dos de sus mayores impulsores de costo son el material y el tiempo de máquina. Puede reducir la necesidad de ambos añadiendo bolsillos que ahorran peso y adelgazando sus paredes.

Reducir el peso y el grosor de pared en secciones transversales puede parecer una respuesta obvia. Menos peso significa menos material, y menos material significa un costo material más bajo. También significa un tiempo de solidificación reducido, lo que significa que obtiene más inyecciones por minuto. Sin embargo, algunas empresas se encuentran sacrificando el rendimiento por el costo.

Teniendo en cuenta el rendimiento de la pieza, es importante ser deliberado al reducir peso y grosor de pared mientras se mantiene la resistencia de la pieza. Al diseñar su componente, necesitará utilizar los requisitos mecánicos y físicos de su proyecto para elegir la aleación más apropiada que funcione efectivamente con paredes delgadas.

Por ejemplo, si su pieza necesita 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.

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Mantener un grosor de pared consistente

Si bien es importante lograr un grosor de pared reducido, es quizás aún más importante mantener la uniformidad. Esto ayudará en gran medida a asegurar un moldeado consistente y repetible que esté optimizado para la manufactura.

Variar el grosor de la pared puede llevar a porosidad tanto por presiones de flujo variables como por solidificación no uniforme. En Dynacast, nuestros ingenieros tienen muchos trucos para lograr un componente de forma neta con fundición a presión mientras mantienen un grosor de pared consistente.

En la Figura 2, se puede ver que el componente a la izquierda tiene varias paredes que son mucho más gruesas que la parte más delgada del componente. Si se fundiera de esta manera, daría como resultado una pieza más débil y porosa. En cambio, nuestros ingenieros harán un núcleo en las paredes más gruesas para lograr más uniformidad e incorporarán nervaduras en los núcleos para garantizar la resistencia de la pieza.

Considere el ángulo de despegue y las zonas de tolerancia

Al diseñar su componente, es importante tener en cuenta los ángulos de despegue y las tolerancias alcanzables para los materiales de su proyecto para evitar retrasos en los rediseños. Para los ángulos de despegue, en general, 0.5° es alcanzable para zinc y 1°-2° es alcanzable para aluminio. Para tolerancias exactas, generalmente entre ±0.001" y ±0.002" es posible para zinc, mientras que el aluminio puede mantener entre ±0.002" y ±0.004".

Con los ángulos de despegue y las tolerancias alcanzables en mente, está mejor equipado para evitar agregar costos innecesarios al diseño. Demasiado a menudo, las empresas solicitan tolerancias exactas y ángulos de despegue mínimos cuando tales características no son necesarias para maximizar el rendimiento de la pieza. Como resultado, sus fundiciones fallan.

En cambio, adopte un enfoque más holístico para su diseño. Determine las dimensiones no críticas de su componente para permitir zonas de tolerancia más flexibles. Además de extender la vida útil de su herramienta, ya que hay menos geometrías exactas que se desgastan, permitir zonas de tolerancia también facilita planificar el apilamiento de tolerancias de todo su componente. Esto le ayudará a evitar operaciones de mecanizado y secundarias siempre que sea posible, haciendo que su diseño trabaje para usted para obtener el máximo rendimiento del proceso de fundición a presión.

Trabaje de manera más inteligente, no más difícil

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

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