Estudio experimental de la formación de porosidad por atrapamiento de aire durante la etapa lenta de inyección en máquinas de fundición a alta presión

Resumen

La formación de porosidad por atrapamiento de aire en los procesos de fundición por inyección a alta presión es un problema que en muchas ocasiones resulta muy difícil de evitar. Las especiales características del flujo en la cámara de inyección así como la elevada velocidad del flujo de metal fundido a la entrada de la cavidad del molde pueden producir la ingestión de una elevada masa de aire, lo que daría lugar a altos niveles de formación de burbujas. En piezas con exigencias de funcionamiento poco severas, la disminución de la calidad por porosidad se ve compensada por las grandes ventajas de estos procesos (velocidades de producción elevadas, excelente precisión dimensional o buen acabado superficial de las piezas fabricadas). Cuando los requerimientos de funcionamiento son mayores, la reducción a un límite admisible del nivel de porosidad es un objetivo esencial que requiere la utilización de tecnología compleja y el conocimiento y control de los factores que determinan el nivel de porosidad de las piezas fabricadas. En procesos de fundición por inyección a alta presión con cámaras frías horizontales, el metal fundido es inyectado hacia un molde metálico desde una cámara de inyección horizontal en la que el metal es empujado por un pistón. La cámara de inyección se llena parcialmente con un volumen de metal fundido (fracción inicial de llenado), desplazándose a continuación el pistón a lo largo de la longitud de la cámara (carrera del pistón), que normalmente es fija. Para reducir los niveles de porosidad en las piezas fabricadas, el proceso de inyección se suele realizar en dos etapas. En la primera (etapa lenta) el pistón empuja a una velocidad relativamente baja al metal fundido hasta que la cámara de inyección esté completamente llena, y en la segunda (etapa rápida) el pistón empuja al metal a gran velocidad para llenar la cavidad del molde.