Recubrimiento para Mantenimiento Preventivo
Demostración de recubrimiento por deposición electro-chispa y datos técnicos para moldes de fundición a presión de aluminio.
La erosión por aluminio fundido, el daño por abrasión y las fisuras por calor en los moldes de fundición a presión de aluminio son problemas comunes. El daño se puede reducir drásticamente aplicando tungsteno y/o carburo de titanio en las áreas propensas a problemas de moldes nuevos o reparados utilizando el proceso de electro-chispa. El recubrimiento protege la superficie del molde debido a su extremadamente alta propiedad anti-humedecimiento contra el aluminio fundido y mantiene una alta dureza a temperaturas de operación. El recubrimiento minimiza la erosión, el rayado y las fisuras por calor y extiende la vida del molde. Como beneficio adicional, el recubrimiento aumenta la calidad del producto al proporcionar excelentes propiedades de liberación, flujo de líquido y liberación de gas.
Antes / después por tipo de problema
1. Prevención del DesgasteAntes: El Al fundido fluye rápidamente hacia el molde. Ocurre fraccionamiento y el desgaste está en progreso en la superficie del molde. Después: Contra un molde de dureza 350-400 HMV, la capa de recubrimiento aplicada con electrodos de Cermet (dureza > 2000 HMV) protege extremadamente la superficie del molde. |
2. Prevención de ErosiónAntes: La erosión de la superficie del molde ocurre al contacto con Al fundido a alta temperatura. Después: La cantidad de erosión se reduce a dentro de 1/10 de la superficie del molde por el material de mala humectabilidad del recubrimiento. (Ver Datos de Prueba de Erosión a continuación.) |
3. Prevención de Atascos y RayonesAntes: El Al fundido y la superficie del molde reaccionan fácilmente, causando atascos y rayones en el área de contacto. Después: Previsto por la reacción de mala humectabilidad del recubrimiento contra el Al fundido. (Ver Humectabilidad / Ángulo de Contacto a continuación.) |
4. Prevención de Grietas por CalorAntes: El calentamiento repetido (Al fundido) y el enfriamiento (lubricante del molde) acumulan tensión en la superficie del molde, causando grietas por calor. Después: Los efectos de aislamiento del aire intercalado en la ligera rugosidad de la superficie del recubrimiento (cara con lengüeta y ranura) controlan la expansión y contracción, previniendo grietas por calor. |
5. Mantener el Flujo de Líquido y Prevención de SubllenadoAntes: El subllenado ocurre cuando el Al fundido contacta una superficie de molde enfriada y pierde el flujo de líquido. Después: Los efectos de aislamiento del recubrimiento mantienen la temperatura y el flujo del líquido, previniendo el subllenado. |
6. Controlar la Dirección del Flujo y Prevención de Líneas de Flujo de LíquidoAntes: El líquido fluye a lo largo del diseño del molde y las líneas de flujo ocurren en el cierre en frío. Después: El recubrimiento con un grado controlado de rugosidad superficial en el cierre en frío controla la dirección del flujo de manera uniforme, previniendo líneas de flujo causadas por turbulencias. |
Datos técnicos del recubrimiento SparkDepo
El gráfico a continuación compara las propiedades físicas clave de los materiales de electrodo utilizados con el proceso de deposición electro-spark SparkDepo/MicroDepo (WC, TiC, TiB2, Cr3C2, ZrB2, VC) contra SKD-61, el acero para herramientas típicamente utilizado para moldes de fundición a presión de aluminio. Elegir la química del electrodo adecuada para un modo de falla dado (desgaste, erosión, raspado o agrietamiento por calor) es lo que determina el rendimiento del recubrimiento.
Dureza
El carburo de tungsteno (WC) alcanza aproximadamente 2,000 HV, varias veces más duro que el SKD-61 acero para moldes. Esta dureza superficial adicional es lo que resiste el desgaste abrasivo y el raspado de ciclos repetidos de fundición a presión.
Punto de fusión
El WC se funde alrededor de 2,867 °C y el TiC alrededor de 3,140 °C, muy por encima del punto de fusión de ~660 °C del aluminio fundido que se está vertiendo. Este gran margen mantiene el recubrimiento sólido y estable durante el contacto repetido con metal fundido.
Conductividad térmica
La química del electrodo afecta qué tan rápido se disipa el calor de la superficie recubierta durante cada ciclo de fundición. Una conductividad térmica más baja y controlada ayuda a equilibrar el calentamiento/enfriamiento repetido que causa el agrietamiento por calor.
Expansión térmica
Un coeficiente de expansión térmica más cercano al metal base SKD-61 reduce el estrés acumulado a medida que el molde se calienta y enfría repetidamente, lo que es un factor directo en la formación de grietas por calor (ver "Prevención de Grietas por Calor" arriba).
Humectabilidad / ángulo de contacto
El ángulo de contacto del adhesivo dejado caer sobre un material indica la humectabilidad del material - a menor ángulo de contacto, más humectable es la superficie. El procedimiento de recubrimiento de TechnoCoat en moldes de fundición mejora la humectabilidad por líquido de Al o Mg, logrando un mejor flujo de líquido, liberación de gas, y adhesión de agentes desmoldeantes, mientras previene la erosión, el desgaste y las grietas por calor.
Datos de prueba de erosión
La resistencia a la erosión se midió al rotar una muestra de prueba SKD-61 en aluminio fundido (aleación ADC12 ) a 680 °C a 30 rpm, comparando la pérdida de peso después de 1 y 4 horas contra una muestra sin recubrimiento. La pérdida de peso de la muestra recubierta de WC-Co después de la prueba completa fue menos del 10% de la muestra sin recubrimiento, confirmando la resistencia a la erosión del recubrimiento bajo condiciones realistas de fundición.
Condición del recubrimiento (proceso de muestra)
| Modelo | Modelo SparkDepo 300 |
|---|---|
| Aplicador | Aplicador Miniatura |
| Electrodo | WTC-90-H, dia. 4.0 x 100mm |
| Metal Base | SKD-61 |
Reparación por superposición (reducción de productos defectuosos)
Los defectos menores de fundición encontrados en las ruedas de aluminio fundido después del acabado pueden ser rellenados por reparación por superposición. Estos trabajos, con baja entrada de calor, han logrado la reducción de defectos de producción y han eliminado distorsiones, tensiones residuales o cortes en la parte inferior. Los productos reparados también han pasado pruebas de fugas hidráulicas.
Los videos de simulación paso a paso y las imágenes de ilustración técnica para este producto están listados en el Videos página.