Guía completa del proceso de fundición de moldes de grafito

El proceso de fundición se utiliza ampliamente en la industria manufacturera moderna. El proceso de fundición de moldes de grafito tiene ventajas únicas, con características materiales especiales y un rendimiento excelente. Proporciona soluciones para la fabricación de piezas complejas de alta precisión, lo que es de gran importancia para mejorar el nivel general de fabricación.

Características del molde de grafito

Características de los materiales

El grafito es un material de estructura cristalina compuesto por átomos de carbono y tiene una buena resistencia a las altas temperaturas. Su punto de fusión alcanza los 3652°C, lo que permite que el molde de grafito mantenga una forma física estable en un entorno de fundición a alta temperatura, sin fundirse ni deformarse debido a las altas temperaturas. Al mismo tiempo, tiene una excelente estabilidad química. En el proceso de fundición, no es fácil que reaccione con la mayoría de los metales y fundentes. Garantiza la vida útil del molde y la pureza de la pieza fundida. Además, su coeficiente de expansión térmica es pequeño, y su cambio de tamaño es relativamente pequeño en caso de cambios rápidos de temperatura. Esto favorece el mantenimiento de la precisión del molde.

Ventajas de rendimiento

Moldeado de alta precisión:

Molde de grafito tiene un buen rendimiento de procesamiento, se puede procesar en una variedad de formas complejas. Puede satisfacer los requisitos de diseño de alta precisión de diferentes productos. Durante el proceso de fundición, su superficie lisa puede mejorar significativamente la calidad superficial de la fundición y reducir los procedimientos de procesamiento posteriores.

Alta conductividad térmica:

Hace que la transferencia de calor sea rápida y uniforme durante el proceso de fundición. Esto ayuda a la rápida solidificación del metal líquido, acortando el ciclo de producción y mejorando la eficiencia de la producción. Al mismo tiempo, la disipación uniforme del calor también favorece la reducción de la concentración de tensiones en el interior de la pieza fundida y reduce la probabilidad de que se produzcan defectos como grietas en la fundición.

Buen rendimiento de desmoldeo:

La adherencia entre el grafito y la mayoría de los metales es pequeña, lo que hace que la fundición sea más suave durante el desmoldeo. Y reducir el daño de fundición causado por la dificultad de desmoldeo, mejorar el rendimiento.

Explicación detallada del proceso de fundición en molde de grafito

Preparar materiales de fundición para moldes de grafito

Selección de materiales

Un material de grafito de alta calidad es la base para garantizar la calidad del molde. Normalmente se seleccionan materiales de grafito de alta pureza y densidad uniforme. Según las diferentes necesidades de fundición, debe seleccionar grafito de grano fino o grafito de grano medio. El grafito fino puede proporcionar un mejor acabado superficial, adecuado para la fundición con altos requisitos de calidad superficial. El grafito de grano medio tiene mejor resistencia y tenacidad, y es adecuado para moldes que soportan mayor presión y fuerza de impacto.

Tratamiento del material

En primer lugar, se corta el material de grafito seleccionado. De acuerdo con el tamaño del diseño del molde, el grafito se corta en una forma aproximada utilizando equipos de corte. A continuación, el procesamiento mecánico, a través del centro de mecanizado CNC y otros equipos para el fresado de grafito, perforación y otras operaciones, mecanizado preciso de la cavidad del molde, el núcleo y otras estructuras. Para garantizar que la precisión dimensional del molde cumple los requisitos de diseño.

Crear patrones

Ideas de diseño

El diseño del modelo debe considerarse exhaustivamente en función de la forma, el tamaño, los requisitos de precisión y el lote de producción de la pieza fundida final. En el proceso de diseño, hay que tener muy en cuenta la tasa de contracción de la pieza fundida y reservar el margen de procesamiento adecuado. En el caso de piezas de fundición de formas complejas, también es necesario diseñar una superficie de separación y un sistema de colada razonables. Para garantizar que el metal líquido pueda llenar la cavidad del molde de forma uniforme y sin problemas.

Método de tratamiento

Esto incluye principalmente el mecanizado y la impresión 3D. El mecanizado es adecuado para fabricar modelos con formas regulares y grandes lotes. Y los equipos de mecanizado CNC pueden garantizar la precisión dimensional y la calidad superficial de los modelos. Para algunos modelos con formas complejas y estructuras únicas, la tecnología de impresión 3D tiene ventajas evidentes. Puede producir modelos con formas complejas de forma rápida y precisa, acortando en gran medida el ciclo de producción de modelos.

Calentamiento del crisol de grafito

Selección de equipos

Los equipos de crisol térmico más utilizados son horno de resistenciahorno de inducción, etc. El horno de resistencia calienta el crisol calentando el alambre de resistencia. Su control de temperatura es más preciso, operación simple, adecuado para pequeñas empresas de fundición o requisitos de estabilidad de alta temperatura del proceso de fundición. El horno de inducción utiliza el principio de inducción electromagnética para generar calor, velocidad de calentamiento, alta eficiencia, adecuado para la producción a gran escala.

Control de la temperatura

En el proceso de calentamiento, es esencial un control preciso de la temperatura. Los distintos materiales metálicos tienen diferentes puntos de fusión y rangos de temperatura de colada. Y es necesario establecer curvas de temperatura de calentamiento adecuadas en función de la situación real. Mediante el sistema de control de temperatura, la potencia de calentamiento se supervisa y ajusta en tiempo real para garantizar que la temperatura en el crisol se mantenga estable dentro del intervalo requerido. Y para evitar la calidad del metal líquido o defectos de fundición causados por una temperatura demasiado alta o demasiado baja.

Vertido de metales

Fundición de metales

Coloque el metal necesario en la calefacción crisol de grafito fundir. Al fundir, añadir la cantidad adecuada de fundente según las características del metal. Eliminar las impurezas y el gas para mejorar la pureza, y remover para que la composición del metal líquido sea uniforme.

Operación de fundición

Una vez que el líquido metálico alcanza la temperatura de vertido adecuada, se vierte rápida y suavemente en la cavidad del molde. Controle la velocidad y la cantidad durante el vertido para evitar defectos como el vertido insuficiente y el aislamiento en frío. Las piezas de fundición grandes o complejas pueden requerir diferentes métodos de vertido, como la inyección inferior y la inyección lateral. Para garantizar que el líquido metálico llena todos los rincones del molde.

Eliminar impurezas

Método del agente refinador

Añada una cantidad adecuada de agente refinador al líquido metálico. Reacciona químicamente con las impurezas para generar escoria o gas que flota en la superficie para su eliminación. Comúnmente utilizado bórax, carbonato de sodio, etc., diferentes metales necesitan elegir el agente de refinación apropiado.

Método de filtración

El filtro cerámico se coloca en el sistema de vertido. A medida que el metal líquido fluye, las impurezas se filtran para mejorar la pureza del metal líquido que entra en la cavidad. Seleccione el filtro razonablemente según el flujo de metal líquido y el tamaño de las impurezas.

Desmoldeo de piezas

Tiempo de expulsión

El tiempo de expulsión es muy crítico, demasiado pronto la fundición no se solidifica fácil a la deformación y el daño. Demasiado tarde debido al aumento de la fricción, aumentar la dificultad de extracción e incluso dañar el molde. De acuerdo con el material de fundición, el espesor, la estructura del molde, etc, determinado por la experiencia o el análisis de simulación.

Operación de pelado

Expulsión de piezas fundidas con varilla de expulsión, bloque de expulsión y otros dispositivos mecánicos de expulsión. Durante el proceso, la fuerza de expulsión es uniforme y se evita la deformación local de la pieza fundida. También se puede aplicar agente desmoldeante a la superficie del molde para reducir la fricción y hacer que el desmoldeo sea más suave.

Conclusión

El proceso de fundición de moldes de grafito, con sus características y ventajas únicas, desempeña un papel importante en la industria manufacturera moderna. A través de la selección razonable de materiales, moldeo fino, control preciso, puede producir piezas de fundición de alta calidad.

FAQS

¿Cuánto dura el molde de grafito?

En general, la vida útil de los moldes de grafito oscila entre 100 y 1000 veces. Su vida útil se ve afectada por los materiales de fundición, los parámetros del proceso, el mantenimiento y otros factores. En condiciones normales de uso y mantenimiento, se puede utilizar docenas a cientos de veces. Fundición de aleación de aluminio como el proceso de pérdida de molde pequeño, la vida del molde es más larga. Alta temperatura, fundición de metales altamente corrosivos es más corto.

En el proceso de moldeo del grafito, ¿cuáles son los factores clave que afectan a la calidad del molde?

Calidad del material de grafito:

La pureza, la uniformidad de la densidad afectan al rendimiento del molde, las impurezas de baja pureza son fáciles de causar defectos a alta temperatura.

Precisión de mecanizado:

La precisión dimensional y la rugosidad de la superficie están relacionadas con la calidad del molde. Y una precisión insuficiente hará que la desviación del tamaño de la cavidad y afectar el moldeo de fundición.

Parámetros del proceso de moldeo:

La presión de prensado, la temperatura y el tiempo no son adecuados. Esto hará que la estructura interna del molde desigual, afectar a la fuerza y la vida.

¿Se daña fácilmente el molde de grafito?

Si se utiliza y mantiene correctamente, no se daña con facilidad. Sin embargo, el impacto excesivo de la temperatura, la tensión mecánica o las fuerzas externas inadecuadas, como las colisiones durante el funcionamiento, pueden provocar daños. Tras un uso prolongado, el desgaste de la superficie y la corrosión también dañarán el molde, por lo que un funcionamiento correcto y un mantenimiento regular son muy importantes.

¿Hay que precalentar los moldes de grafito?

Normalmente se recomienda el precalentamiento. El precalentamiento puede reducir la diferencia de temperatura entre el molde y el líquido metálico, evitar la grieta causada por el impacto térmico. Y también hace que el líquido metálico fluya más suavemente en la cavidad, lo que favorece el moldeo por colada. La temperatura de precalentamiento se determina generalmente según el tipo de metal de fundición y el material del molde, entre 100°C y 300°C.