{"id":1150,"date":"2025-03-11T14:38:01","date_gmt":"2025-03-11T14:38:01","guid":{"rendered":"https:\/\/ygdiecasting.com\/?p=1150"},"modified":"2025-03-14T15:49:51","modified_gmt":"2025-03-14T15:49:51","slug":"porosity-in-engine-blocks","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ygdiecasting.com\/es\/porosity-in-engine-blocks\/","title":{"rendered":"Porosidad en el bloque motor de aluminio"},"content":{"rendered":"

Porosidad en bloques de motor de fundici\u00f3n inyectada de aleaci\u00f3n de aluminio: Causas y soluciones<\/h1>\n

Principios de formaci\u00f3n de la porosidad<\/h2>\n

La porosidad en las fundiciones a presi\u00f3n de aleaciones de aluminio se divide en dos tipos: porosidad por precipitaci\u00f3n y porosidad por atrapamiento. La porosidad por precipitaci\u00f3n se debe a las altas temperaturas de fusi\u00f3n (>750\u00b0C) que aumentan la solubilidad del hidr\u00f3geno en la masa fundida, o a la escoria pesada del material revertido con un escaso deslagado. La porosidad atrapada se debe a defectos de proceso o de dise\u00f1o, como una baja relaci\u00f3n de llenado de los casquillos de inyecci\u00f3n, una inyecci\u00f3n prematura a alta velocidad, un exceso de gas desmoldeante o un mal dise\u00f1o de los sistemas de inyecci\u00f3n y ventilaci\u00f3n, que atrapan gas en la masa fundida. Estos poros suelen ser de paredes lisas y redondas, y aparecen en los extremos de la colada o en zonas complejas.<\/p>\n

\"Porosity
\nAlt: Diagrama que ilustra la precipitaci\u00f3n y la formaci\u00f3n de porosidad atrapada en la fundici\u00f3n a presi\u00f3n de aleaciones de aluminio.<\/em><\/p>\n

Descripci\u00f3n del problema<\/h2>\n

Un bloque de motor de aleaci\u00f3n de aluminio ZL201 de 8,5 kg, fundido en una m\u00e1quina de c\u00e1mara fr\u00eda Buhler de 28.000 kN, mostr\u00f3 porosidad aleatoria en su superficie de marcado mediante rayos X y comprobaciones de mecanizado. En 2017, la tasa de rechazo por porosidad alcanz\u00f3 2,5%, con poros lisos de color gris oscuro que amenazaban el sellado y la resistencia, inaceptables seg\u00fan las especificaciones t\u00e9cnicas.<\/p>\n

\"Porosity
\nAlt: Imagen de rayos X que muestra la distribuci\u00f3n de la porosidad en la superficie de marcado del bloque motor.<\/em><\/p>\n

Enfoque de la soluci\u00f3n<\/h2>\n

La porosidad es el resultado de la calidad de la masa fundida, los par\u00e1metros del proceso y el dise\u00f1o del molde. La porosidad por precipitaci\u00f3n puede reducirse perfeccionando las pr\u00e1cticas de fundici\u00f3n, mientras que la porosidad atrapada est\u00e1 relacionada con la din\u00e1mica de llenado. La estrategia consisti\u00f3 en abordar paso a paso los ajustes del proceso, la pureza de la masa fundida y el dise\u00f1o de las compuertas para identificar y eliminar las causas principales.<\/p>\n

M\u00e9todos de soluci\u00f3n<\/h2>\n

Ajustes de los par\u00e1metros del proceso<\/h3>\n

Edici\u00f3n<\/strong>: La inyecci\u00f3n a alta velocidad comenz\u00f3 a 500 mm (razonable), pero las cavidades complejas atraparon gas; la temperatura del molde posterior a la pulverizaci\u00f3n fue de 120 \u00b0C -por debajo de la ideal de 160-190 \u00b0C-, lo que provoc\u00f3 un exceso de gas liberador.
\nFijar<\/strong>: Se retras\u00f3 el inicio de alta velocidad a 510 mm, se redujo el tiempo de pulverizaci\u00f3n de 1,5 s a 1 s y se a\u00f1adi\u00f3 0,5 s de soplado de aire, aumentando la temperatura del molde a 160 \u00b0C.
\nResultado<\/strong>: La tasa de rechazo ha bajado de 2,5% a 2,3%, un progreso moderado.<\/p>\n

Optimizaci\u00f3n del proceso de fusi\u00f3n<\/h3>\n

Edici\u00f3n<\/strong>: Revertir material superado 50% con mala limpieza, elevando el contenido de hidr\u00f3geno (densidad 1,523).
\nFijar<\/strong>: Pre-secado revert limitado a 30%-45%, tiempo de desgasificaci\u00f3n ampliado de 260s a 300s.
\nResultado<\/strong>: La densidad del hidr\u00f3geno baj\u00f3 a 0,927, lo que redujo la tasa de rechazo a 2%, a\u00fan insuficiente.<\/p>\n

Mejoras en el sistema de compuertas<\/h3>\n

Edici\u00f3n<\/strong>: El dise\u00f1o de la compuerta provoc\u00f3 un llenado turbulento y el atrapamiento de gas en la superficie de marcado (Figura 3).
\nFijar<\/strong>: Cambios guiados por el an\u00e1lisis del flujo del molde: Puerta 1 sellada, Puerta 2 ensanchada 3 mm, Puerta 3 estrechada 3 mm.
\nResultado<\/strong>: La mejora del relleno elimin\u00f3 el atrapamiento (Figura 4), reduciendo la tasa de rechazo de la superficie de marcado a 0,12%.<\/p>\n

\"Mold
\nAlt: An\u00e1lisis del flujo del molde que muestra la secuencia optimizada de llenado de la masa fundida tras los ajustes de la compuerta.<\/em>
\n\"X-Ray
\nAlt: Comparaci\u00f3n radiogr\u00e1fica de la porosidad en la superficie de marcado antes y despu\u00e9s de las mejoras.<\/em><\/p>\n

Cuadro recapitulativo de las mejoras<\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n
Escenario<\/th>\nProblema identificado<\/th>\nMedidas adoptadas<\/th>\nTasa de rechazo<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Par\u00e1metros del proceso<\/td>\nAlta velocidad temprana, baja temperatura del molde<\/td>\nArranque retardado, pulverizaci\u00f3n\/soplado ajustado<\/td>\n2,5% \u2192 2,3%<\/td>\n<\/tr>\n
Optimizaci\u00f3n de la fusi\u00f3n<\/td>\nAlto contenido de hidr\u00f3geno en la masa fundida<\/td>\nReversi\u00f3n m\u00e1s limpia, desgasificaci\u00f3n m\u00e1s prolongada<\/td>\n2,3% \u2192 2,0%<\/td>\n<\/tr>\n
Redise\u00f1o de compuertas<\/td>\nRelleno turbulento<\/td>\nPuerta 1 sellada, puertas 2 y 3 redimensionadas<\/td>\n2,0% \u2192 0,12%<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Conclusi\u00f3n<\/h2>\n

La porosidad del bloque del motor se debi\u00f3 a la presencia de hidr\u00f3geno en la masa fundida y al atrapamiento de gas durante el llenado. Los ajustes iniciales en el proceso y la masa fundida redujeron ligeramente los defectos, pero el redise\u00f1o de las compuertas mediante el an\u00e1lisis del flujo del molde result\u00f3 decisivo, reduciendo la tasa de rechazo de 2,5% a 0,12%. Este enfoque gradual ofrece un modelo pr\u00e1ctico para abordar problemas similares de porosidad en la fundici\u00f3n a presi\u00f3n.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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