Fabricación de tapas de válvulas de motor por proceso de fundición a presión

Proceso de fabricación Servicio de fundición a presión
Piezas Material AlSi10Mg
Tipo de molde Molde de fundición a presión
Industria de aplicación Automoción
Tratamiento de superficies Recubrimiento en polvo
Tolerancia(Precisión) ±0,1 mm

Notas:

Tenemos acuerdos de confidencialidad previos a la comercialización con todos nuestros clientes. Todos los casos que verá se han comunicado con nuestros clientes. Hemos mosaico alguna información sensible. Todas las fotos han sido tomadas del rodaje interno de FirstMold, gracias por su apoyo y cooperación~

Un cliente del sector de la automoción de México se puso en contacto con First Mold para fabricar una serie de tapas de válvulas de motor.

Requisitos para la fabricación de tapas de válvulas de motor

  • Material: Aleación de aluminio ligera pero resistente (AlSi10Mg) para reducir el peso del vehículo y mejorar la eficiencia del combustible.
  • Acabado superficial: Una superficie lisa y resistente a la corrosión con una tolerancia de ±0,1 mm.
  • Volumen de producción: 50.000 unidades al año.
  • Eficiencia de costes: Precios competitivos manteniendo una alta calidad.

Proceso de fabricación de las tapas de válvulas del motor

Revisión del diseño y desarrollo de herramientas

Al recibir el diseño de este cliente, el equipo de ingeniería de First Mold llevó a cabo un exhaustivo revisión del diseño para garantizar la fabricabilidad. El equipo identificó problemas potenciales, como secciones de pared delgadas y geometrías complejas, que podían provocar defectos de fundición. Se diseñó una matriz a medida que incorporaba características como la optimización de la sistemas de compuerta y ventilación para mejorar el flujo de material y reducir la porosidad.

Proceso de fundición a presión

  1. Preparación del troquel: El molde se precalentó a 200°C para evitar el choque térmico y garantizar un flujo uniforme del material.
  2. Fundición: Se inyectó aleación de aluminio fundido en el cavidad del molde a una presión de 1.500 bar
  3. Refrigeración y expulsión: La pieza se enfrió y solidificó en 30 segundos, a lo que siguió la expulsión automática de la matriz.

Acabado y control de calidad

Tras la fundición, las tapas de las válvulas se sometieron a una serie de procesos de acabado, incluidos el recorte, el granallado y el mecanizado. Se aplicó un recubrimiento en polvo de alta calidad para mejorar la resistencia a la corrosión y la estética.

First Mold empleó rigurosos medidas de control de calidad, incluida la inspección dimensional mediante máquinas de medición de coordenadas (MMC) y la inspección por rayos X para detectar defectos internos.

Retos y soluciones en la fabricación de tapas de válvulas para motores

Problemas de porosidad

Asunto: Durante la fase inicial de producción, algunas tapas de válvulas presentaban porosidad, un defecto común de la fundición a presión caracterizado por la presencia de pequeños huecos o bolsas de gas dentro del metal. Este defecto comprometía la integridad estructural de las piezas.

Solución: El equipo de ingenieros aplicó una técnica de fundición a presión asistida por vacío, que redujo significativamente el atrapamiento de aire y garantizó una fundición densa y sin defectos.

Alabeo

Asunto: El complejo diseño provocó un pequeño alabeo durante el enfriamiento, que afectó a la planitud de la pieza. El alabeo es un problema común en la fundición a presión, causado por velocidades de enfriamiento desiguales o tensiones dentro del material.

Solución: Optimizando la velocidad de enfriamiento y rediseñando los canales de refrigeración dentro de la matriz, First Mold consiguió un enfriamiento uniforme, minimizando el alabeo y garantizando la precisión dimensional.

Resultados

First Mold fabricó con éxito 9000 unidades de tapas de válvulas de motor de alta calidad para este cliente, recibimos grandes elogios por su parte.

Tolerancias dimensionales

  • Tolerancia: ±0,1 mm.
  • Planitud: Desviación ≤0,05mm a través de las superficies de sellado.

Integridad estructural

  • Propiedades mecánicas: Debe cumplir o superar los requisitos especificados de resistencia a la tracción y dureza.
  • Áreas críticas: Libre de defectos en los orificios de los pernos y en las superficies de sellado.

Inspección visual

  • Apariencia cosmética: Acabado superficial uniforme, coloración consistente y ausencia de decoloración o manchas.

Q1. ¿Cuáles son los defectos más comunes en las tapas de válvulas de motores de fundición a presión y cómo pueden evitarse?

Entre los defectos más comunes se encuentran la porosidad, el alabeo, los cierres en frío y la rugosidad de la superficie. Éstos pueden evitarse utilizando fundición asistida por vacío, un control adecuado de la temperatura de la matriz, canales de refrigeración optimizados y materiales de alta calidad. También son esenciales unos controles de calidad rigurosos.

Q2. ¿Cómo realizan el mecanizado y el acabado de las tapas de las válvulas del motor?

Tras la fundición, las tapas de las válvulas se someten a un proceso de recorte para eliminar el material sobrante, seguido de un mecanizado de precisión para cumplir las estrictas tolerancias dimensionales. Se aplican procesos de acabado como el granallado y el recubrimiento en polvo para mejorar el acabado superficial y la resistencia a la corrosión.

Q3. ¿Pueden fabricar otros componentes del motor además de las tapas de válvulas?

Sí, nos especializamos en la fabricación de una variedad de componentes para motores, incluyendo culatas, bloques de motor, colectores de admisión y piezas del soporte del motor. Nuestra experiencia en fundición a presión y mecanizado nos permite producir piezas de alta calidad para diversas aplicaciones de motores.

Q4. ¿Cómo se garantiza que la superficie de sellado de la tapa de la válvula del motor sea plana y sin defectos?

Utilizamos equipos de mecanizado de precisión y de comprobación de planitud para garantizar que la superficie de sellado cumple los estrictos requisitos de planitud. Este proceso evita las fugas de aceite y garantiza un sellado adecuado con la culata del motor.

Q5. ¿Cuáles son los plazos de entrega habituales para la producción de tapas de válvulas de motor?

Los plazos de entrega pueden variar en función de la complejidad y la cantidad del pedido. Los plazos de entrega estándar oscilan entre 4 y 6 semanas, con opciones aceleradas disponibles para proyectos urgentes.

Q6. ¿Cómo se gestionan los problemas de dilatación térmica en las tapas de válvulas de aluminio?

El aluminio se dilata con los cambios de temperatura, por lo que diseñamos las cubiertas de las válvulas teniendo en cuenta la dilatación térmica. Esto incluye garantizar una holgura suficiente para las piezas de acoplamiento y utilizar materiales de sellado flexibles para adaptarse a la dilatación y contracción.

Q7. ¿Qué medidas de ensayo y control de calidad se aplican a las tapas de las válvulas del motor?

Nuestras medidas de control de calidad incluyen inspecciones dimensionales, inspecciones por rayos X para detectar defectos internos, pruebas de rugosidad superficial y pruebas de presión para garantizar que las cubiertas no tienen fugas y cumplen todas las especificaciones.

Q8. ¿Pueden proporcionar marcas o logotipos personalizados en las tapas de las válvulas del motor?

Sí, podemos incorporar marcas o logotipos personalizados en el diseño fundido a presión. Esto puede hacerse mediante grabado, relieve u otros métodos durante el proceso de fundición.

Q9. ¿Cómo gestionan los pedidos de gran volumen de producción de tapas de válvulas de motor?

Disponemos de procesos de fabricación escalables que nos permiten gestionar eficazmente pedidos de producción de gran volumen. Nuestras instalaciones están equipadas con múltiples máquinas de fundición a presión, sistemas de manipulación automatizados y personal cualificado para garantizar una calidad constante y una entrega puntual.

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