El ángulo de desmoldeo de fundición es la conicidad intencional incorporada en las superficies del molde para facilitar la extracción de la pieza tras la solidificación. Este elemento crítico de diseño evita problemas como daños superficiales, distorsión de la pieza y desgaste del molde durante el proceso de fundición. Los requisitos del ángulo de desmoldeo varían según el método de fundición: moldeo en arena Por lo general, se necesitan de 1 a 1.5°, la fundición a presión requiere de 0.5 a 3°, mientras que fundición de inversión Puede funcionar con una corriente de aire mínima de solo 0° gracias a su exclusivo proceso de carcasa de cerámica.
El ángulo de desmoldeo de la fundición se refiere a la conicidad o pendiente diseñada intencionalmente en las superficies verticales de la cavidad del molde para facilitar la extracción de la pieza fundida sin dañarla. Esta desviación angular respecto al eje vertical permite que la pieza fundida se desmolde con mayor facilidad tras la solidificación.
Los ángulos de desmoldeo se miden en grados desde el eje vertical del molde. Suelen oscilar entre 0.5° y 5°, y se incorporan en superficies perpendiculares a la línea de partición o a la dirección de apertura del molde.
Los ángulos de desmoldeo funcionan según el principio fundamental de reducir la fricción y evitar el bloqueo mecánico durante la fase de expulsión de la pieza. A medida que el material fundido se solidifica, suele contraerse ligeramente, pero esta contracción por sí sola no es suficiente para garantizar una extracción fluida.
Las superficies angulares crean una holgura que aumenta gradualmente entre el molde y la pieza fundida a medida que la pieza se desplaza en la dirección de expulsión. Este desacoplamiento progresivo reduce significativamente el área de contacto y las correspondientes fuerzas de fricción.
En elementos internos (orificios, huecos), el ángulo de desmoldeo se orienta hacia adentro, lo que ensancha la abertura en la línea de separación. Por el contrario, en elementos externos, el ángulo de desmoldeo se orienta hacia afuera, lo que estrecha la línea de separación.
Los ángulos de inclinación insuficientes pueden provocar numerosos problemas de producción que afectan tanto la calidad de la fundición como la longevidad del molde.
Cuando el ángulo de inclinación es insuficiente, la estrecha separación entre la pieza fundida y las superficies del molde genera importantes fuerzas de fricción durante la expulsión. Esta fricción puede causar desgaste, rayaduras o desgarros superficiales en la pieza fundida.
El problema se agrava especialmente con superficies texturizadas o al utilizar materiales con alta rugosidad superficial. El entrelazamiento microscópico entre las superficies de la pieza fundida y del molde puede erosionar detalles superficiales o crear marcas de arrastre a lo largo de todo el recorrido de extracción.
Un ángulo de tiro insuficiente puede provocar que las piezas se atasquen en el molde durante la expulsión. La fuerza de extracción resultante puede superar la resistencia del material mientras aún está caliente, lo que provoca deformación plástica o deformación.
Esta distorsión es más pronunciada en las características de embutición profunda, donde el área de contacto entre la pieza fundida y el molde es extensa. La tensión de expulsión se concentra en puntos específicos en lugar de distribuirse uniformemente por toda la pieza.
Un ángulo de desmoldeo nulo o mínimo provoca un desgaste excesivo en las superficies del molde debido al raspado durante la extracción de la pieza. Este desgaste acelerado reduce la vida útil del molde y aumenta las necesidades de mantenimiento.
Los pasadores de expulsión pueden ejercer una presión desigual al forzar la salida de una pieza fundida resistente, lo que podría dañar tanto el molde como la pieza. En casos extremos, puede producirse una falla catastrófica del molde si las piezas se agarrotan por completo.
Las piezas expulsadas con dificultad suelen presentar inconsistencias dimensionales debido a tensiones desiguales durante la extracción. Estas tensiones pueden causar estiramiento, compresión u otras deformaciones localizadas.
Los requisitos de diseño varían significativamente según los diferentes procesos de fundición debido a sus características y limitaciones únicas.
Los ángulos de inclinación típicos en la fundición en arena varían de 1∘ a 1.5∘; algunas fuentes citan valores como 1/8 de pulgada por pie (aproximadamente 0.6∘) como una guía común, aunque se pueden requerir más dependiendo de la profundidad y la complejidad del patrón.
Si bien los ángulos de desmoldeo en la fundición a presión a veces pueden ser menores que en la fundición en arena, son absolutamente esenciales. Los valores típicos pueden variar desde 0.5° para características superficiales en aleaciones favorables hasta 2° o 3°, o incluso más, para cavidades más profundas, superficies texturizadas o aleaciones propensas a la adherencia.
La fundición a la cera perdida requiere ángulos de desmoldeo mínimos en comparación con otros procesos debido a la naturaleza plegable y no rígida del molde cerámico. Ángulos de desmoldeo de tan solo 0.5° suelen ser suficientes para la mayoría de las características.
Para paredes rectas de hasta 25 mm de altura, un ángulo de desmoldeo de 0.5° suele ser adecuado. Las zonas más profundas pueden requerir ángulos de desmoldeo gradualmente mayores, pero rara vez superan 1°, incluso en las secciones más profundas.
| Feature | Fundición de inversiones | Moldeo en arena | Die Casting |
| Necesidad general | A menudo no es necesario / Mínimo para la pieza final | Requerido | Critical |
| Razón principal | Cáscara frágil, contracción de la cera | Eliminación de patrones del molde de arena | Expulsión de pieza de la matriz metálica permanente |
| Ángulo de inclinación típico | Opcional, 0° a 1° máximo (si se aplica a la herramienta de patrón) | ~1° a 1.5° o más (por ejemplo, 1/8″ por pie -0.6°) | 0.5° a 3°+ (varía según la aleación, la profundidad y la textura) |
| Borrador negativo | Permisible | Normalmente no está permitido | Normalmente no está permitido (requiere mecanismos complejos como núcleos laterales) |
| Tipo de molde | Carcasa de cerámica desechable | Molde de arena desechable | Troquel metálico reutilizable |
| Impacto del costo de las herramientas | El proyecto impacta principalmente patrón de cera herramienta si es necesario | El borrador impacta el costo del patrón | El tiro es fundamental para la vida útil de la matriz y la rentabilidad. |
Para geometrías simples sin ángulos de desmoldeo, la fundición a la cera perdida no requiere ángulos de desmoldeo, ya que la capa cerámica utilizada en el proceso se desprende tras la fundición. A diferencia de la fundición en arena, donde el ángulo de desmoldeo evita dañar el molde, la fundición a la cera perdida permite formas complejas sin conicidad, lo que la hace ideal para componentes intrincados y precisos. Sin embargo, un ángulo de desmoldeo mínimo de 0.5° se sigue aplicando comúnmente como práctica recomendada de fabricación para facilitar la extracción del molde del molde de cera inicial.
