¿Qué es la solidificación direccional?

Significado | Concepto | Definición:

"Solidificación direccional" es un término de fundición de metales . Se refiere al proceso de alimentación controlada del metal fundido en un molde de temperatura controlada para producir una pieza libre de puntos huecos, llamados defectos de contracción. La solidificación direccional también se usa para refinar el metal durante el proceso de fundición porque las impurezas que se encuentran en el metal fundido continuarán subiendo a la superficie de la piscina, siguiendo el camino de menor resistencia a medida que son empujadas hacia arriba por los materiales sólidos debajo.

Hombre con un taladro

En el proceso de solidificación direccional, el metal fundido en el extremo más alejado del molde comienza a enfriarse y solidificarse antes que el resto del molde. A medida que el metal en la parte inferior del molde se enfría, esta línea de solidificación se mueve constantemente hacia arriba hacia la alimentación de metal fundido. Controlando la velocidad de flujo de la alimentación de metal fundido e introduciendo variaciones térmicas en el molde, se pueden eliminar los defectos de contracción, porque el metal líquido correrá naturalmente hacia estas zonas de inmersión y vacías.

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El proceso de solidificación direccional no debe confundirse con la solidificación progresiva, también llamada solidificación paralela. Aunque estos procesos comparten algunos rasgos similares, en la solidificación progresiva, el proceso de enfriamiento y solidificación comienza en las paredes de la fundición y avanza hacia adentro. Con la solidificación direccional, el proceso de solidificación comienza en la parte inferior de la pieza fundida y avanza hacia la parte superior.

La solidificación paralela en una fundición es la causa subyacente de los defectos. Como el metal fundido se enfría demasiado rápido en algunas áreas o permanece calentado durante demasiado tiempo en otras áreas, crea defectos como resultado de la solidificación, expansión térmica y contracción. Por ejemplo, si se vierte metal fundido en un molde en forma de L, el metal en la esquina del molde podría enfriarse demasiado rápido, provocando un cuello de botella y atrapando una bolsa de aire en la parte inferior del molde. Esta bolsa de aire crea un punto hueco en la pieza metálica acabada, debilitando así la estructura general.

Para controlar la solidificación paralela y fomentar la solidificación direccional en el proceso de fundición, se emplean varias técnicas. Las variaciones térmicas se introducen en el molde mediante el uso de elevadores o enfriadores para controlar los puntos calientes o fríos que pueden crear problemas con la pieza fundida. Las mangas aisladas también se utilizan para garantizar una temperatura constante y controlada para el molde. Finalmente, la velocidad de flujo y la temperatura de la alimentación de metal fundido se controlan cuidadosamente para asegurar la solidificación direccional.

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