Proceso de molde para prevenir el agrietamiento por tratamiento térmico

Proceso para prevenir el agrietamiento por tratamiento térmico

El agrietamiento de piezas (normalmente componentes centrales de un molde, como núcleos, cavidades, deslizadores, pasadores eyectores, etc.) después del tratamiento térmico tiene un impacto catastrófico y sistémico en un proyecto de fabricación de moldes, superando con creces el desguace de un solo componente.

Impacto directo: falla de la función central y pérdida de precisión

Una pieza fisurada queda inutilizable, impidiendo directamente el montaje o prueba del molde. Incluso las grietas microscópicas pueden propagarse rápidamente bajo la carga cíclica de alta presión de la inyección o el estampado, lo que lleva a fallas catastróficas (por ejemplo, fractura de la cavidad). Esto no sólo hace que todo el molde se deseche, sino que también hace que cientos de miles de dólares en horas de mecanizado (fresado de precisión, electroerosión, pulido) queden instantáneamente obsoletos.

Impacto indirecto: pérdida de control del proyecto y crisis de confianza

La fabricación de moldes es un proceso altamente secuencial. El agrietamiento de una pieza clave por tratamiento térmico altera todo el ritmo de producción. Los plazos de entrega suelen retrasarse semanas o meses debido a la reordenación de materiales, el remecanizado y la repetición de tratamientos térmicos y procesos de acabado. Esto afecta gravemente el calendario de lanzamiento de productos del cliente, expone al fabricante de moldes a fuertes sanciones por retrasos y daña su reputación como proveedor confiable.

Impacto económico: aumento exponencial de costos

El impacto financiero va mucho más allá de rehacer una pieza. Incluye: El costo irrecuperable de toda la fabricación ya invertida en la pieza fallida; El costo de materiales y mano de obra para la segunda fabricación; Horas extras y honorarios de agilización para recuperar el cronograma; Posibles reclamaciones de compensación de clientes. El coste total suele ser varias veces superior al valor de la pieza original y erosiona gravemente la rentabilidad del proyecto.

Reflexión sistémica: exposición de fallas de diseño colaborativo

El cracking expone fundamentalmente una falla en la colaboración a lo largo de la cadena, desde el diseño del molde hasta la planificación del proceso y la ejecución del tratamiento térmico. Por ejemplo, las características de diseño como esquinas afiladas o cambios abruptos de sección, o un mecanizado desbaste que no deja los filetes y el stock adecuados según lo especificado, crean puntos de concentración de tensiones durante el tratamiento térmico. Esto obliga a los fabricantes de moldes a tratar la tratabilidad térmica como un elemento central de la revisión del diseño inicial, promoviendo la colaboración integrada entre los procesos de diseño, mecanizado y tratamiento térmico.

El agrietamiento de piezas por tratamiento térmico es uno de los defectos más críticos que se deben evitar en la fabricación de moldes. Aborda un proyecto en múltiples frentes: técnico, de entrega, económico y reputacional. Los fabricantes de moldes exitosos deben establecer mecanismos de prevención sistemáticos, optimizando el diseño de las piezas (evitando concentraciones de tensión), controlando estrictamente los procesos de mecanizado de pretratamiento y colaborando técnicamente con los proveedores de tratamiento térmico, en lugar de recurrir a soluciones posteriores a la falla.

Proceso para prevenir el agrietamiento por tratamiento térmico

Actualmente, las piezas experimentan grietas después del tratamiento térmico, lo que afecta gravemente los cronogramas de entrega de los moldes y los costos de producción. La razón principal es una comprensión insuficiente del proceso de tratamiento térmico, lo que conduce a tales anomalías. Se deben implementar medidas preventivas con anticipación para los procesos críticos para garantizar que no se produzcan grietas después del tratamiento térmico.

La causa del agrietamiento es la concentración de tensiones internas o diferencias excesivas de temperatura durante las etapas de calentamiento y enfriamiento del material, lo que lleva a la separación y fractura a nivel molecular.

Para abordar la causa raíz del agrietamiento, el proceso debe garantizar que las piezas después del mecanizado en desbaste no presenten bordes afilados, secciones delgadas, ángulos agudos o variaciones significativas de espesor. Cuando sea necesario, el proceso debe incorporar nervaduras de refuerzo de antemano para mejorar la resistencia.

Guía ilustrada para el tratamiento térmico preventivo de piezas

1. Durante el mecanizado en desbaste, seleccione herramientas con un radio mayor que R3 y conserve el radio de filete en la raíz para evitar la formación de esquinas afiladas.

2 . Cuando la variación de espesor en el dibujo de diseño exceda más del doble, deje material adicional durante el mecanizado en desbaste para evitar una disipación desigual del calor. Las áreas más gruesas disipan el calor lentamente, mientras que las áreas más delgadas disipan el calor rápidamente, lo que genera diferencias de temperatura significativas y grietas por tracción.

3. Asegúrese de que la distancia desde las características tipo orificio hasta el borde sea al menos el doble del diámetro del orificio.