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CENTRIFUGADO DE ALEACIONES EN MOLDES DE SILICON
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¿Sabes cuál es la mejor temperatura
a usar para cada tipo o tamaño de pieza?
¿Cuál es la mejor y más adecuada
velocidad de centrifugado?
¿El mejor tiempo de ciclo?
¿Y de la presión de cierre, que me
sabes decir?
¿Conoces los moldes de tapa plana?
¿Moldes de multisecciones o con insertos fijos
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Preguntas y Respuestas acerca del CAMS
Centrifugado de Aleaciones
en Moldes de Silicon.
Contenido
-
¿ Qué
es el CAMS?
-
¿ Cuáles
son las ventajas del CAMS con respecto a otras formas de fundición?
-
¿ Qué
necesito para comenzar en esta industria?
-
¿ Hay algunas
limitantes a considerar en el sistema CAMS?
-
¿ Qué clase
de partes se pueden hacer con la técnica del CAMS?
-
¿ Cuál es la
rutina a seguir en el CAMS?
-
¿ Cuáles
son y como escoger los materiales de moldeo?
-
¿ Cómo se deben
manejar los materiales de silicon?
-
¿ Qué tipo
de moldes son usados en el CAMS?
-
¿ Cuáles deben
ser las características de los modelos?
-
¿ Qué materiales
se usan? ¿ De qué depende su seleccion?
-
¿ Qué
tan alta debe estar la temperatura?
-
¿ Cuáles
son la variables básicas en el CAMS?
-
Tengo problemas al reproducir
piezas metálicas. ¿ Cómo puedo resolver eso?
-
¿ Qué
tan rápido debo revolucionar la centrífuga?
-
¿ Qué
tan alta debe ser la presión de cierre?
-
¿ Qué
tan largo debe ser el tiempo de ciclo?
-
¿ A
qué temperatura debo vaciar el metal?
-
¿ En qué
dirección debe girar el molde?
-
¿ Debo
mantener el o los moldes calientes?
-
¿ Qué tan
rápido se debe vaciar el metal?
-
¿ Cómo
darle mantenimiento al metal en el crisol?
-
¿ Cómo
se aplica la presión selectiva?
-
¿ Cómo
eliminar la distorsión de la cavidad o del molde?
General
¿ Qué clase de partes se pueden hacer
con la tecnica del CAMS?
Muestras incluidas:
-
Anzuelos para pezca
-
Joyería de fantasía
-
Joyería fina
-
Figuritas
-
Portaretratos
|
Hebillas para cinturón
Piezas promocionales
Trofeos
Ornamentos
|
Observa las muestras: muestras
diferentes,
¿ Hay algunas limitantes a considerar
en el sistema CAMS?
Las limitantes en cuanto a las dimensiones de las piezas a reproducir son:
30.5 x 20 x 9 cm. con tolerancias de hasta
mas menos 5 milésimas de pulgada, dependiendo de la aleación
utulizada con paredes desde 0.5 mm. con aleaciones
de estaño-plomo y de 1mm. con aleaciones de zinc ( Zamak ).
¿ Qué necesito para comenzar
en esta industria?
El equipo, herramientas y los accesorios están clasificados en tres
categorías :
La inversión es usualmente inferior a los $15,000.00 Dólares.
¿ Qué es el CAMS?
CAMS ( Centrifugado de aleaciones en moldes de silicon. ) Es el sistema
de reproducción de partes metálicas
básicamente de zamak o estaño-plomo con resultados casi
inmediatos y a un bajo costo, mediante la utilización
de la fuerza centrífuga, y que comparado con otros sistemas
o técnicas de producción, éste resulta ser amplia-
mente confiable por su versatilidad y rapidez.
¿ Cuáles son las ventajas del CAMS
sobre otras técnicas de fundición?
El CAMS logra una producción de piezas coladas
ya sea en metal o en plástico con una magnífica calidad de
terminado y detalle comparado al que se lograría con los sistemas
comunes de "die casting", inyección o extrusión, pero a una
fracción de su costo.
Considera
estas ventajas
-
CON LA TECNICA DE CAMS se puede lograr un ahorro
de hasta un 95 % del costo de lo que comparativamente sería el maquinado
de moldes usado en otras técnicas de fundición, de tal forma
que mediante el uso de moldes de silicon es posible lograr desde pequeños
tirajes hasta cantidades considerablemente grandes de manera que resulte
una buena utilidad sin invertir grandes cantidades de recursos en otro
tipo de moldes.
-
CREACION DE PROTOTIPOS. El proceso de CAMS le permite de manera económica
la creación de prototipos en distintos meteriales tanto metálicos
como plásticos rígidos o flexibles de tal manera que resulte
económica la fabricación de un prototipo físico para
su evaluación en el mercado.
-
SE LOGRA LA OBTENCION DE PIEZAS QUE NO TIENEN SALIDA GEOMETRICA
-
Posibilidad de fabricar desde una sola pieza hasta 500 mil piezas sin
la necesidad de invertir en moldes costosos.
-
ENTREGAS RAPIDAS con la tecnologia del CAMS se logra tener fechas de
entrega hasta de un solo día dependiendo de la cantidad ordenada.
-
Gran versatilidad en los tamaños de las piezas a reproducir
: 30.5 x 20 x 9 cm. con tolerancias de hasta mas menos 5 milésimas
de pulgada, dependiendo de la aleación utilizada con paredes desde
.5 mm. con aleacionas de estaño-plomo y de 1mm. con aleaciones de
zinc
( Zamak ).
-
Con el CAMS se puede utilizar cualquier modelo que
soporte la presión y la temperatra de vulcanizado incluso en algunos
casos se pueden utilizar modelos hasta de vidrio o concha nacar.
¿ Cuál es la rutina a seguir en el CAMS?
Habrá que tomar en cuenta que que el CAMS es un sistema meramente
copiador motivo por lo que debemos de tener a
la mano los modelos maestros para realizar nuestra rutina de moldeo,
es decir que si vamos por ejemplo a reproducir un soldadito de juguete,
el modelo deberá ser de metal o resina epóxica y que tenga
perfectamente bien delineados todos sus detalles finos para lograr una
fiel reproducción del mismo.
Aquí
encontrarás los seis pasos del sistema CAMS
Moldeo
¿ Cuáles son y cómo escoger
los materiales de moldeo?
En esta época inovadora del CAMS, se usan dos diferentes tipos
de compuestos de silicon los RTV y los HTV. Que difieren básicamente
entre sí en que los RTV se vulcanizan a temperatura ambiente y los
HTV que requieren de presión y calor para lograr su vulcanización,
actualmente en el mercado se cuenta con silicones de ambos tipos que resisten
las diferentes condiciones de trabajo con ventajas de costo entre sí.
|
Propiedades
|
HTV
|
RTV
|
|
Resistencia a la tensión
|
Suprema |
Buena |
|
Resistencia al desgarre
|
Buena |
Excelente |
|
Resistencia térmica
|
Suprema |
Buena |
|
Facilidad de moldeo
|
Excelente |
Excelente |
Una breve tabla demostrativa de las diferencias
en las aplicaciones de los dos compuestos de silicon.
|
HTV
|
RTV
|
|
Colando Metal
|
Generalmente se usa para la elaboración
de piezas con zamac. |
Generalmente se usa para la elaboración
de piezas con polímeros.o estaño-plomo |
|
Colando polímeros
|
Funciona BIEN con piezas con atrape geométrico
dentro de la cavidad. |
Funciona EXCELENTE con piezas con atrape
geométrico dentro de la cavidad |
¿ Cómo se deben manejar los materiales
de silicon?
-
Mantenerlos en areas templadas sin retirar sus protecciones de plástico.
-
Mantenerlos lejos del contacto con grasas, aceites y otros químicos.
-
Mantenerlos limpios a todo momento.
¿ Qué tipo de moldes son usados en el
CAMS?
-
Molde Maestro
-
Molde de Producción
-
Molde Copiador
-
Molde de tapa plana
-
Molde con relieves
-
Molde con y de insertos
-
Molde de miltisecciones.
-
Molde de placa matriz
¿ Cuáles deben ser las características
de los modelos?
Tengamos en cuenta que las copias nunca son mejores que los originales
motivo por el cual debemos ser muy cuidadosos y exigentes en la elección
de nuestros modelos, ya que para obtener mejores resultados, los modelos
preferentemente deben de contar con una muy buena definición del
detalle fino, y de ser posible hagámoslos de modelos de un 3% a
4% más grandes que el original.
Como sugerencia resulta ser muy recomendable recubrir los modelos con
un proceso de electroplastía como niquel o cromo para de esa forma
mantengan su buen estado para una futura nescesidad de moldeo.
Recuerda que los modelos deben ser de un material de preferencia metálico
que soporte cuando menos 170 grados centígrados y una presión
hidrostática de cuando menos 5,000 libras antes de su distorsión.
Acerca del metal
¿ Qué materiales se usan? ¿
De qué depende su selección?
En el caso de aleaciones de estaño-plomo exsiste una gran variedad
de ellas cuando menos 17 tipos diferentes y que basicamente difieren en
costo y características de fundición y vaciado; para mayor
información al respecto habría que contactar a su distribuidor
local de metales de este tipo.
En el caso de aleaciones de zinc básicamente se recomienda el
uso de zamak #2 con una adición de magnesio puro.
o la utilización de ligas de zinc dedicadas exclusivamente para
el CAMS que muy seguramente estarán disponibles en su localidad.
¿ Qué tan alta debe estar
la temperatura?
La temperatura del metal meramente depende del tamaño y espesor
de las piezas que se desee elaborar, es decir las piezas grandes requieren
de temperaturas màs bajas, y al contrario piezas chicas o delgadas
requieren de temperaturas mas elevadas; de cualquier forma como regla general
se sugiere que la temperatura de trabajo debe ser de cuando menos 20 grados
centígrados arriba del punto de fusión del metal en uso.
Vaciando
Tengo problema al reproducir piezas metálicas.
¿ Cómo puedo resolver eso?
No existe ninguna regla general para la solución o adaptación
de variables para la totalidad de productos que se pueden fabricar con
la tecnología del CAMS ya que cada producto o pieza es única
en sus características físicas de tal manera que lo único
que se recomienda es que cuando se este tratando de establecer o ajustar
las variables de trabajo para alguna pieza,se debe proceder primero a modificar
lo que pueda ser regresado a su estado inicial como por ejemplo la velocidad
de giro,la presión de cierre, tiempo se ciclo; como siguiente paso
se deberá ajustar la temperatura del metal ya que ésta toma
mas tienpo para volver al punto en donde empezamos a hacer los ajustes,
posteriormente procederemos a cortar el molde como último recurso
después de haber efectuado cambios en las variables y no haber conseguido
los resultados buscados, hago incapié en que cortar el mode debe
ser el último recurso pues regresar el mode al estado anterior al
corte resulta imposible.
Hecha un vistazo a: ¿ Cuáles
son las variables básicas en el CAMS?
¿ Cuáles son las variables básicas
en el CAMS?
la variables básicas que intervienen durante el ciclo son:
Cliquea en la variable para ver mas al respecto
¿ Qué tan rápido debo revolucionar
la cetntrífuga?
La velocidad de centrifugado está directemente relacionada con el
tipo y tamaño de pieza en cuestión pues entre mas pequña
y delgada sea la pieza, la velocidad de giro tendrá que ser mayor
pero como información general se puede decir que casi siempre la
velocidad fluctúa entre 300 y 600 revoluciones por minuto, una buena
forma de establecer la velocidad ideal para un tipo específico de
pieza es que una vez obteniendo resultados satisfactorios habrá
que disminuir la velocidad en cada ciclo 100 rpm. hasta lograr que la pieza
no llene como antes y a partir de ese momento habrá que incrementar
la velocidad de giro en 50 rpm. hasta que salga la pieza nuevamente de
la forma deseada todo esto sin modificar la temperatura del metal y la
presión de cierre, de esta misma forma se pueden ajustar cada una
de las variables independientemente sin afectar las demás.
¿ Qué tan alta debe ser la
presión de cierre?
La presión de cierre resulta ser diferente en cada medida de molde
( Diámetro ) y diferente tambien para cada pieza a reproducir, independientemente
dela medida diámetro del molde teniendo asi un rango de posibles
presiones de cierre para cada medida de diámetro. De modo que como
única regla se podría decir que entre más pequeño
sea el diámetro, menor será la presión de cierre
|
Diámetro (pulg.)
|
9
|
12
|
15
|
18
|
24
|
|
Presión (libras)
|
20 - 40
|
40 - 60
|
50 - 80
|
60 - 90
|
70 - 100
|
¿ Qué tan largo debe ser el
tiempo de ciclo?
Considerando que la temperatura es y se considera como el principal factor
que contribuye a la destrucción del molde debido al ataque térmico,
debemos pues tratar de mantener los moldes el mayor tiempo posible fuera
del ataque térmico por lo que se puede decir que los tiempos de
ciclo deben ser los más cortos posible para evitar la degradación
prematura de los mismos teniendo como mínimo de tiempo, el menor
requerido para que solidifique el metal dentro de el molde; en el caso
que se esté trabajando con alguna aleación y de igual forma
en el caso de trabajar con polímeros, aunque estos tardan mas en
solidificar, no representan ningun desgaste por ataque térmico pero
si un ataque químico, provocando un endurecimiento del compuesto
de silicon de tal forma que el silicon pierde sus propiedades de flexibilidad;
con esto no quiero decir que aunque el tiempo de ciclo sea corto se puedan
dejar las piezas junto con el sistema de alimentación de molde dentro
de él una vez terminado el ciclo, por lo contrario se debe proceder
inmediatamente a sacar todo fuera del molde para provocar su rápido
enfriamiento y así alargar la vida útil del mismo lo más
posible.
¿ A qué temperatura debo
vaciar el metal?
Recalcando que la temperatura del metal es el peor y mas poderoso enemigo
de los moldes de silicon se debe proceder siempre a vaciar el metal independientemente
del que se esté utilizando, a la menor temperatura posible de tal
forma que la aleación debido a su temperatura tenga las características
de fluidez necesarias para el llenado de las cavidades, recalcando, que
solamente las necesarias ya que si las características de fluidez
se incrementan afectará la calidad de las piezas y ocasionará
problemas de flash y de lineas de cierre más notorias obteniendo
como resultado un envejecimiento prematuro del molde y una no muy buena
calidad de piezas.
Se puede afirmar que la menor temperatura es la mejor y que por lo
general ésta debe estar a cuando menos 15 grados centígrados
arriba de su punto de fusión.
Entre mas caliente esté la aleación mejor serán
las características de fluidez y menor la calidad de las piezas
de allí que habrá que compensar la temperatura con las demas
variables para lograr mejores resultados.
¿ En qué direccion debe girar
el molde?
La dirección o sentido de giro de los moldes dentro de la máquinas
de centrifugado está y debe ser previamente determinado durante
la etapa de moldeo ya que para la correcta colocación de los modelos
dentro del molde, habrá que detrminar el sentido de giro que tendrá
que tener durante el proceso de producción normalmente se escoge
el del sentido de las manecillas del reloj, no obstante en algunos casos
en donde la forma de los modelos no permite que se gire en ese sentido
debido a que de tener que hacerlo de ese modo el detalle fino de las piezas
a reproducir quedaría viendo hacia arriba lo cual hay que evitar
para lograr obtener un detalle fino de buena calidad.
Si el detalle fino queda en la mitad superior del molde es posible
que el aire quede atrapado entre éste y no se logre obtenerlo de
la manera deseada.
En ocasiones despues de tratar de ajustar todas la variables resulta
útil cambiar el sentido de giro de la máquina para lograr
obtener buenos resultados, de ser así no hay problema, sólo
que debemos tomarlo en cuenta para que en lo sucesivo si se requiriera
de un nuevo molde con esas piezas lograr darle un mejor acomodo dento del
mismo durante el proceso de moldeo y así evitarnos el estar cambiando
el sentido de giro para cada molde con ese problema.
¿ Debo mantener el o los moldes
calientes?
Durante el proceso de producción los moldes deben permanecer a una
tenperatura lo más constante posible de tal manera que conserven
un solo tamaño todo el tiempo para evitar que algunas de las piezas
sean reproducidas con medidas distintas a las otras restantes ya que los
moldes de slicon cambian dimensionalmente de acuerdo a la temperatuta de
los mismos, por otro lado se considera que si se dejan enfriar los moldes
de tal manera que se logre un encogimiento o regresión a su estado
normal ( temperatura ambiente ) esto provocará que durante el proceso
de producción se degrade más rápido debido a la producción
de grietas en la superficie de las cavidades. La mejor y más sencilla
forma de saber cual es la temperatura adecuada de trabajo es poner la palma
de la mano sobre el centro de los moldes de tal forma o hasta el punto
en que soportemos el calor sin quemarnos la palma de la mano, ese es el
momento de colar nuevamente sobre el molde .
Lo peor que puedes hacer es colar los moldes nuevamente cuando están
demasiado calientes.
¿ Qué tan rápido se debe vaciar
el metal?
La velocidad de vaciado es tan importante como los resultados que queremos
obtener, no hay un común denominador en cuanto a la velocidad ni
al tamaño del molde pero sí se puede afirmar que para reproducir
piezas pequeñas y delgadas se requiere de mayor velocidad de vaciado
y para piezas grandes y gruesas se require de vaciar más lento,
en ambos casos el chorro de metal debe ser contínuo y sin turbulencias.
¿ Cómo darle mantenimiento
al metal en el crisol?
La limpieza del metal es muy importante ya que de ello depende en gran
parte la calidad del trabajo, es común que se formen natas de metal
oxidado por contacto con el aire en la superficie del crisol de ahí
que:
Habrá que agitar el metal siempre antes de cada ciclo para mantener
una mezcla uniforme de la aleación es decir que cuando procedamos
a quitar la nata solo quitemos el metal oxidado en las mismas proporciones
de la composición química de la aleación para no afectarla
en su balance químico y sus características de producción.Lo
mejor es siempre trabajar con metales vírgenes y nunca con metales
recuperados.
Realmente no existe ningún aditivo limpiador para las aleaciones
de zinc que dé un buen resultado sin que tenga o traiga repercusiones
no deseadas a la aleación misma. En el caso de las aleaciones de
estaño-plomo es recomendable usar cloruro de amonio en forma de
sal agregando una cucharadita por cada 75 kilos de metal a cuando menos
25 grados centígrados arriba de su punto de fusión batiéndolo
por un periodo de aproximadamente un minuto para luego proceder a retirar
la escoria generada por esta operación.
En el caso de aleaciones de zinc sólo es recomendable mantener
la superficie del metal con una delgada capa de nata para de ese modo evitar
la oxidacion del metal que se encuentra debajo de la superficie.
¿ Cómo se aplica la presión
selectiva?
La presción selectiva es un recurso muy útil para lograr
aplicar mas presión de cierre en una o varias áreas de los
moldes para evitar el flash en las piezas a reproducir, comunmente se requiere
de este recurso para aliviar los poblemas de rebaba en las partes de las
cavidades más cercanas al perímetro del molde en donde la
fuerza centrífuga es mucho mayor que en el resto del molde provocando
que la pieza se obtenga con las mencionadas rebabas comunmente llamadas
flash.
La forma de lograr aplicar presión selectiva en un area determinada
es mediante la aplicación de cinta adhesiva comunmente cinta de
la gris con refuerzo de tela (duck tape ) sobre las caras exteriores del
molde ya sea en la cara inferior o superior indistintamente y en dirección
de donde se percibe el problema de flash teniendo cuidado de no poner la
cinta directamente arriba de la cavidad pues de ser asi lo que estuviéramos
provocando sería hacer la cavidad más delgada y no solucionar
el problema así es de que se debe tener la precaución de
colocar la cinta en dirección de los bordes perimetrales de la pieza
o piezas, normalmente se logra corregir el problema mediante la aplicación
de dos a tres capas de cinta o en su defecto se puede pegar o engrapar
recortes de cartón delgado como sustituto de la cinta si es que
las caras externas del molde no tuvieran papel periódico y no se
pudiera adherir la cinta .
¿ Cómo eliminar la distorsión
de la cavidad o el molde?
Se puede eliminar casi totalmente la distorsión de las cavidades
y el molde mediante la aplicacion de cinta adhesiva alrededor de las dos
mitades del molde de manera que quede envuelto con tres capas o vueltas
de cinta adhesiva del tipo que tiene refuerzos de tela o hilos de fibra
de vidrio, teniéndose que aplicar esta cinta cuando el molde esté
a temperatura ambiente, durante el ciclo, este remedio probablemente provoque
que el molde se infle en su parte central pero no ocasiona ningún
otro problema,
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Revisado: octubre 6, 2007.
