Lubricación en die casting: cómo controlar sticking, build-up y estabilidad del proceso

En los procesos de fundición a presión, la calidad de una pieza no depende únicamente de lo que ocurre durante el llenado del molde. Las condiciones del dado, la temperatura, la lubricación y la forma en que se aplica el agente desmoldante forman parte de un sistema que debe mantenerse estable ciclo tras ciclo.

Cuando una pieza comienza a adherirse al dado, aparecen acumulaciones de residuos o aumenta la frecuencia de limpieza y mantenimiento, es común centrar la atención inmediatamente en el lubricante.

Sin embargo, cambiar de producto o aumentar la cantidad aplicada no necesariamente resuelve la causa del problema.

La lubricación en die casting debe entenderse como una variable integrada al proceso.

¿Qué función cumple la lubricación en die casting?

Durante la fundición a presión, el metal fundido entra en contacto con un dado sometido repetidamente a altas temperaturas y ciclos térmicos.

En estas condiciones, el lubricante o agente desmoldante cumple varias funciones dentro del proceso. Entre ellas, facilitar la liberación de la pieza, contribuir al control de las condiciones superficiales del dado y ayudar a mantener ciclos de producción consistentes.

Una estrategia de lubricación inadecuada puede relacionarse con problemas como:

• adherencia de la pieza al dado (sticking);
• acumulación de residuos (build-up);
• deterioro del acabado superficial;
• mayor desgaste del dado;
• incremento del scrap;
• mayor frecuencia de limpieza y mantenimiento;
• variaciones en la estabilidad del proceso.

Por eso, analizar únicamente qué lubricante se está utilizando deja fuera otras variables que pueden ser determinantes.

Sticking: cuando la pieza no quiere separarse del dado

El sticking ocurre cuando la pieza presenta dificultad para separarse correctamente del dado.

Ante esta situación, una reacción aparentemente lógica sería incrementar la cantidad de lubricante o agente desmoldante. Pero el problema puede estar relacionado con un desequilibrio entre distintas variables del proceso.

Entre ellas deben evaluarse:

Temperatura del dado.
Las diferentes zonas del herramental pueden trabajar bajo condiciones térmicas distintas.

Concentración del agente desmoldante.
Modificarla cambia las condiciones bajo las cuales trabaja el sistema de lubricación.

Cantidad aplicada.
Más producto no significa necesariamente mejor liberación.

Patrón de aplicación.
La distribución del lubricante sobre la superficie del dado puede ser tan importante como la cantidad total aplicada.

Geometría de la pieza y del herramental.
Las zonas complejas pueden presentar condiciones de liberación diferentes.

Parámetros del proceso.
Los tiempos de ciclo y las condiciones de fundición también deben analizarse en conjunto.

Por eso, ante un problema recurrente de sticking, la pregunta no debería ser solamente:

“¿Qué lubricante estamos utilizando?”

También debemos preguntarnos:

“¿Qué cambió en el proceso?”

Build-up: cuando limpiar el dado ya no es suficiente

Otra señal frecuente es la acumulación progresiva de residuos sobre determinadas zonas del dado.

El build-up puede alterar las condiciones superficiales del herramental y aumentar la necesidad de realizar intervenciones de limpieza y mantenimiento.

Con el tiempo puede contribuir a:

• variaciones entre ciclos;
• defectos superficiales;
• interrupciones de producción;
• mayor necesidad de mantenimiento;
• incremento de scrap.

Limpiar el dado elimina la acumulación.

Pero no necesariamente elimina la causa que la está generando.

Cuando el build-up aparece repetidamente, conviene revisar nuevamente concentración, cantidad de lubricante, patrón de aplicación, temperatura y condiciones del ciclo.

Incluso dentro de un mismo dado pueden existir zonas trabajando bajo condiciones térmicas diferentes. Por ello, una aplicación uniforme no necesariamente produce condiciones uniformes en toda la superficie.

La temperatura del dado también forma parte de la ecuación

La lubricación y las condiciones térmicas del proceso están estrechamente relacionadas.

El dado experimenta ciclos continuos de calentamiento y enfriamiento, y la aplicación del agente desmoldante ocurre sobre una superficie cuya temperatura puede variar entre distintas zonas y momentos del ciclo.

Esto significa que evaluar el comportamiento del lubricante sin considerar las condiciones térmicas puede ofrecer una visión incompleta del problema.

Cuando aparecen defectos recurrentes, conviene observar el proceso como un sistema:

temperatura + concentración + cantidad + aplicación + geometría + parámetros de fundición.

Una modificación en cualquiera de estas variables puede cambiar el equilibrio del proceso.

Más lubricante no necesariamente significa mejor lubricación

Uno de los errores que pueden presentarse al intentar solucionar problemas de liberación consiste en incrementar progresivamente la cantidad de producto aplicado.

Una aplicación excesiva también puede modificar las condiciones del proceso, favorecer acumulaciones y aumentar posteriormente las necesidades de limpieza.

Por eso, el objetivo no debería ser simplemente aplicar más lubricante, sino establecer las condiciones de lubricación adecuadas para el proceso específico.

Cada pieza, dado y ciclo de producción presenta condiciones particulares.

Del consumible al control del proceso

Cuando el lubricante se considera únicamente un consumible, las decisiones suelen tomarse de manera reactiva:

la pieza se pega → aplicar más producto;
el dado está sucio → limpiar;
el problema continúa → cambiar de lubricante.

Un enfoque de proceso cambia la secuencia:

observar → identificar variables → analizar la causa → ajustar → verificar.

Esto permite distinguir entre un problema relacionado directamente con la lubricación y otro cuyo origen puede encontrarse en las condiciones térmicas, la aplicación, la geometría o los parámetros del proceso.

Y esa diferencia es importante porque evita realizar correcciones que únicamente atacan el síntoma.

Tecnología BONDERITE® para procesos de fundición

En Bridge Chemical Company trabajamos con tecnologías BONDERITE® de Henkel para procesos de fundición, respaldadas por el legado tecnológico de Acheson.

La selección de una solución de lubricación debe considerar las condiciones particulares del proceso, el tipo de pieza, el herramental y los requerimientos de producción.

Por ello, más que partir únicamente de la pregunta “¿qué producto necesito?”, el análisis debe comenzar por comprender qué está ocurriendo en la línea.

Antes de cambiar el producto, entendamos el proceso

Problemas como sticking, build-up, defectos superficiales o ciclos poco consistentes pueden tener más de una causa.

La lubricación forma parte de la solución, pero debe evaluarse junto con las demás variables que intervienen en el proceso de fundición.

Identificar correctamente esas variables permite tomar decisiones técnicas mejor fundamentadas y trabajar hacia condiciones de producción más estables.

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