sopladura

Una sopladura es un hueco esférico o irregular lleno de gas que queda atrapado dentro de una pieza de metal fundido durante la solidificación. Se forma cuando el aire, el vapor u otros gases no son expulsados de la cavidad del molde antes o durante el vertido, dejando una bolsa que se endurece en la pieza final. Las sopladuras varían desde defectos del tamaño de un alfiler apenas visibles a simple vista hasta cavidades de varios centímetros de diámetro, dependiendo del diseño del molde, la temperatura de vertido y la fluidez del metal.

Las sopladuras ocurren más comúnmente en piezas fundidas en arena, hierro gris y aleaciones de aluminio, particularmente en secciones gruesas o geometrías complejas donde las rutas de escape de gas son deficientes. Se diferencian de las cavidades de contracción, que se forman a medida que el metal fundido se enfría y contrae, por su forma esférica o irregular y su distribución: las sopladuras tienden a agruparse cerca de la superficie o en áreas de flujo lento de metal, mientras que los huecos de contracción se forman en las últimas regiones en solidificarse. Una sola pieza fundida puede contener docenas de pequeñas sopladuras o una sola grande, cualquiera de las cuales hace que la pieza no sea adecuada para aplicaciones que contengan presión.

Prevención y Detección

Las fundiciones reducen las sopladuras aumentando la permeabilidad del molde, controlando la temperatura y la velocidad de vertido, y diseñando respiraderos y mazarotas para permitir que escapen los gases atrapados. Los moldes de arena verde requieren un horneado y ventilación cuidadosos; los gases del núcleo de los machos cerámicos o aglutinados con aceite deben poder ventilarse a través del molde o del macho. Los métodos de fundición al vacío y fundición por compresión eliminan en gran medida las sopladuras aplicando presión externa durante la solidificación, forzando la salida del gas de la cavidad del molde.

Las sopladuras se detectan mediante radiografía de rayos X o tomografía computarizada (TC) después de la fundición; las pruebas de presión con helio u otros gases pueden identificar defectos que penetran hasta la superficie. La inspección ultrasónica es menos fiable para sopladuras pequeñas. El macrograbado después de seccionar una muestra de prueba de la misma serie de fundición revela claramente los defectos internos y ayuda a las fundiciones a diagnosticar la causa raíz.

El término 'sopladura' refleja su origen en el entorno de la fundición, donde el metal fundido es 'soplado' en una cavidad del molde; el gas que permanece en el molde crea un hueco. El defecto impacta directamente las propiedades mecánicas: la resistencia a la tracción, la resistencia a la fatiga y la tasa de fuga se ven afectadas, a veces catastróficamente en cilindros hidráulicos, cuerpos de bombas u otros recipientes a presión. Las piezas fundidas críticas a menudo se inspeccionan al 100 por ciento; las piezas menos críticas pueden aceptarse con sopladuras superficiales menores si se descartan los huecos subsuperficiales.