Porosity reduction in parts manufactured by means of High Pressure Die Casting (HPDC) technology

Die-casting is a widely used manufacturing process for the production of aluminum components. Among its virtues, a remarkable one is the possibility to produce parts of complex geometry, with thin thicknesses, with a very good dimensional accuracy and with a high productivity. However, one of its drawbacks is that the soundness of the component is compromised due to the porosity, inherent to the process.. 

Image 1: Porosity in a cutting plane of a conventionally injected part

 

Reducción de porosidad en piezas fabricadas mediante la tecnología High Pressure Die Casting (HPDC)

La fundición inyectada es un proceso de fabricación ampliamente extendido para la producción de componentes de aluminio. Entre sus virtudes se encuentra la posibilidad de producir piezas de geometría compleja, con espesores finos, con muy buena exactitud dimensional y con una alta productividad. Sin embargo, uno de sus inconvenientes es que la sanidad interna del componente queda en entredicho debido a la porosidad, inherente al proceso, que presentan los componentes fabricados con esta tecnología. 

Imagen 1: Porosidad en un plano de corte de una pieza inyectada de manera convencional

 

Manufacture of forming tools with subcutaneous cooling circuits by means of laser cladding

In the manufacturing processes of transformation of metallic, plastic, and ceramic materials, many of the relevant events occur in areas of difficult access in which, due to working conditions, it is not possible to capture the data directly. As a consequence, currently, the monitoring of these processes is carried out through data taken indirectly; the same happens with the modeling and simulation tools that feed on these parameters. Being capable to advance in the integration of transducers that allow capturing this data of great relevance is a fundamental aspect to improve its control and efficiency.

A particularly representative case of this problem is found in forming tools that work in adverse conditions (high temperatures and wear). In these cases, the main challenge is to be able to ensure the implementation of commercial sensors on tool surfaces guaranteeing their integrity, as well as the conduction of power and the reading of their signals by standard wiring. Therefore, to address the technological challenges posed by this objective, in the first place, the thermal problems associated with this integration must be solved.

Fabricación de herramientas de conformado con circuitos de refrigeración subcutáneos mediante laser cladding

En los procesos de fabricación de transformación de materiales metálicos, plásticos y cerámicos muchos de los eventos relevantes se dan en zonas de difícil acceso en las que, debido a las condiciones de trabajo, no es posible capturar los datos de forma directa. Como consecuencia, actualmente, la monitorización de estos procesos se realiza a través de datos tomados de forma indirecta; lo mismo sucede con las modelizaciones y simulaciones que se alimentan de dichos parámetros. Poder avanzar en la integración de transductores que permitan capturar estos datos de gran relevancia es un aspecto fundamental para mejorar su control y su eficiencia.

Un caso especialmente representativo de esta problemática se encuentra en las herramientas de conformado que trabajan en condiciones adversas (altas temperaturas y desgaste). En casos como este, el reto principal consiste en poder asegurar la implementación de sensores comerciales en las superficies de herramientas garantizando su integridad, así como la conducción de potencia hasta los mismos y la lectura de sus señales mediante cableado estándar. Los retos tecnológicos que plantea este objetivo pasan, en primer lugar, por resolver los problemas térmicos asociados a esta integración.