Guía
¿Qué ángulo de desmoldeo y espesor de pared necesita su pieza fundida a presión?
El ángulo de desmoldeo es la inclinación que se da a toda pared paralela a la dirección en que abre el molde, para que la pieza salga sin arrastrarse contra el acero. Según NADCA, la salida recomendada en fundición a presión está entre 1° y 2°, las paredes interiores llevan el doble que las exteriores, y la regla funciona junto con un espesor de pared uniforme, radios generosos y un sobremetal mínimo en las caras que se maquinan.
Por Equipo de ingeniería de Saola Manufacturing · Publicado · Actualizado
En muchos planos mexicanos se le llama también ángulo de salida o simplemente salida, y en las hojas de diseño en inglés aparece como draft. El tema suele llegar cuando un ingeniero de diseño quiere pasar a fundición una carcasa o una tapa que hoy se maquina completa desde barra o placa: el modelo 3D tiene paredes a 90°, esquinas vivas y espesores que cambian sin transición, y así no sale de un molde. Esta guía resume lo que publica NADCA para aluminio y zinc, qué cambiar en el plano antes de pedir cotización y cómo indicar la salida y el sobremetal según ASME Y14.8 o ISO 10135.
En esta página
Datos clave
- NADCA recomienda una salida de 1° a 2° en las superficies perpendiculares a la línea de partición, el doble en paredes interiores que en exteriores, y más salida para el aluminio que para el zinc (NADCA, Product Specification Standards for Die Castings, 2021)
- Según la misma norma de NADCA, el espesor promedio típico de pared va de 1.016 mm a 5.08 mm, y el sobremetal mínimo normal para maquinar es de 0.25 mm (NADCA, sección 4A, 2021)
- ASME Y14.8 trata la salida, la línea de partición, los radios y las referencias de piezas fundidas, forjadas y moldeadas en el plano (ASME Y14.8-2022)
- En México, la NOM-008-SE-2021 fija las definiciones, los símbolos y las reglas de escritura del Sistema General de Unidades de Medida, por lo que conviene acotar el plano en milímetros aunque la guía de diseño de origen esté en pulgadas (Diario Oficial de la Federación, 29 de diciembre de 2023)
- Saola Manufacturing no opera máquinas de fundición a presión: la pieza en bruto se coordina con fábricas asociadas, y la ubicación de producción se indica en cada cotización.
¿Qué ángulo de desmoldeo pide una pieza de aluminio fundida a presión?
Como punto de partida, 2° en las superficies interiores y 1° en las exteriores, según NADCA, que pone esa nota general de ejemplo para una pieza de aluminio con la mayoría de sus características de 25.4 mm (1 pulg) de profundidad o más. Las características poco profundas piden más ángulo y las profundas, menos.
La salida se mide como el ángulo entre la superficie de la pieza y una línea perpendicular a la línea de partición, es decir, paralela a la dirección en que abren las mitades del molde. NADCA explica que el ángulo no tiene que ser igual en todas las paredes: depende de la profundidad de la característica, de la aleación, del alargamiento de la pieza en bruto y de si la pared es interior o exterior. Una pared muy profunda necesita menos ángulo para lograr la misma holgura al abrir, porque la distancia horizontal que se gana crece con la profundidad.
El aluminio necesita más salida que el zinc, y el magnesio y las aleaciones de cobre quedan en un nivel parecido al aluminio, según NADCA. En la práctica, una carcasa de ADC12 (designación de JIS H 5302:2006) se diseña con más salida que una tapa equivalente de zinc. Si el diseño necesita menos salida de la normal en una cara, por ejemplo para que un rodamiento asiente sin maquinar, eso se discute con la fundidora antes de construir el molde, o se deja sobremetal y se maquina la cara recta. La salida recomendada no aplica a letras, logotipos ni grabados fundidos, que se revisan uno por uno.
| Regla | Valor de guía | Nota |
|---|---|---|
| Salida recomendada, general | 1° a 2° | Varía con la profundidad, la aleación y el tipo de pared |
| Nota general de ejemplo, aluminio, características de 25.4 mm (1 pulg) o más | 2° mín. en superficies interiores, 1° mín. en exteriores | Las exteriores llevan la mitad de salida |
| Espesor promedio de pared | 1.016 a 5.08 mm (0.040 a 0.200 pulg) | Según aleación, forma, tamaño y aplicación |
| Pared delgada en piezas pequeñas | 0.50 mm (0.020 pulg) | Solo consultando a la fundidora |
| Variación de pared alrededor de barrenos | Dentro de 10 % de la pared más común | Paredes tan paralelas como sea práctico |
| Radio mínimo, aligeramientos y barrenos de paso | 1.5 mm (0.06 pulg) | Use el radio más grande que permita la pared |
| Radio mínimo, barrenos funcionales o de localización | 0.8 mm (0.03 pulg) | Con tolerancias de precisión |
| Sobremetal mínimo para maquinar | 0.25 mm (0.010 pulg) | Evita desgaste de herramienta y expone menos porosidad |
| Planicidad estándar en bruto | 0.20 mm en los primeros 76.2 mm, más 0.08 mm por cada 25.4 mm adicionales | Sobre la diagonal o el diámetro de la cara |
¿Por qué las paredes interiores y los barrenos fundidos llevan más salida?
Porque al solidificar, la aleación se contrae sobre el acero que forma las superficies interiores y se aleja del que forma las exteriores. Por eso NADCA recomienda el doble de salida en paredes interiores, corazones y barrenos fundidos.
Las superficies interiores suelen quedar en la mitad móvil del molde, la de los botadores, y las exteriores en la mitad fija. Cuando la pieza se enfría, abraza los corazones y las costillas interiores; si no tienen salida suficiente, la pieza se raya, se deforma al botarla o deja marcas de arrastre, y el molde se desgasta más rápido. En la figura de salida de NADCA, la de los barrenos fundidos se acota como total sobre el diámetro, no por lado, así que en el plano conviene dejar claro cuál de las dos se está acotando.
La profundidad de un barreno fundido también tiene límite. Un corazón delgado y largo se dobla o se rompe, y NADCA publica profundidades máximas recomendadas por diámetro, con diferencias entre zinc y aluminio solo en los diámetros más chicos. Para barrenos que después llevan cuerda, NADCA da los diámetros arriba y al fondo del barreno fundido; según NADCA, ese barreno se puede machuelear sin quitar la salida, porque el diámetro está calculado para dejar cerca de 85 % de altura de cuerda al fondo y 55 % arriba. Se recomienda además un avellanado o un radio en la boca del barreno.
| Diámetro del barreno | Zinc, profundidad máx. | Aluminio, profundidad máx. |
|---|---|---|
| 1/8 pulg (3.2 mm) | 3/8 pulg (9.5 mm) | 5/16 pulg (7.9 mm) |
| 5/32 pulg (4.0 mm) | 9/16 pulg (14.3 mm) | 1/2 pulg (12.7 mm) |
| 3/16 pulg (4.8 mm) | 3/4 pulg (19.1 mm) | 5/8 pulg (15.9 mm) |
| 1/4 pulg (6.4 mm) | 1 pulg (25.4 mm) | 1 pulg (25.4 mm) |
| 1/2 pulg (12.7 mm) | 2 pulg (50.8 mm) | 2 pulg (50.8 mm) |
| 1 pulg (25.4 mm) | 6 pulg (152.4 mm) | 6 pulg (152.4 mm) |
| Cuerda | Diámetro arriba, máx. (mm) | Diámetro al fondo, mín. (mm) | Longitud de cuerda, máx. (mm) | Profundidad del barreno, máx. (mm) |
|---|---|---|---|---|
| M4 x 0.7 | 3.608 | 3.331 | 9.00 | 11.10 |
| M5 x 0.8 | 4.549 | 4.239 | 11.25 | 13.65 |
| M6 x 1 | 5.430 | 5.055 | 13.50 | 16.50 |
| M8 x 1.25 | 7.281 | 6.825 | 18.00 | 21.75 |
| M10 x 1.5 | 9.132 | 8.595 | 22.50 | 27.00 |
| M12 x 1.75 | 10.983 | 10.365 | 27.00 | 32.25 |
¿Qué espesor de pared conviene y qué tan uniforme debe ser?
La pared debe ser tan uniforme como se pueda, y su espesor se elige por la aleación, el tamaño y la función de la pieza. NADCA da como rango típico de pared promedio de 1.016 mm a 5.08 mm, y paredes de hasta 0.50 mm en piezas pequeñas solo consultando a la fundidora.
Una sección gruesa junto a una delgada solidifica a otro ritmo: la parte gruesa se queda líquida más tiempo, se contrae al final y ahí se concentran el rechupe y la porosidad. También es la zona que más se deforma y la que más alarga el ciclo. Por eso, al pasar a fundición una pieza que hoy se maquina desde barra, el primer cambio en el modelo es vaciar los bloques macizos y dejar una pared de espesor constante, con costillas donde haga falta rigidez. Según NADCA, conviene mantener la pared alrededor de los barrenos fundidos dentro de 10 % de la sección más común de la pieza, y dejar las paredes tan paralelas como sea práctico, sin contar la salida.
Según NADCA, para los barrenos chicos, de menos de 6.35 mm (0.25 pulg) de diámetro, se acepta una pared alrededor del barreno de al menos la mitad del diámetro; en los mayores, la pared alrededor del barreno debe ser la pared nominal de la pieza. Si la pieza necesita más resistencia, la misma norma pide intentar primero con costillas antes de engrosar la pared. En las aleaciones de zinc se logran paredes más delgadas y detalle más fino que en aluminio, y en piezas de zinc muy pequeñas existe la fundición a presión miniatura, que NADCA trata en una sección aparte.
¿Qué radios, costillas y refuerzos se dibujan en una pieza fundida?
Radios en casi todas las esquinas, lo más grandes que permita la pared, y costillas en lugar de secciones gruesas. Según NADCA, conviene considerar 1.5 mm como radio mínimo en aligeramientos y barrenos de paso, y 0.8 mm en los barrenos funcionales.
Una esquina viva concentra esfuerzos en la pieza y en el molde, frena el llenado de la cavidad y es por donde empiezan las grietas del acero. Un radio generoso en cada cambio de sección ayuda a que el metal fluya bien durante el llenado y alarga la vida del molde. NADCA aclara que un radio cóncavo deja una esquina teórica dentro del material y uno convexo un punto teórico en el aire, así que una cota que parte de una esquina radiada o de una superficie con salida no siempre se puede medir directo; conviene acotar desde referencias que sí existan en la pieza y acordar con la fundidora el método de medición.
En las caras que deben quedar planas, las guías de planicidad de NADCA piden salida estándar o mayor en las paredes, los refuerzos y las aletas que rodean la cara, evitar refuerzos grandes o secciones gruesas justo debajo de ella, hacer graduales los cambios de sección y buscar simetría. Es práctica común dibujar huecos los refuerzos para tornillos (bosses), con pared parecida a la nominal, en lugar de macizos; para piezas grandes, NADCA recomienda que el refuerzo sea lo más bajo posible y que lleve costillas cuando su altura supera su diámetro. Si un refuerzo va a llevar cuerda o un inserto, el barreno fundido se dimensiona con la tabla de barrenos para cuerda de la sección anterior.
¿Cuánto sobremetal se deja en las caras que se maquinan?
Lo mínimo que asegure limpiar la cara: según NADCA, el sobremetal mínimo normal es de 0.25 mm, al que se suman la tolerancia de maquinado y la tolerancia de la fundición en esa cota. Dejar mucho más expone la porosidad interior.
La capa exterior de la pieza fundida a presión es la más densa y la de mejores propiedades mecánicas, explica NADCA, mientras que el centro de la pared es menos denso. Si el maquinado quita demasiado, llega a esa zona y abre poros en caras de sello o en cuerdas. Por eso el sobremetal máximo se calcula como la suma del mínimo, la tolerancia de maquinado y la tolerancia lineal de la fundición, más la tolerancia a través de la línea de partición cuando la cara está en la otra mitad del molde. Según NADCA, en su ejemplo de una pieza de aluminio de 203.2 mm por lado, la tolerancia a través de la línea de partición agrega 0.20 mm (0.008 pulg) al sobremetal máximo solo porque la cara a maquinar queda en la mitad opuesta a las referencias.
De ahí sale una regla de diseño útil: localice la pieza para maquinar desde puntos de referencia que estén en la misma mitad del molde que la cara que se va a maquinar. Revise también la planicidad, porque una cara grande puede necesitar más sobremetal que la suma de tolerancias lineales. En el plano marque qué caras se maquinan, con qué rugosidad (Ra) y desde qué referencias, y deje el resto en bruto con la salida y los radios del molde.
¿Cómo se indica la salida en el plano, según ASME o según ISO?
Con una nota general de salida y las excepciones acotadas en cada característica. ASME Y14.8 e ISO 10135 definen cómo indicar la salida, la línea de partición y si la salida agrega o quita material respecto de la cota.
NADCA señala que no es práctica común especificar la salida característica por característica: se pone una nota general, por ejemplo con el ángulo mínimo para superficies interiores y exteriores, y se acotan solo las excepciones. Lo que el plano sí debe aclarar es desde dónde se aplica la salida. ASME Y14.8-2022 tiene figuras para la salida que agrega material y la que lo quita, para el tamaño en una ubicación específica de una característica con salida, para la salida de igualación entre mitades y para el símbolo de línea de partición. ISO 10135:2007 fija las reglas y los símbolos para indicar en el plano los requisitos de piezas moldeadas, como el ángulo de desmoldeo y la línea de partición.
Si su empresa trabaja con ASME Y14.5 para GD&T, lo natural es usar ASME Y14.8 para las particularidades de la pieza fundida; si el plano es ISO, ISO 10135 es la referencia. ASME Y14.8 describe dos métodos, el plano separado y el plano combinado, y en los dos sistemas conviene el combinado, con la pieza terminada y las caras maquinadas identificadas, en lugar de un plano de fundición y otro de maquinado que pueden contradecirse. Escriba las cotas en milímetros, aunque la guía de diseño de origen esté en pulgadas, y deje claro si el ángulo es por lado o total.
¿Qué enviar para cotizar una pieza fundida que después se maquina?
El modelo STEP de la pieza terminada, el plano con la nota de salida, las caras maquinadas, las referencias, la aleación y el volumen anual. Indique también qué caras son cosméticas y qué caras son de sello.
La fundición a presión de ADC12 y de zinc se coordina con fábricas asociadas. La ubicación de producción se indica en cada cotización. El maquinado CNC de caras, barrenos y cuerdas se hace después, con fresado CNC en nuestra planta asociada principal de maquinado CNC en Vietnam. Antes de cotizar, el equipo de ingeniería de Saola Manufacturing revisa la salida, los espesores, los radios y el sobremetal, y le dice qué conviene cambiar antes de construir el molde. Si su modelo todavía tiene paredes a 90° o bloques macizos, envíelo así: la nota de manufacturabilidad sirve justamente para eso. Mande los archivos desde la página de cotización.
Preguntas frecuentes
¿Ángulo de desmoldeo, ángulo de salida y draft son lo mismo?
Sí. Los tres nombres se refieren a la inclinación de una pared respecto de la dirección en que abre el molde. En los planos en inglés y en las normas ASME y NADCA aparece como draft.
¿Puedo dejar una cara sin salida?
Se puede reducir la salida en casos puntuales hablándolo con la fundidora, con más costo de molde y de mantenimiento. Lo más común es dejar sobremetal en esa cara y maquinarla recta después.
¿Las reglas de plástico inyectado sirven para la fundición a presión?
Solo como idea general. Los valores de salida, pared y radios de una pieza metálica son distintos, y para aluminio y zinc la referencia es NADCA, no las guías de moldeo de plástico.
¿La salida cambia las cotas del plano?
Sí, por eso el plano debe decir desde dónde se aplica: si la cota es al lado mayor o al menor de la característica, o si la salida agrega o quita material. ASME Y14.8 tiene figuras para cada caso.
¿Se puede maquinar toda la superficie de una pieza fundida?
Se puede, pero se pierde la capa más densa y se abre la porosidad. Maquine solo las caras funcionales y deje el resto en bruto.
Fuentes
- NADCA Product Specification Standards for Die Castings, 11.ª edición, sección 4A (Engineering & Design: Tolerancing), North American Die Casting Association, 2021
- ASME Y14.8-2022, Castings, Forgings, and Molded Parts: Engineering Product Definition and Related Documentation Practices, ASME, 2022
- ISO 10135:2007, Especificación geométrica de productos (GPS): indicaciones en planos para piezas moldeadas, ISO, 2007
- JIS H 5302:2006, Piezas de aleación de aluminio fundidas a presión (vista previa), Japanese Standards Association, 2006
- NOM-008-SE-2021, Sistema general de unidades de medida, Diario Oficial de la Federación, 29 de diciembre de 2023