¿Cuáles son los distintos tipos de procesos de fundición a presión?
El proceso de fundición a presión es una técnica de fabricación automatizada en la que se utilizan moldes reutilizables (también denominados herramientas o matrices) para crear formas geométricas sofisticadas de piezas metálicas intrincadas. El metal licuado se vierte o rellena en el molde reciclable, que hace que el metal fundido se adapte al diseño del molde. Como resultado, las piezas metálicas producidas tienen una precisión de alta calidad y perfiles dimensionales exactos.
CARACTERÍSTICAS DEL PROCESO DE FUNDICIÓN A PRESIÓN
Para maximizar toda la capacidad de la línea de producción, el proceso de fundición a presión es mucho más eficaz que los métodos de fabricación convencionales, como el moldeo por inyección, el chorro de arena y la extrusión para diversos componentes. Además, el proceso de fundición a presión ofrece varias características, algunas de las cuales se describen a continuación:
Para la fabricación de componentes resistentes, de gran calidad e intrincados, se utilizan mucho los metales no férreos, como el aluminio, el cobre, el magnesio, el zinc, el estaño, el plomo y, a veces, incluso aleaciones a base de estaño.
Varios componentes clave de automoción se fabrican mediante la fundición a presión en cámara fría por su gran volumen de producción y su bajo coste. El alto punto de fusión y los rasgos abrasivos del aluminio en el proceso de fundición a presión en cámara fría benefician la fabricación de impresionantes piezas de precisión para diversas industrias.
El postprocesado es fácil de aplicar a los componentes producidos por métodos de fundición a presión, incluidos el chorro de arena, el torneado, el fresado, el chapado superficial (coloreado) y el anodizado negro duro.
TIPOS DE PROCESO DE FUNDICIÓN A PRESIÓN
La naturaleza versátil del proceso de fundición a presión ha llevado a los fabricantes a conseguir las especificaciones de diseños complejos. Se ha convertido en una técnica de fabricación centrada en el diseño, que confiere a los productos metálicos una gran precisión con menos tratamientos posteriores al mecanizado.
En función del tipo de material preferido (metal o aleación), el proceso de fundición a presión puede proporcionar una notable estabilidad al ser flexible en aspectos cruciales, como la complejidad geométrica del diseño, los requisitos de tolerancia más estrictos, los tamaños de acabado y otros.
El proceso de fundición a presión tiene cinco tipos principales: la fundición a presión en cámara caliente, la fundición a presión en cámara fría, el ensamblaje de metal inyectado, la fundición en arena y la fundición a la cera perdida/fundición en coquilla. A continuación presentamos brevemente todos los tipos mencionados.
1. Cámara caliente
En el proceso de fundición a presión en cámara caliente, la máquina de fundición lleva incorporado un horno para fundir el metal y tiene forma de cuello de cisne. Por ello, este proceso de fundición a presión también se conoce como fundición de cuello de cisne. Siguiendo la estructura de cuello de cisne de la máquina, el metal fundido es empujado a través de la cámara del cilindro por el pistón hidráulico hacia la cavidad del metal.
Una característica importante del proceso de fundición a presión en cámara caliente es que funciona muy bien con diversas aleaciones de baja fusión, como el zinc y el magnesio. Como resultado, los bajos puntos de fusión proporcionan a la matriz de fundición una vida útil duradera y prolongada. Otras ventajas del proceso de fundición a presión en cámara caliente son la reducción de la porosidad y un proceso más rápido que el de fundición a presión en cámara fría.
2. Cámara frigorífica
El proceso de fundición a presión en cámara fría se desarrolla en una orientación horizontal en lugar de en una máquina con forma de cuello de cisne. Aunque la máquina diseñada para el proceso de cámara fría es diferente de la máquina de fundición a presión de cámara caliente, ambos enfoques son algo similares. La principal diferencia se produce en el punto de fundición del metal, que se realiza fuera de la máquina de cámara fría. Así, un sistema manual (o a veces automático) de transferencia de cuchara recoge el metal fundido externamente y lo introduce en el interior de la máquina de fundición a presión.
Por último, las válvulas hidráulicas de la máquina estimulan un émbolo que actúa para introducir el metal licuado en la matriz mediante distintos canales. El proceso de fundición a presión en cámara fría da excelentes resultados con aleaciones de alto punto de fusión, como el cobre y el aluminio. Varias ventajas asociadas al proceso de fundición a presión en cámara fría son la resolución del problema de la corrosión y la prolongación de la vida útil al minimizar el tiempo de contacto, gracias a la separación de los componentes del crisol de fusión y el inyector.
3. Conjunto metálico inyectado
El ensamblaje de metal inyectado (IMA) es un proceso de fundición a presión que funciona inyectando el material ya fundido en el molde a alta presión. Tras sólo un par de milisegundos, el material fundido del interior de la cavidad se vuelve sólido. Combina poderosamente las distintas piezas pequeñas en un único elemento de la máquina.
En consecuencia, este método también actúa como un moderador de conexión para compilar varias piezas de máquinas pequeñas que caen dentro de 6 "de diámetro. La aleación metálica preferida para esta fundición a presión OEM en particular suele ser el zinc. No obstante, pueden seleccionarse ambas máquinas de fundición a presión -de cámara caliente o de cámara fría- en función de las necesidades. También admite otros materiales además de los metales, como plásticos, cerámica, fibras, elastómeros y vidrio.
La gran ventaja de este proceso de fundición a presión es la resistencia y precisión absolutas que proporcionan las herramientas hechas a medida que sólo intervienen en esta técnica de producción. Las tolerancias posicionales increíblemente ajustadas y el sólido bloqueo mecánico entre los componentes combinados de la máquina ofrecen una mayor adherencia y cohesión de las piezas producidas. Otras ventajas del método de ensamblaje de metal inyectado son la ausencia de preparación especial de la superficie, la ausencia de degradación térmica, la resistencia a entornos agresivos y la consistencia entre piezas.
4. Fundición en arena
La fundición en arena es un método de fabricación en el que se vierte metal fundido en un molde de arena con una cámara hueca de la forma deseada. Después se deja que la mezcla se solidifique durante algún tiempo antes de sacarla del molde.
Es bien sabido que la técnica de fundición en arena tiene una amplia gama de aplicaciones. La fundición en arena puede producir piezas fundidas de tamaños y pesos muy variados, con geometrías muy complicadas y utilizando una gran variedad de metales. Estas piezas de fundición también pueden fabricarse con una gran variedad de materiales. La principal característica definitoria del método de fundición en arena es que implica el uso de arena como medio de moldeo.
La arena se utiliza en lugar de otros materiales para construir moldes, lo que supone un importante ahorro de costes. Sin duda, se trata de una ventaja considerable. Los gastos relacionados con la fabricación de los moldes representan una parte sustancial de los costes relacionados con las distintas técnicas de fundición.
Sin embargo, dadas las características de la arena, los moldes necesarios para este método no pueden reutilizarse y deben desecharse tras su uso. Y es que conservar el molde de arena de una pieza tras extraer de él la pieza fundida no es factible.
Por otro lado, la fundición en arena es adecuada para fundir metales con altas temperaturas de fusión, como el titanio, el acero y el níquel. Este método de fundición es el único que puede utilizarse con éxito con estos elementos. Por ello, esta técnica se ha convertido en el método preferido en los sectores automovilístico y aeroespacial para fabricar componentes de bajo coste y pequeñas series.
5. Fundición a la cera perdida/Fundición en coquilla
El proceso de fundición a la cera perdida consiste en recubrir un modelo de cera o de un polímero compatible sumergiéndolo en una lechada de material refractario. Una vez que el material refractario ha tenido tiempo de solidificarse, el proceso de inmersión se repite varias veces para aumentar el grosor y la resistencia de la capa. Una vez finalizado el proceso de curado del revestimiento final, se elimina la cera fundiéndola. A continuación, se vierte el metal líquido en la cavidad creada por el patrón de cera. Una vez que el metal del interior del molde ha tenido tiempo de solidificarse, la pieza puede desmoldarse rompiendo el molde refractario.
En comparación con otras técnicas de fundición, como la fundición en arena, la fundición a la cera perdida se considera un método de fundición de metales de precisión porque puede producir piezas de fundición de gran exactitud y detalle. Entre los componentes típicos se incluyen rotores de turbinas, carcasas electrónicas, engranajes, válvulas, joyería y accesorios dentales.
CUADRO COMPARATIVO
En la tabla siguiente se comparan los distintos tipos de fundición a presión de los que se ha hablado anteriormente. (Tenga en cuenta que la información que aparece en la tabla no es definitiva y puede estar sujeta a modificaciones en función de los requisitos o las condiciones de funcionamiento).
| Cámara caliente | Cámara frigorífica | Conjunto metálico inyectado | Fundición en arena | Fundición a la cera perdida | |
|---|---|---|---|---|---|
| Materiales | Materiales de baja fusión (zinc, magnesio, etc.) | Materiales de alta fusión (cobre, aluminio, etc.) | Metales, plásticos, cerámica, fibras, elastómeros, vidrio | Materiales de alta fusión (titanio, acero, níquel, etc.) | Oro, plata, latón, cobre, bronce, aluminio |
| Medidas de seguridad | Mínimo | Máximo | Máximo | Mínimo | Mínimo |
| Acabado superficial | 1-2,5μm Ra | 1-2,5μm Ra | 0,96µm Ra | 4,6-6,0µm Ra | 3,5-4 µm Ra |
| Beneficios | Porosidad reducida y un proceso más rápido que la fundición a presión en cámara fría | Resuelve los problemas de corrosión y prolonga la vida útil al minimizar el tiempo de contacto | Fuerza y precisión absolutas | Producir componentes de bajo coste para series pequeñas | Producir piezas de fundición de gran precisión y detalle |
| Método | Fundición inyectada a alta presión | Fundición inyectada a alta presión | Fundición inyectada a alta presión | Fundición a baja presión | Fundición inyectada a alta presión |
| Tiempo de producción | Más corto | Más largo | Más corto | Más largo | Más largo |
| Coste | Rentable para grandes volúmenes de producción | Mantenimiento rentable y asequible | Rentable para grandes volúmenes de producción | Método más barato | Menos caro que la fundición a presión |
TEAMSWORLD - UN SOCIO PERFECTO PARA LA FABRICACIÓN DE PIEZAS DE FUNDICIÓN A PRESIÓN OEM
Lo que hace único a Teamsworld es nuestra capacidad para desarrollar soluciones de fabricación innovadoras y sostenibles y para reaccionar con rapidez y flexibilidad, independientemente de la situación o los requisitos. Y lo que es más importante, nos comprometemos a proteger toda su información bajo un acuerdo de confidencialidad. He aquí por qué debería obtener un presupuesto gratuito hoy mismo.
Teamsworld se especializa en la fabricación de piezas de automóviles, piezas electroquímicas y otras piezas de maquinaria.
Al estar bien equipado con una colección de maquinaria de última generación, Teamsworld posee 20 juegos de máquinas de fundición a presión de marcas de renombre (como TOSHIBA, UBE, TOYO e Italpresse). Mientras que para el mecanizado de precisión, varias máquinas CNC también están bien realizadas en nuestras instalaciones. (como fresado CNC, rectificado y otros).
Durante los últimos 20 años, Teamsworld ha producido más de 2 millones de piezas de fundición a presión al año y las ha exportado con éxito a sus valiosos clientes de EE.UU., Alemania y muchos otros países de todo el mundo.
Si tiene algún diseño para realizar mediante el proceso de fundición a presión, no dude en reservar sesiones rápidas de consulta con nuestros expertos y obtener asesoramiento profesional desde la selección de materiales hasta sugerencias de ingeniería en cualquier momento. . Si tiene más preguntas, póngase en contacto con nosotros. Estaremos encantados de ayudarle.