¿Qué es la fundición a presión?
La fundición a presión es el proceso de fabricación versátil para producir piezas de ingeniería con formas complejas vertiendo o forzando metal fundido a alta presión en moldes de acero reutilizables. Los moldes de acero de larga duración para cada proyecto tienen como objetivo construir un ciclo de producción eficiente y de alta precisión; de ahí que cada componente se cree con precisión y repetibilidad en el proceso de fundición a presión. Además, con una vida útil de moldeo que alcanza las 80.000 veces, la fundición a presión se considera la opción más eficaz tanto para la producción en serie como para los pedidos personalizados.
TIPOS DE ALEACIONES UTILIZADAS EN LA FUNDICIÓN A PRESIÓN
Las aleaciones de metales no férreos se utilizan como aleaciones de fundición a presión, y la mayoría de los elementos de una aleación suelen ser Al, Si, Fe, Cu, Mg, Mn, Zn y Ni. La composición de una aleación determina sus características (puntos de fusión y ebullición, propiedades físicas) y su rendimiento para la fabricación en diversas industrias. Los requisitos de los clientes/diseñadores se satisfacen con una sofisticada personalización, al tiempo que se mantiene cierta flexibilidad basada en la profesionalidad del fabricante.
Se alistan ciertas aleaciones comunes:
1. Aleación de magnesio
Las aleaciones de magnesio se utilizan por su excelente relación resistencia-peso para el proceso de fundición a presión. Entre otras aleaciones, es más ligera y tiene un gran índice de rigidez. Estas propiedades son las más adecuadas para estructuras "finas" con una tolerancia estrecha. La RFI y la EMI del magnesio son excelentes para componentes pequeños como "conectores" y "carcasas eléctricas". Otra razón a tener en cuenta a la hora de adoptar una aleación de magnesio es el coste. El magnesio es económico y, por tanto, se recomienda ampliamente en diversas industrias.
2. Aleación de aluminio
MÁS RECONOCIDO
Las aleaciones de aluminio son ligeras y fáciles de ajustar con diferentes metales. Son útiles para personalizar la dureza y la fluidez.
El aluminio ha sido la aleación más reconocida para la fundición a presión en la actualidad. Teniendo en cuenta su ligereza y estabilidad dimensional, es adecuado tanto para paredes finas como para estructuras complejas. Las aleaciones de aluminio son ligeras y fáciles de ajustar con diferentes metales. Son útiles para personalizar la dureza y la fluidez. El metal de aluminio de baja densidad también es utilizado por las industrias. El aluminio tiene excelentes propiedades mecánicas, buena resistencia a la corrosión y propiedades térmicas y eléctricas. Todas estas propiedades son útiles para los componentes que se enfrentarán a las energías térmica y eléctrica.
Las aleaciones de aluminio suelen ser más ligeras que las de zinc. Estas aleaciones se adoptan con un coste de material ligeramente superior. Sin embargo, si se les añade un metal como el magnesio, su resistencia a la tracción mejoraría sin afectar al coste.
3. Aleación de zinc
Las aleaciones de zinc son las más utilizadas porque son fáciles de fundir y su índice de fluidez frente al proceso de moldeo es excelente. Una amplia gama de componentes industriales adopta aleaciones de zinc en los métodos de fundición a presión. La aleación de zinc tiene excelentes propiedades mecánicas que la hacen adecuada para componentes eléctricos y térmicos. En la fundición en cámara caliente, se prefiere el zinc por su punto de fusión más bajo en comparación con el aluminio.
DIFERENTES TIPOS DE FUNDICIÓN A PRESIÓN
En la última década, el proceso de fundición a presión se ha convertido en un método de fabricación orientado al diseño. Dependiendo del tipo de metales adoptados, los tamaños de acabado y la geometría del diseño, los objetivos de la fundición a presión se cumplen de forma flexible y los resultados se obtienen con una excelente estabilidad. Los principales tipos de fundición a presión son la fundición a presión en cámara caliente, la fundición a presión en cámara fría y el ensamblaje por inyección. Hay más variaciones en estos tipos que implican la fundición a presión semisólida, la fundición a presión por compresión, la fundición a presión de baja presión y la fundición a presión por vacío.
1. Cámara caliente
El proceso de cámara caliente (también conocido como fundición en caliente o fundición de cuello de cisne) es el tipo más popular para la fundición a presión. Este proceso incluye la inmersión de la cámara cilíndrica del mecanismo de inyección en el baño de metal fundido. A continuación, el metal fundido se introduce en la cavidad metálica con la ayuda de un sistema de alimentación de cuello de cisne. La principal ventaja de la fundición a presión en cámara caliente es la conexión constante de la cámara de fundición con la aleación líquida. Este tipo es adecuado para metales con puntos de fusión bajos, como el zinc.
2. Cámara frigorífica
Este proceso es en cierto modo similar al de la fundición en caliente. Existen máquinas especialmente diseñadas para cámaras frías que mantienen el conjunto de fundición fuera del metal. Este diseño de máquina minimiza la corrosión, y el metal se introduce a mano en el sistema de inyección. El componente se fabrica presionando la aleación en el molde de fundición a presión con ayuda de canales. Este tipo es adecuado para metales con puntos de fusión elevados, como el aluminio y el cobre.
3. Conjunto inyectado
Este proceso consiste en la inyección de metal fundido en la matriz. El metal fundido se mantiene a una temperatura determinada en el horno. La transferencia del metal dependerá del tipo de máquina de fundición a presión, ya sea de cámara fría o caliente. Tras la transferencia, el metal se inyecta en la matriz a alta presión.
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VENTAJAS DE LA FUNDICIÓN A PRESIÓN
Las principales ventajas del proceso de fundición a presión son la producción de piezas de fundición a presión con acabado superficial liso, tolerancia dimensional precisa y detalles finos a altos índices de producción. Además, las piezas de fundición son fáciles de someter a procesos posteriores como fresado, torneado, chapado superficial (coloreado), chorro de arena, pintura e incluso anodizado. Por lo tanto, para un producto que hace hincapié en la calidad tanto en apariencia como en rendimiento, la fundición a presión es el método preferido que puede realizar con flexibilidad tanto la producción en masa como la personalización en masa.
Las importantes ventajas demuestran que, en muchos campos industriales modernos, la fundición a presión es la tecnología más consolidada y ampliamente aplicada frente a otros procesos de fabricación, como la fundición en arena, la extrusión, la inyección y el moldeo a la cera perdida. Por ejemplo, varias piezas de fundición a presión de gran tamaño para automóviles se producen mediante el proceso de fundición a presión en cámara fría por su rentabilidad en la fabricación de grandes volúmenes, y algunas luminarias de fundición a presión de aluminio se producen mediante el proceso de fundición a presión en cámara fría por el alto punto de fusión y las propiedades corrosivas del aluminio.
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