El proceso de fundición a presión Es una tecnología de fabricación que permite la producción en grandes volúmenes de piezas que requieren alta precisión y diseños complejos. El proceso es adecuado para metales como el zinc, el magnesio y el aluminio. La comparación más común en la fabricación de metales es entre la fundición a presión de zinc y la fundición a presión de aluminio.
Ambos materiales tienen características y aplicaciones únicas. Sin embargo, la técnica mejora estas características. Por lo tanto, es fundamental comprender la fundición a presión y su impacto en los materiales. Este artículo compara la fundición a presión de aluminio y... fundición a presión de zinc. para que puedas captar las diferencias y utilizar la adecuada.
Tabla de contenido
Diferencias entre la fundición a presión de zinc y la fundición a presión de aluminio
La fundición a presión de aluminio y la fundición a presión de zinc tienen características distintivas que definen sus usos. Los siguientes son los factores comunes que pueden ayudarle a diferenciar ambos materiales y elegir el más adecuado:
1.1 Peso
Las aleaciones de zinc tienen una alta densidad comparable a la del acero, lo que las hace más resistentes y pesadas que la mayoría de los materiales de fundición a presión. El zinc puro tiene una densidad específica de 5 g/cm³, mientras que el aluminio tiene 2,7 g/cm³. Debido a su alta densidad, las piezas fundidas a presión de zinc son más resistentes a los impactos que las de aluminio. Por lo tanto, es el material predilecto para piezas fundidas en aplicaciones estructurales.
1.2 Propiedades
Las cualidades mecánicas son el principal factor que distingue a los productos de fundición a presión de zinc de los de aluminio. A continuación, se presentan las propiedades comunes y las diferencias entre ambos materiales de fundición a presión:
1.2.1 Punto de fusión
Aunque es más denso, el zinc tiene un punto de fusión más bajo (4200 °C). El punto de fusión es un parámetro importante en la fundición a presión, ya que especifica el tipo de proceso que se puede utilizar. Su bajo punto de fusión lo hace más adecuado para fundición a presión en cámara caliente.
Aparte de eso, previene la degradación del molde, aumenta la productividad, reduce los costos de fabricación y determina la proceso de fundiciónPor otro lado, el aluminio tiene un punto de fusión más alto (6600 grados Celsius). Por lo tanto, es más adecuado para procesos de fundición a presión en cámara fría. Esto no solo aumenta el coste, sino también la duración del ciclo.
1.2.2 Conductividad térmica
La aleación de zinc tiene mayor conductividad térmica que la fundición a presión de aluminio, ya que absorbe y disipa el calor eficientemente. Por lo tanto, es más adecuada para crear piezas que generan mucho calor o para trabajar con calor que requiere una disipación eficiente.
Las piezas fundidas de zinc son superiores a las de aluminio en la producción de componentes fundidos a presión, como disipadores de calor y productos electrónicos.
1.2.3 Resistencia a la corrosión
Además, las piezas fundidas de zinc ofrecen una resistencia a la corrosión superior a la de las piezas fundidas a presión de aluminio. Por ello, las primeras son más adecuadas para proyectos con condiciones ambientales extremas.
1.3 Vida útil de las herramientas
Dado que la fundición a presión de zinc es menos abrasiva y tiene un punto de fusión bajo, los moldes no necesitan ser extremadamente resistentes. Gracias a estas cualidades (menor abrasividad y punto de fusión), se reducen los daños en los moldes y los costos de herramientas. Como resultado, los moldes de zinc pueden usarse más de un millón de veces. Los moldes de aluminio solo pueden usarse 100 000 veces.
1.4 Acabado de superficies
A diferencia de Piezas mecanizadas por CNCLas piezas fundidas a presión suelen requerir opciones de acabado superficial secundario. Además del proceso, el tipo de material determina si el producto requiere acabado superficial.
Las piezas fundidas de zinc no presentan poros tras la fundición, como lo demuestra su superficie más lisa y con dibujos. Sin embargo, las piezas fundidas de aluminio pueden presentar poros, picaduras y ampollas durante la fundición. Por lo tanto, las piezas fundidas de aluminio suelen requerir tratamientos superficiales adicionales.
Sin embargo, ambas piezas fundidas pueden someterse a un acabado superficial. Además, el zinc es más adecuado para estos procesos de tratamiento superficial, como la galvanoplastia, el recubrimiento en polvo, la pintura, el enchapado y el anodizado.
1.5 Aplicaciones
Ambos materiales son adecuados para numerosas industrias. La fundición de zinc es más resistente que la de aluminio. Son las opciones de fundición a presión más utilizadas para electrodomésticos y automóviles.
Por otro lado, las piezas fundidas de aluminio presentan una mayor relación resistencia-peso. Por lo tanto, son el material predilecto para piezas ligeras pero resistentes. Este es un requisito fundamental para el uso de piezas fundidas de aluminio en el sector aeroespacial.
1.6 Tiempo de ciclo
Otro factor importante a considerar al comparar la fundición a presión de aluminio con la de zinc es el tiempo de ciclo. A diferencia de la fundición a presión de aluminio, la fundición a presión de zinc se realiza a alta presión y tiene un punto de fusión bajo. Por lo tanto, su tiempo de ciclo es más corto. Además, la fundición de zinc tiene una tasa de ciclo entre 150 y 200% mayor que la del aluminio.
Además, la fundición a presión de zinc se calienta internamente, a diferencia de la fundición a presión de aluminio, que utiliza un método de cámara fría. Además, la eficaz disipación del calor de la fundición de zinc permite que el metal fundido solidifique más rápido. Como resultado, se reduce el tiempo del ciclo.
1.7 Costos
El costo de fabricación se determina por diversos factores, como el costo de los materiales, los procesos de producción, las habilidades de los operadores, el tiempo de ciclo, el acabado superficial, etc.
| Fundición a presión de zinc | Fundición a presión de aluminio | |
| Peso | Más alto | Alto |
| Punto de fusión | Bajo | Alto |
| Conductividad térmica | Alto | Bajo |
| Resistencia a la corrosión | Más alto | Bajo |
| Vida útil de las herramientas | Alta longevidad de la herramienta | Baja longevidad de la herramienta |
| Acabado de superficies | Bajo | |
| Aplicaciones | Industria automotriz, náutica y electrónica. –Sistema de dirección asistida –Componente del motor –Sistema de combustible | Aeroespacial, electrodomésticos, medicina, automoción. –Piezas de cortadora de césped –Herramientas eléctricas –Componentes automotrices |
| Tiempo de ciclo | Diez veces más alto | Alto |
| Costos | Alto | Bajo |
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¿Cuándo y por qué debería elegir la fundición a presión de zinc?
Si tiene dudas sobre si elegir fundición a presión de zinc o de aluminio, considere los siguientes criterios antes de tomar una decisión.
2.1 Piezas con paredes delgadas
La fundición a presión de zinc ofrece una excelente resistencia en comparación con otros materiales. Por lo tanto, es ideal para la producción de piezas de paredes delgadas. Al utilizarla, no hay que preocuparse por la integridad estructural de la pieza, ya que la densidad del material contribuye a su estabilidad. Además, esto reduce los costos de material y de fundición a presión.
2.2 Condiciones ambientales adversas
La fundición a presión de zinc es adecuada para condiciones ambientales adversas, especialmente aquellas que pueden contribuir a la corrosión. Las piezas de fundición a presión de zinc poseen una resistencia excepcional a la corrosión. Esto significa que se forma una capa protectora sobre las piezas cuando se utilizan en estas condiciones.
2.3 Estrés residual menor
La fundición a presión utiliza presión para introducir el metal fundido en la matriz. Existen dos métodos de fundición a presión: fundición a presión de alta presión y fundición a presión a baja presiónPor el contrario, la fundición a alta presión suele producir tensiones residuales en la pieza.
Por otro lado, la fundición a presión de zinc se realiza a baja presión, lo que reduce la tensión residual en las piezas.
2.4 Molde de fundición a presión
Al trabajar con un frágil molde de fundición a presiónUtilice fundición a presión de zinc. Esto se debe a que estos moldes pueden durar hasta diez veces más que los de aluminio. Además, si tiene un presupuesto limitado para herramientas, considere la fundición a presión de zinc.
2.5 Producción más rápida
Las aleaciones de zinc tienen un punto de fusión bajo, lo que requiere un proceso de fundición a presión en cámara caliente bajo inyección a alta presión. Esto aumenta la velocidad del ciclo más que con otros materiales. En la fundición a presión de zinc, este se funde en la máquina. En la fundición a presión de aluminio, el operador funde el aluminio fuera de la máquina y luego lo vierte en la máquina de inyección.
¿Cuándo y por qué elegir la fundición a presión de aluminio?
A la hora de decidir entre piezas de fundición a presión de aluminio y de fundición a presión de zinc, tenga en cuenta los siguientes factores:
3.1 Relación resistencia-peso
Las piezas de aluminio fundido a presión se destacan por su ligereza y gran resistencia a la tracción. Si busca piezas con estas características, debería considerarlas. Las piezas de aluminio fundido a presión son populares en el sector aeroespacial gracias a su ligereza.
3.2 Altas temperaturas de funcionamiento
Las piezas fundidas a presión de aluminio son el material preferido para operar a altas temperaturas, como en la metalurgia. Esto se debe a su punto de fusión mucho más alto que el de las aleaciones de zinc. Esto garantiza que conserven sus propiedades estructurales y físicas al exponerse a temperaturas tan altas.
3.3 Conductividad eléctrica
Las piezas fundidas a presión de aluminio son extremadamente conductoras de la electricidad. Esto las convierte en una excelente opción para diversos componentes electrónicos fundidos a presión. Por ejemplo, es fundamental en el apantallamiento EMI para proteger los componentes de las ondas electromagnéticas.
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Conclusión
Las piezas fundidas a presión de aluminio y zinc son resistentes y duraderas. Sin embargo, al elegir una de ellas, es necesario comprender las cualidades inherentes y propias de la fundición a presión. Estas son las diferencias entre las piezas fundidas a presión de zinc y las de aluminio. Esto le permitirá tomar una decisión informada sobre qué pieza de fundición a presión es la más adecuada para su proyecto.
Preguntas frecuentes
¿Son las piezas fundidas a presión de zinc más duraderas que las piezas fundidas a presión de aluminio?
Las piezas de fundición a presión de zinc son más duraderas que las de fundición a presión de aluminio. En general, la fundición a presión de zinc es más resistente que varias aleaciones no ferrosas comunes. Las aleaciones de zinc son 2,5 veces más resistentes que las de fundición a presión de aluminio.
¿Cuáles son los criterios que diferencian las piezas fundidas de aluminio de las de zinc?
Las dos piezas fundidas difieren en peso, resistencia a la corrosión, punto de fusión y conductividad térmica. La pieza fundida de zinc es más pesada, con un punto de fusión más bajo, mayor resistencia a la corrosión y una conductividad térmica superior.
¿Qué es más propenso a la corrosión, el zinc o el aluminio?
Las piezas de fundición a presión de aluminio son menos resistentes a la corrosión que las de zinc. Sin embargo, esto depende del pH. Por ejemplo, en soluciones alcalinas (pH 11), la resistencia a la corrosión de la fundición de aluminio es la misma que la del zinc.