Fundición Es un antiguo método de fabricación que comenzó en la década de 1890. Los dos procesos de fundición más comunes hoy en día son la fundición a la cera perdida y la fundición a presión. La fundición a la cera perdida y la fundición a presión son similares, pero presentan diferencias importantes. La fundición a la cera perdida es un proceso en el que se inyecta cera en un molde metálico. En cambio, la fundición a presión es un proceso en el que el metal fundido se prensa para darle forma mediante alta presión.
Este artículo le ofrecerá una descripción general de ambas técnicas y sus principales ventajas. Aprenderá las diferencias entre la fundición a la cera perdida y la fundición a presión. Esto le ayudará a elegir la mejor tecnología para su trabajo.
Tabla de contenido
¿Qué es la fundición de inversión?
El proceso de fundición de inversión Se basa en el método de fundición a la cera perdida. Consiste en recubrir un molde de cera sumergiéndolo en una suspensión refractaria. En el primer paso, se cubre el molde con material refractario.
Una vez endurecido el recubrimiento final, se utiliza calor para fundir la cera, dejando una cavidad en el molde con la forma de una pieza. El fabricante inyecta entonces metal líquido en el molde, reemplazando el molde de cera por metal. Finalmente, el metal se enfría y endurece en el molde, y se retira la pieza fundida.
Principales ventajas de la fundición de precisión
A continuación se presentan las diferentes ventajas de utilizar fundición de inversión en su proyecto:
Flexibilidad de diseño
La fundición de precisión ofrece un diseño flexible y es ideal para la fabricación de piezas complejas. Es compatible con diversos materiales, como aleaciones de aluminio, hierro fundido y otras aleaciones metálicas. Además, este método de fundición es muy adaptable, ya que no está limitado por tamaño, forma ni espesor.
Tolerancias más estrictas y formas complejas
Esta técnica es un método de fundición de precisión. Produce formas consistentes con tolerancias estrictas y diseños finos. Las tolerancias estándar para la fundición a la cera perdida oscilan entre ±0,010 pulgadas y ±0,004 pulgadas. A diferencia de procesos similares, la fundición a la cera perdida permite obtener piezas con forma final y casi final. Esto ayuda a evitar trabajo y costos adicionales en etapas posteriores.
Acabado de superficie de alta calidad
El acabado superficial estándar de los patrones de cera utilizados en este método es de 125 micras. Esto produce una pieza con un acabado superficial preciso y liso, superior al de otros métodos de fundición. Además, las fundiciones de precisión no tienen líneas de separación, ya que utilizan un solo molde. Por lo tanto, en ocasiones no es necesario realizar ningún trabajo de acabado.
Rango de tamaño personalizable
Según las necesidades de su proyecto, este proceso permite obtener piezas fundidas tanto pequeñas como grandes. Los fabricantes pueden producir productos con pesos que van desde 0,1 kg hasta 100 kg. Además, la fundición a la cera perdida no requiere una gran demanda antes de iniciar la producción. Es posible producir tan solo 10 piezas y, aun así, ahorrar costos.
¿Qué es la fundición a presión?
Fundición a presión Es el proceso de fundir metales no ferrosos e inyectarlos en un molde de fundición a presiónExisten dos métodos principales de fundición a presión industrial: fundición a presión en cámara caliente y fundición a presión en cámara fría.
- Fundición a presión en cámara calienteEste proceso consiste en fundir el metal y luego inyectarlo rápidamente en el molde mediante alta presión mediante un sistema hidráulico. Es adecuado para metales que se funden a bajas temperaturas, como las aleaciones de zinc, magnesio, plomo y estaño.
- Fundición a presión en cámara fríaA diferencia de la fundición a presión en cámara caliente, en este proceso, el metal líquido se vierte en una cámara fría antes de inyectarlo en el molde. Las presiones en este proceso son más altas, típicamente entre 2000 y 20 000 psi. Este método funciona bien con metales con puntos de fusión altos, como el aluminio.
Una vez vertido el metal líquido en el molde, se enfría y endurece rápidamente, dando como resultado una pieza fundida terminada. El proceso de fundición a presión produce piezas fundidas de diversos tamaños y pesos para una amplia gama de aplicaciones.
Principales ventajas de la fundición a presión
El proceso de fundición a presión tiene ventajas y desventajas. Las principales son las siguientes:
Propiedades mecánicas fuertes
Las piezas fundidas fabricadas con este método poseen excelentes propiedades mecánicas. Cuando el metal caliente se enfría y endurece bajo presión, adquiere un aspecto resistente y liso. Estas piezas son resistentes y duraderas. Además, presentan una alta conductividad eléctrica y una larga vida útil.
Alta precisión dimensional
Las piezas fundidas a presión mantienen la precisión dimensional Durante un largo periodo de tiempo. Además, mantienen tolerancias más estrictas con variaciones mínimas. Este proceso facilita la fabricación de piezas mecánicas complejas que requieren gran precisión. Además, elimina la necesidad de mecanizado adicional.
Fabricación de piezas finas de paredes delgadas
La fundición a presión de aluminio permite fabricar piezas ligeras, de estructura fina y resistentes. Esta ventaja la hace superior a muchos otros tipos de metal. Además, la fundición a presión permite fabricar piezas metálicas con un espesor de aproximadamente 0,5 mm. Las piezas de zinc pueden tener espesores de pared de hasta 0,3 mm.
Acabado de superficie lisa
La superficie de una pieza fundida a presión es lisa y plana, con una apariencia cristalina. Si se utiliza la forma correcta del molde en el momento oportuno, se puede obtener una pieza lisa y delicada. A menos que se trate de un proyecto único, es posible que no se requiera ningún posprocesamiento adicional. Esto puede ayudar a reducir el tiempo total de finalización del proceso.
Comparación detallada entre la fundición de inversión y la fundición a presión
Ahora que conoce estos dos métodos y sus principales beneficios, veamos las diferencias entre la fundición a la cera perdida y la fundición a presión. La siguiente tabla muestra claramente las diferencias para una mejor comprensión.
| Fundición de inversión | Fundición a presión | |
| Proceso de trabajo | Forma moldes con lechada cerámica líquida. | Fuerza el metal fundido a entrar en la cavidad de la matriz a alta presión. |
| Selección del material de fundición | Metales ferrosos y no ferrosos | metales no ferrosos |
| Complejidad del diseño | Alta flexibilidad de diseño | considerable flexibilidad |
| Tamaño de la pieza | Piezas de tamaño pequeño a mediano | Piezas más grandes |
| Tratamiento de superficies | Mejor acabado superficial | Buen acabado superficial |
| Volumen de producción | Menos de 10.000 piezas | Más de 10.000 piezas |
| Tolerancia | +/-0,005 pulgadas | Estándar: +/-0,010 pulgadas Precisión: hasta +/-0,002 pulgadas |
| Tiempo de ciclo | Horas de casting | Hasta 100 disparos por minuto |
| Aplicaciones | Industrias aeroespacial, de armas de fuego, militar, automotriz, energética, comercial y de bebidas | Productos de consumo, industriales y comerciales |
Además, repasemos los siguientes aspectos para una comparación más profunda:
Flujo de trabajo
El proceso de fundición a la cera perdida comienza con la creación de un molde de cera que se utilizará para fabricar el producto final. El operador fija el bloque de cera al fondo de la mazarota y lo sumerge en el molde de cerámica varias veces. Una vez que la cerámica se ha endurecido y ha adquirido la forma de la pieza fundida, se calienta el molde para fundir la cera. A continuación, el operador inyecta metal líquido fundido en el molde. Una vez enfriado y solidificado el metal, se desmonta el molde y se retira la pieza fundida.
Por otro lado, el proceso de fundición a presión suele inyectar metal líquido en una cavidad a alta presión. Los técnicos utilizan herramientas de acero endurecido para crear una cavidad de molde con la forma deseada del producto. El metal fundido se coloca entonces en una camisa y se empuja dentro del molde mediante un pistón. Este pistón aplica una presión constante a medida que el metal fundido llena el molde. Cuando el metal se enfría, el operador abre el molde y extrae la pieza. La pieza suele requerir mecanizado adicional para completarse.
Materiales de fundición
La fundición a la cera perdida es adecuada para una amplia gama de metales, incluyendo metales ferrosos y no ferrosos. Este proceso de fundición puede emplearse para metales como acero inoxidable, cobre, aluminio y zinc. Además, permite la fabricación de aleaciones difíciles de mecanizar.
El proceso de fundición a presión, por otro lado, es adecuado para metales no ferrosos. Estos metales incluyen aleaciones de aluminio, zinc, cobre, plomo y magnesio. Por lo tanto, la fundición a la cera perdida ofrece más opciones de materiales que la fundición a presión.
Complejidad del diseño
Al comparar la fundición a la cera perdida y la fundición a presión, la forma del diseño es fundamental. La fundición a la cera perdida permite producir piezas con formas precisas y diseños complejos. Este proceso de fundición ofrece más opciones de diseño. Facilita la incorporación de diferentes características y la creación de piezas complejas.
La fundición a presión, por otro lado, permite crear piezas grandes y proporcionar formas precisas. Sin embargo, no puede alcanzar el mismo nivel de detalle que la fundición a la cera perdida.
Tamaño de la pieza
La fundición a la cera perdida puede utilizarse para piezas con un peso de entre 0,02 kg y aproximadamente 100 kg. Sin embargo, este proceso presenta ciertas limitaciones en cuanto al tamaño de la pieza. Esto se debe a que la fundición a la cera perdida requiere que el molde de cera esté firmemente fijado a la compuerta de la herramienta durante múltiples inmersiones en la lechada refractaria.
La fundición a presión, por otro lado, permite fabricar piezas más grandes con menos limitaciones de tamaño. Con este método se pueden obtener piezas de casi cualquier tamaño. Sin embargo, las piezas más grandes fabricadas mediante fundición a presión requieren herramientas más grandes y pueden tener un coste unitario más elevado.
Acabados superficiales
Al comparar la fundición a presión con la fundición a la cera perdida, se observará que esta última produce un acabado superficial superior. Este proceso tiene una precisión estándar de IT5-6 y puede alcanzar un acabado de 125 micras. Esto reduce o elimina la necesidad de operaciones de postratamiento.
Por otro lado, el acabado superficial de las piezas fundidas a presión es igualmente satisfactorio. Sin embargo, los productos fabricados mediante este proceso requieren mecanizado adicional para lograr los resultados deseados.
Cantidades de producción
La fundición a la cera perdida es más adecuada para producciones pequeñas, generalmente inferiores a 10 000 piezas. La fundición a presión es más adecuada para proyectos más grandes, de 10 000 piezas o más. Esto se debe a que permite producir entre 100 y 2000 piezas por hora. Si bien fabricar un modelo puede ser costoso, un solo molde puede producir hasta un millón de piezas. Además, el proceso de fundición a presión es muy fiable y consistente, lo que lo hace ideal para la producción en masa.
Tolerancias
Tanto la fundición a la cera perdida como la fundición a presión producen dimensiones precisas y ajustadas. Sin embargo, en el proceso de fundición, la tolerancia depende en gran medida del tipo de material y la forma de la pieza.
En general, las piezas más pequeñas tienen dimensiones más precisas. Por lo tanto, la fundición a la cera perdida es más adecuada para fabricar piezas pequeñas que requieren gran precisión, con tolerancias de aproximadamente +/- 0,005 pulgadas. Por otro lado, las piezas de fundición a la cera perdida de gran tamaño tienden a perder precisión en tamaño y forma. En este caso, la fundición a presión es una mejor opción para la fabricación de piezas grandes, ya que puede proporcionar tolerancias estándar de +/- 0,010 pulgadas y tolerancias precisas de hasta +/- 0,002 pulgadas.
Tiempo de ciclo
La fundición a la cera perdida tradicional requiere mucho tiempo y esfuerzo. Esto se debe a que el proceso requiere varios operadores y horas de fundición. Por otro lado, la fundición a presión convencional permite hasta 3 o 4 piezas fundidas por minuto. La fundición a presión multisuperficie, en cambio, puede producir más de 45 piezas fundidas por minuto y, para piezas más pequeñas, hasta 100 piezas fundidas por minuto. Además, el proceso de fundición a presión suele realizarse mediante un proceso totalmente automatizado que requiere una mínima mano de obra.
Fundición de inversión vs. fundición a presión: ¿cuál es más rentable?
Al considerar los costos de producción de la fundición a la cera perdida y la fundición a presión, el volumen de producción es fundamental. Si se necesitan más de 10 000 piezas, la fundición a presión es más económica que la fundición a la cera perdida. Gracias a su mayor automatización, los fabricantes pueden producir más piezas con mayor rapidez.
Por otro lado, si el volumen de producción es inferior a 10 000 piezas, la fundición a la cera perdida será más económica. Los equipos de fundición a presión son caros, y producir pequeñas cantidades no cubre estos gastos. La fundición a la cera perdida, en cambio, requiere menos equipo, lo que ayuda a reducir los costes de fabricación. Además, la fundición a la cera perdida no suele requerir mecanizado adicional, lo que significa que se pueden ahorrar aún más costes de mecanizado.
Si no está seguro del mejor método para su proyecto, le recomendamos buscar ayuda profesional. Yonglihao Machinery le brindará los mejores y más confiables servicios de fundición a la cera perdida y fundición a presión. Nuestros técnicos cualificados conocen estos métodos de fundición a la perfección. Le brindarán consejos útiles para que su trabajo sea un éxito.
Resumen
La fundición a presión y la fundición de precisión son procesos de fundición comunes, pero se emplean para diferentes propósitos. El método de fundición que elija dependerá de sus necesidades. La fundición a presión permite producir grandes cantidades de piezas con rapidez, bajo coste y alta calidad. Por otro lado, la fundición de precisión es adecuada para productos pequeños con diseños complejos.
Además, la fundición a presión solo es adecuada para metales no ferrosos como el aluminio, el zinc y el cobre. Si necesita fabricar piezas con metales duros como el acero inoxidable, la fundición a la cera perdida es la mejor opción. Sus necesidades de producción le ayudarán a decidir qué proceso es el más adecuado. Si tiene alguna pregunta sobre el proceso de selección, por favor... contacto Yonglihao Machinery hoy.