¿Qué es el casting? Guía completa sobre el proceso y los métodos de casting.

La fundición de metales es un proceso para la fabricación de piezas metálicas. Es conocida por su capacidad para crear formas complejas, utilizar una amplia gama de materiales y producir piezas en masa. Pero ¿qué significa exactamente la fundición? El proceso consiste en verter metales y aleaciones fundidos en cavidades de molde prefabricadas, que posteriormente se endurecen. Esto finalmente las transforma en las piezas funcionales deseadas. Por lo tanto, las cavidades del molde son como un reflejo de la forma de la pieza que se va a fabricar.

Existen numerosos procesos de fundición, cada uno con sus propias ventajas y desventajas. Entre ellos se incluyen la fundición en arena, la fundición a presión y la fundición a la cera perdida. El tipo de materia prima y las especificaciones de la pieza a producir determinan el método a utilizar. Este artículo ofrece una visión general del proceso de fundición, la tecnología, los metales y aleaciones disponibles, y sus ventajas y desventajas.

¿Qué es el casting?

La fundición es el proceso de moldear metal fundido para crear una pieza de metal o aleación. La forma del metal líquido, una vez solidificado, la determina la cavidad del molde. Al verterse el material, este fluye por todos los rincones de la cavidad (molde) y cubre cada detalle. La pieza solidificada se expulsa entonces del molde o cavidad de fundición.

El proceso de fundición tiene 7000 años de antigüedad y se practica desde aproximadamente el 3200 a. C. En aquella época, se fundían diversos objetos útiles en cobre en Mesopotamia y China. Después del 645 a. C., la fundición en arena se convirtió en uno de los métodos más comunes para fabricar herramientas y utensilios de cocina.

En la fabricación moderna, el proceso de fundición de metales se utiliza en una amplia gama de campos y sus capacidades se amplían constantemente. Permite producir piezas precisas y complejas de forma rentable, especialmente cuando se requieren grandes cantidades. En una prensa, un molde de fundición u otro tipo de molde, las cavidades pueden utilizarse para producir miles de piezas similares. En cambio, los moldes de arena y de revestimiento solo se pueden utilizar una vez. Por lo tanto, este rentable proceso de fundición se utiliza a menudo para probar prototipos. Además, las piezas fundidas conservan sus propiedades físicas y mecánicas originales.

¿Cómo funciona el proceso de casting?

Existen dos métodos diferentes de fundición o moldeo: el uso de un modelo para crear las cavidades y el uso de moldes precisos que pueden reutilizarse. A continuación, se presentan algunos términos relacionados con el proceso de fundición:

• ModeloEsta es una réplica a tamaño real de la pieza deseada. Generalmente está hecha de metal, plástico o madera y se utiliza para crear el molde.
• Núcleo y cavidadLa cavidad es la parte hueca del contorno externo de la pieza fundida. El macho se utiliza para fundir elementos internos como orificios y canales.
• Sistema de vertidoConsiste en canales que guían y controlan el flujo de metal líquido desde el horno de colada hasta la cavidad. Componentes como bebederos, canales y compuertas forman parte de este sistema.
• Tubo de subidaUn depósito en el molde permite que el metal líquido fluya hacia la pieza fundida para compensar la contracción del metal al endurecerse. Esto evita la formación de agujeros y otros defectos en la pieza.

Ahora, veamos paso a paso el flujo de trabajo de casting.

Paso 1: Creación de las cavidades del molde

Para crear las cavidades, se necesita un modelo que sirva como cuerpo de la figura. Se puede usar cera, plástico o madera para crear una réplica o un diseño. Por lo tanto, al diseñar y crear el modelo, se deben considerar factores como los ajustes dimensionales para acomodar las tolerancias de contracción, los ángulos de desmoldeo para facilitar la extracción y las impresiones del núcleo para las piezas huecas.

Despues de la Se ha creado un modelo de fundición a presión.Se coloca en una caja de molde, rodeada de un material de moldeo como arena o cerámica. El molde toma forma y deja un espacio que formará la cavidad. Cabe destacar que las cavidades permanentes del molde suelen producirse mediante métodos de producción de alta tecnología. Por ejemplo, se fabrican mediante mecanizado CNC y corte por electroerosión de aluminio o acero inoxidable.

Paso 2: Vertido del material fundido

Primero, el material se funde mediante arco eléctrico, inducción o crisol, según el tamaño de la pieza. Se requieren hornos grandes para fundir la materia prima en piezas de gran tamaño, por ejemplo. Además, es necesario remover bien el material antes de verterlo.

El vertido puede realizarse manualmente manipulando el crisol o de forma mecánica e hidráulica mediante su inclinación. Por otro lado, las máquinas de colada continua pueden verter automáticamente el metal fundido en un lecho de colada a medida que el molde avanza por la línea de producción. La temperatura varía según el material de colada que se funde. Un ejemplo es la colada de acero inoxidable, que puede alcanzar temperaturas de 650 °C o 530 °C. La compuerta y el sistema de vertido facilitan el flujo del material líquido hacia la cavidad.

Paso 3: Enfriamiento y solidificación

Una vez que el metal líquido ha llenado todos los detalles de la cavidad, necesita tiempo para enfriarse y solidificarse. Se pueden utilizar canales y túneles en el sistema de enfriamiento para controlar la velocidad de enfriamiento. El tiempo de enfriamiento depende del tamaño, la complejidad y el tipo de material de la pieza fundida.

A medida que el metal se solidifica, partículas sólidas muy pequeñas (llamadas núcleos) se unen y comienzan a crecer cristalográficamente. Esto finalmente forma la estructura granular del material. Mediante este mecanismo, se pueden restaurar las propiedades originales del metal.

Paso 4: Retirada del molde

El último paso es retirar el producto del molde. Si el molde se expande (fundición en arena o fundición a la cera perdida), el operador o un sistema mecánico lo destruye. Esto permite extraer el producto terminado. Si el molde es reutilizable, se utiliza un expulsor para extraer el metal fundido. Posteriormente, la limpieza y el postratamiento garantizan que la pieza tenga las dimensiones correctas y una superficie lisa.

Ahora que sabemos qué es el casting y cómo funciona, pasemos a los diferentes tipos de casting.

Diferentes tipos de métodos de fundición

A medida que las empresas buscan fundiciones más precisas y complejas, la tecnología de fundición de metales también se innova constantemente. Existen numerosos métodos de fundición, como la fundición en arena, la fundición en molde de silicio y la fundición a presión. Cada proceso de fundición tiene sus propias ventajas. Puede elegir el método más adecuado para su proyecto en función de sus principios de funcionamiento, ventajas y cómo utilizarlo. A continuación, se presentan algunos de los métodos de fundición más utilizados en la fabricación.

Fundición en arena

Los moldes de fundición en arena se fabrican con materiales de sílice de grano fino o granos de arena compactados. El molde consta de dos partes: la mitad superior y la inferior. El espacio entre estas dos partes se llena con metal fundido. Este mecanismo también garantiza una alineación perfecta de la forma, una fácil manipulación y una buena entrada.

Las ventajas de la fundición en arena:

• El proceso de fabricación y fundición de moldes es sencillo y rentable en términos de costos de molde.
• Se pueden utilizar para la fundición en arena tanto metales ferrosos como no ferrosos.
• Puede fundir piezas de todas las formas y tamaños. Además, puede fundir piezas con un peso superior a 200 toneladas.
• Aunque la precisión dimensional no es alta, el posprocesamiento es sencillo y requiere mucho tiempo.

Aplicaciones de la fundición en arena:Cárteres de motores, válvulas, cojinetes, componentes electrónicos, pistones, bujes, maquinaria de fábrica, etc.

Fundición de inversión

El proceso de fundición de inversión Es un poco más complejo que la fundición en arena. Consiste en crear un molde a partir de un patrón de cera conectado mediante una canaleta de cera. El patrón de cera se llena con un material refractario, como cerámica. El molde se calienta para fundir el patrón de cera dentro del material refractario y dejar una superficie lisa en la cavidad. Por eso, el proceso también se conoce como fundición a la cera perdida. Se vierte metal líquido en esta cavidad. Una vez endurecida la pieza, se rompe el molde para liberarla.

Ventajas de la fundición de precisión:

• Al utilizar un patrón de cera, se pueden crear piezas huecas, socavados y canales internos sin necesidad de insertar núcleos.
• El acabado de la superficie es mejor y la textura es más atractiva.
• Las dimensiones son más precisas, con tolerancias que se pueden mantener en ±0,1 mm.
• Adecuado para la fabricación de piezas de paredes delgadas con formas complejas.

Aplicaciones para la fundición de precisión:Piezas de motores para aeronaves militares y civiles, piezas para plantas y fábricas, motores y sistemas de escape para automóviles, implantes e instrumentos médicos, etc.

Fundición a presión

Para el proceso de fundición a presiónLos moldes permanentes se fabrican con materiales resistentes, como acero para herramientas endurecido. Se utilizan comúnmente para zinc, aluminio, cobre, estaño y otros materiales metálicos. Como parte del proceso de fundición a presión, se utiliza un horno para fundir las materias primas. Cabe destacar que el horno puede estar conectado o no a la máquina de fundición a presión. El líquido se inyecta en el molde mediante un émbolo hidráulico o una unidad de inyección. Simultáneamente, se pueden generar presiones de hasta 250.000 psi.

Ventajas de la fundición a presión:

• Alta precisión y calidad constante durante todo el ciclo de producción.
• No requiere un posprocesamiento extenso
• Rentable para producción de gran volumen

Aplicaciones de la fundición a presión:Se puede utilizar para producir una amplia gama de productos, como piezas de automóviles, álabes y carrocerías de turbinas de aeronaves, carcasas eléctricas, productos industriales, máquinas herramientas y artículos para el hogar.

Fundición centrífuga

En la fundición centrífuga o rotacional, el metal líquido se vierte en un molde cilíndrico que gira alrededor de un eje central. El metal que rebosa se empuja contra las paredes del molde mediante la fuerza centrífuga, formando una capa lisa y uniforme. Al solidificarse, el metal adopta la forma del molde con un espesor específico.

Ventajas de la fundición centrífuga:

• Como el metal líquido se inyecta continuamente, no hay agujeros.
• Las piezas fundidas por centrifugación presentan un riesgo muy bajo de sopladores y cavidades por contracción. Esto se debe a que se solidifican de afuera hacia adentro.
• Al no haber elevadores, se utiliza menos material en el proceso de vertido.
• Estructura de grano densa y homogénea

Aplicaciones de la fundición centrífugaEste método de fundición se utiliza principalmente para fabricar objetos simétricos. Por ejemplo, cilindros huecos, casquillos, tuberías, tanques de presión, discos, etc.

Fundición a baja presión

En la mayoría de los casos, la presión en el horno de colada o presurización, conectado a la máquina de fundición, oscila entre 0,02 y 0,07 MPa. El horno de colada se mantiene por debajo de la pieza fundida y el metal líquido se impulsa hacia arriba a través de un tubo ascendente para luego inyectarse en la cavidad. Se requiere una presión constante para llenar la cavidad. Una vez lleno el molde, los canales de refrigeración lo mantienen frío de forma controlada hasta que se solidifica por completo.

Ventajas de la fundición a baja presión:

• Este proceso de fundición a baja presión Permite un control preciso del llenado y elimina las turbulencias. Esto reduce defectos como la porosidad y la contracción.
• La fundición a baja presión es muy precisa y meticulosa.
• Este método de fundición es adecuado para una amplia gama de materiales no ferrosos, como las aleaciones de aluminio.
• El relleno suave también permite la creación de formas complejas y con bordes afilados.

Aplicaciones de la fundición a baja presión:Culatas y chasis, platos, perfiles huecos y complejos a medida, racores, piezas electrónicas, etc.

Fundición a presión por gravedad

En la fundición por gravedad, el metal se vierte sin inyección a presión ni dispositivo de émbolo. La fundición por gravedad implica utilizar la gravedad para mover el material desde el horno o cuchara hasta la matriz. No hay otras fuerzas que influyan en el flujo del líquido hasta que se completa el llenado. Además, se utiliza principalmente para metales no ferrosos con bajo punto de fusión, como magnesio, cobre, zinc, aluminio y aleaciones de aluminio.

Ventajas de la fundición por gravedad:

• Se obtiene como resultado una mejor estructura, propiedades mecánicas y acabado externo.
• La pieza final tiene una porosidad muy baja porque no hay flujo de aire.
• Es más fácil fabricar la herramienta que con otros moldes permanentes porque no requiere una unidad de inyección.

Aplicaciones de la fundición por gravedadEste proceso de fundición se puede utilizar para diversos productos en diversas industrias. Se puede utilizar para fabricar piezas de automóviles, herramientas industriales, motores y carcasas de aeronaves, artículos decorativos, piezas para electrodomésticos, etc.

Fundición a presión al vacío

En el proceso de fundición al vacío, se inyecta metal o plástico líquido al vacío. En la mayoría de los casos, una bomba o similar expulsa todo el aire del molde durante el proceso de fundición.

Al igual que los moldes de poliuretano, los moldes de silicona se utilizan para moldear caucho y plástico. Sin embargo, también se pueden utilizar otros tipos de moldes para la fundición al vacío de diferentes materiales. Además, este proceso de fundición presenta algunas similitudes con el método de moldeo por inyección. Además, este método de fundición al vacío también puede utilizarse junto con la fundición a presión convencional para reducir el riesgo de atrapamiento de aire.

Ventajas de la fundición a presión al vacío:

• Muy alta precisión y exactitud, especialmente adecuado para proyectos que utilizan impresión 3D para crear modelos.
• Fundición fina con muchos detalles intrincados.
• Elimina la posibilidad de que se formen bolsas de aire en el interior de la pieza fundida.
• Bueno para fundir piezas con paredes más delgadas.

Aplicaciones de la fundición a presión al vacío: Prototipos plásticos funcionales, implantes médicos y prótesis, bienes de consumo, paneles de carrocería y otras piezas, piezas de procesamiento de alimentos, etc.

Fundición a presión por extrusión

Las piezas se fabrican introduciendo materiales líquidos y semisólidos en un molde. Primero, se vierte el metal líquido en un molde abierto y calentado. A continuación, se cierra la matriz superior y se aplica presión mediante una placa hidráulica u otro mecanismo adecuado. Al someterse a presión, la pieza se endurece y presenta mejores propiedades mecánicas. Este proceso también se conoce como forja de metal líquido.

Existen dos tipos de fundición por compresión: directa e indirecta. En el método directo, el molde se llena con metal fundido y se cierra la parte superior. En el método indirecto, el metal líquido se vierte en la cavidad y se aplica alta presión mediante un punzón o émbolo.

Ventajas del colado por compresión:

• Excelente acabado superficial con pocos poros.
• Ciclo de producción corto.
• La fundición a presión produce piezas precisas.
• La rápida transferencia de calor durante el proceso de prensado da como resultado una microestructura fina.

Aplicaciones de la fundición por compresión:Piezas automotrices de alta resistencia, piezas aeroespaciales, engranajes industriales y piezas hidráulicas, piezas de equipos médicos, etc.

Fundición con espuma perdida

El nombre "espuma perdida" se debe a que la forma final se crea a partir de un modelo de espuma de poliestireno del componente deseado. El molde se coloca en un material refractario y luego se vierte material líquido en él. El material refractario se funde y, tras solidificarse, adquiere la forma deseada. Finalmente, al romperse el molde, se revela el componente.

Ventajas de la fundición con espuma perdida:

• Se pueden procesar formas complejas. El componente final también ofrece una alta calidad superficial y requiere poco procesamiento posterior.
• La fundición con espuma perdida se puede utilizar con una amplia gama de materiales, como metales como hierro, acero inoxidable, aluminio y cobre.
• Este proceso de fundición simplifica el proceso de fabricación y facilita la producción, lo que ahorra tiempo, mano de obra y desperdicio de material.

Aplicaciones de la fundición con espuma perdida:Se puede utilizar para realizar prototipos de pruebas rápidas, culatas de cilindros y soldaduras de automóviles, accesorios de tuberías, válvulas, carcasas de bombas, etc.

Colada continua

En la línea de producción, la colada continua implica el llenado, enfriamiento y extracción continuos de las piezas. Se utiliza una cuchara u horno para configurar y ejecutar el proceso. El material se introduce en la cavidad del molde mediante un sistema de control. Los canales de agua del molde actúan entonces como sistema de refrigeración, reduciendo rápidamente la temperatura. Como resultado, las piezas moldeadas se mantienen a una temperatura más baja. Al mismo tiempo, se alcanzan la temperatura ambiente mediante pulverización adicional de agua.

Ventajas de la colada continua:

• La colada continua no requiere canales, bebederos ni mazarotas. Por lo tanto, el proceso es más sencillo.
• El rendimiento nominal es 100%, sin desperdicio de material.
• La tecnología de colada continua permite una producción más fluida, mejorando la productividad y el rendimiento.

Aplicaciones de la colada continuaSe pueden fabricar piezas con formas regulares. Por ejemplo, vigas, columnas, varillas, tiras, tubos, etc.

Materiales utilizados para la fundición

Los procesos de fundición de metales se pueden utilizar para una amplia gama de metales y aleaciones de metales no ferrosos. Por lo tanto, La fundición a presión de metal puede utilizar muchos materiales.La siguiente tabla proporciona una breve descripción general de los materiales de fundición disponibles y sus grados y propiedades.

Ventajas de la fundición de metales

Formas y geometrías complejas

El proceso de fundición permite fabricar piezas con formas y características complejas, como canales y cavidades internas, socavaduras, paredes delgadas, secciones huecas, conjuntos multicomponente, geometrías asimétricas, etc. Esto se debe a que el metal fundido puede fluir hacia cualquier cavidad pequeña y esquina afilada.

Versatilidad de materiales

El proceso de fundición se puede utilizar con numerosos metales y aleaciones, incluyendo metales ferrosos y no ferrosos. Las aleaciones de hierro, acero, zinc, cobre, aluminio y plomo son solo algunos ejemplos. Esto significa que puede elegir libremente el material que mejor se adapte a sus necesidades. Además, la fundición de metales difíciles de mecanizar o forjar también es un proceso sencillo.

Rentabilidad

La fundición en arena y otros métodos de fundición con moldes expandibles son económicos para lotes pequeños o prototipos. Los procesos de fundición con moldes permanentes se emplean para la producción en masa. Dado que el costo del molde se paga una sola vez, cubre millones de tiradas de producción. En general, la fundición es un método de fabricación económico.

Rango de tallas

El proceso de fundición permite fabricar piezas de cualquier tamaño, desde unos pocos cientos de gramos hasta más de 200 toneladas. Estas piezas abarcan desde bloques de motor de pequeñas motocicletas hasta carcasas y bases de turbinas para maquinaria industrial de gran tamaño.

Alta resistencia y durabilidad

El proceso de enfriamiento controlado utilizado durante la solidificación del molde garantiza una estructura granular homogénea en todas las direcciones. Esto garantiza que las propiedades mecánicas (resistencia y tenacidad) de las piezas metálicas se mantengan inalteradas. Además, métodos avanzados como el tratamiento térmico y la aleación pueden prolongar la vida útil del producto y proporcionar una mayor resistencia al desgaste y la corrosión.

Se desperdicia menos material

Se puede refundir el material de desecho de las compuertas, alimentadores y canales para otros ciclos o lotes. Como resultado, se generan muy pocos residuos en la producción de fundición. Esto reduce los costos de producción y es beneficioso para el medio ambiente.

Desventajas de la fundición de metales

Costos y tiempo iniciales

El costo y el tiempo necesarios para fabricar moldes son mayores que el costo de las herramientas utilizadas en otros métodos de fabricación. Esto modifica el costo de la fabricación a pequeña escala, especialmente para moldes permanentes. Además, el tiempo transcurrido desde el diseño hasta la comercialización también se ve afectado por el largo proceso de fraguado y producción.

Acabado superficial y precisión

En los procesos de fundición en arena y fundición refractaria, debido a las características del material de moldeo, las piezas fundidas suelen presentar una superficie rugosa y dimensiones irregulares. Por lo tanto, requieren un procesamiento posterior, como el desbaste y el pulido.

Defectos y control de calidad

Las piezas fundidas de metal pueden presentar defectos como poros, contracción, deformación e inclusiones. Esto puede deberse a gases atrapados, flujo turbulento, enfriamiento irregular, procesos complejos de control de calidad, etc. Estos defectos pueden debilitar la estructura y las propiedades.

Control de procesos complejos

Otro problema del proceso de fundición es la dificultad de controlarlo en su totalidad debido a los diferentes factores que deben considerarse. Estos incluyen la temperatura, el caudal, la presión, la velocidad de enfriamiento y el tiempo de curado. Además, debe considerarse la calidad metalúrgica del material fundido, lo que aumenta la complejidad del control. Como resultado, puede aumentar el número de fallos y la consiguiente cantidad de trabajo necesario.

Diferentes aplicaciones del proceso de fundición

A continuación, queremos abordar los diversos usos del proceso de fundición, que permite obtener piezas de alta calidad para una amplia gama de industrias.

Industria automotriz

El proceso de fundición a presión se inventó originalmente para fabricar piezas complejas de zinc para automóviles. Esto demuestra la versatilidad del proceso de fundición en la industria automotriz. Hoy en día, bloques de motor, culatas y piezas de transmisión se fabrican mediante tecnología de fundición para obtener piezas ligeras y duraderas. Estas piezas contribuyen a mejorar el consumo de combustible y el rendimiento.

Con núcleos enchufables y tecnología de herramientas personalizadas, el proceso de fundición permite producir todos los pequeños detalles y funciones complejas de estas piezas. Además, la tecnología de fundición a presión de aluminio permite producir piezas ligeras con una larga vida útil.

• Las piezas fundidas de aluminio hacen que las piezas del motor sean resistentes y ligeras.
• Piezas de transmisión de potencia y piezas de chasis
• Piezas de refrigeración del aire acondicionado
• Sistemas de admisión de combustible, cajas de dirección, motores, etc.

Aeroespacial

Materiales ligeros como las superaleaciones a base de níquel, las aleaciones de aluminio y las aleaciones de magnesio pueden fabricarse mediante fundición. Pueden mecanizarse para obtener componentes aeroespaciales complejos y diversos. Al mismo tiempo, el enfriamiento y la solidificación controlados les confieren propiedades mejoradas. Esto ayuda a la industria aeronáutica a producir componentes resistentes y ligeros. Esto permite que las aeronaves y naves espaciales consuman menos combustible y tengan un mejor rendimiento.

Por lo tanto, la fundición a la cera perdida es la más utilizada en el sector aeronáutico. Además, se pueden utilizar moldes, moldes de espuma perdida, moldes de arena y otros procesos de fundición. Así, la fundición permite fabricar piezas de aviación con formas complejas y canales de refrigeración internos. Algunos ejemplos son los bloques de motor, las culatas y las piezas de transmisión. Otras aplicaciones incluyen:

• Piezas de motor, palas de rotor, piezas del sistema de combustible, piezas del tren de aterrizaje, etc.
• Volutas de admisión y salida en carcasas de bombas
• Componentes para sistemas hidráulicos
• Componentes y paredes para salas de control

Bienes de consumo

La fundición también se utiliza para fabricar una amplia gama de bienes de consumo. Esto se debe a que permite crear diseños complejos. Algunos ejemplos incluyen artículos decorativos ornamentados, utensilios de cocina delicados y utensilios de cocina duraderos. Estos se fabrican mediante fundición a la cera perdida, fundición a presión, fundición a la espuma perdida y fundición en arena. En estas aplicaciones, se presta especial atención a los detalles finos y a la estética. Por lo tanto, el proceso de fundición también garantiza que las paredes de la cavidad tengan una superficie lisa. Entre los bienes de consumo más comunes se incluyen:

• Artículos decorativos como marcos de fotos, ganchos de pared, lámparas, etc.
• Herramientas de ferretería como manijas de puertas, perillas, etc.
• herramientas de cocina como espátulas, abridores de botellas, grifos de fregadero, bases de batidoras y quemadores de estufa.

Equipos y maquinaria industrial

La fundición mantiene inalteradas las propiedades de las materias primas o incluso las mejora añadiendo cargas y otros aditivos. Por ello, se pueden utilizar moldes de arena, moldes de prensa y otros tipos de moldes de fundición para crear aleaciones resistentes a la oxidación. Algunos ejemplos son el aluminio, las aleaciones de carbono y el acero inoxidable.

Además, la fundición es adecuada para formas grandes y pesadas. Por lo tanto, se puede utilizar para crear piezas para maquinaria pesada y equipos industriales. Estas piezas son resistentes y duraderas, y no se desgastan ni se oxidan. Algunos ejemplos incluyen bombas, engranajes, válvulas, piezas de cilindros hidráulicos, mandíbulas de trituración, rodillos de cintas transportadoras, carcasas personalizadas, etc.

Equipo médico

Además, el cromo, el titanio, el circonio y sus aleaciones pueden fundirse cuidadosamente mediante diferentes métodos. Estos materiales biocompatibles son especialmente adecuados para la fabricación de dispositivos médicos. La fundición a la cera perdida produce piezas con superficies lisas y precisas, además de numerosas características complejas.

Estas características son esenciales para los implantes médicos y el instrumental quirúrgico, garantizando así la seguridad del paciente. Además, las carcasas de equipos, las piezas para equipos de diagnóstico y el mobiliario médico se fabrican con arena, moldes y otros tipos de moldes. A continuación, se presentan ejemplos más específicos de aplicaciones.

• Implantes personalizados de cadera, rodilla, columna y dientes.
• Herramientas quirúrgicas, fórceps y stents para válvulas cardíacas
• Tijeras quirúrgicas y bandejas quirúrgicas
• Carcasas de máquinas de resonancia magnética (MRI) y marcos de máquinas de tomografía computarizada (TC)

Industria energética

La fundición de metales de alta resistencia produce componentes y productos que soportan altas tensiones y duras condiciones químicas y climáticas. El magnesio, el aluminio, el acero inoxidable y las aleaciones de zinc se utilizan, por ejemplo, para producir piezas para la industria energética. Además, métodos como la fundición a la cera perdida y la fundición a presión garantizan que el producto final sea preciso, consistente y libre de defectos. Esto es fundamental para la fiabilidad de las centrales eléctricas.

• Los cubos de rueda, los casquillos de eje y los motores principales se funden mediante procesos de fundición en arena y fundición a la cera perdida. Como resultado, estos componentes son muy precisos y robustos.
• Los álabes, paletas y cámaras de combustión de las turbinas tienen detalles finos y tolerancias estrictas.
• Fabricación de piezas para reactores nucleares, como tanques de presión, cubiertas de núcleo y componentes de generadores de vapor.
• Pantallas solares y componentes para vehículos eléctricos

Comparación entre fundición e inyección

Básicamente, el proceso de moldeo por inyección también implica enfriar el material fundido en la cavidad de un molde. Sin embargo, los mecanismos, la dinámica, la compatibilidad de los materiales y otros factores son diferentes. A continuación, analicemos con más detalle qué son la fundición y el moldeo por inyección y sus diferencias.

Proceso de moldeo por inyección

Este método de fabricación se utiliza principalmente para producir numerosas piezas de plástico. También se puede utilizar para algunos plásticos y metales termoendurecibles. A alta presión, se inyecta metal o plástico líquido en la cavidad del molde. El material fluye en el molde y se moldea para ajustarse a la pieza hueca tras el endurecimiento. Un expulsor u otro sistema extrae la pieza del molde. En la mayoría de los casos, se utilizan aleaciones de acero de alta resistencia para fabricar moldes de inyección.

Ventajas del proceso de moldeo por inyección:

• Dimensiones y calidad consistentes en todos los lotes
• Rentable en grandes producciones
• Tiempos de producción cortos
• Puede ser altamente automatizado
• Puede acomodar piezas secundarias y otros materiales para la fabricación de un solo producto.

Desventajas del proceso de moldeo por inyección:

• Para producciones pequeñas, el alto precio de las herramientas y equipos hace que resulte prohibitivo en términos de costo.
• No es tan bueno como las piezas fundidas en términos de calidad e integridad estructural.
• Sólo se pueden utilizar polímeros y algunos materiales metálicos.
• El moldeo por inyección no es adecuado para la fabricación de piezas grandes.

Aplicaciones del proceso de moldeo por inyección:

Se puede utilizar para fabricar piezas de automóviles, hardware de precisión para naves espaciales, maquinaria de fábrica, piezas de energía confiables, maquinaria pesada, implantes médicos, etc.

Proceso de fundición de metales

La fundición, y en especial la fundición a presión, es muy similar al moldeo por inyección. Un molde de fundición a presión se puede considerar como un molde de moldeo por inyección. Sin embargo, la fundición a presión y el moldeo por inyección difieren significativamente en el uso de la presión. En el proceso de fundición a presión, la presión se mantiene desde el llenado del material hasta la solidificación del metal. En el moldeo por inyección, en cambio, el plástico o polímero fundido se introduce a alta presión en la cavidad, donde se enfría y adquiere su forma final.

Ventajas del casting:

• Se pueden producir piezas con un acabado superficial de alta calidad y buenas propiedades mecánicas.
• Se pueden producir formas y características complejas, como socavones, huecos, ranuras profundas y contornos irregulares.
• Bajos costos de herramientas y equipos
• Se pueden producir piezas grandes en serie
• Se pueden utilizar aluminio, acero inoxidable, acero al carbono, zinc, magnesio y muchos otros materiales.

Desventajas del casting:

• Las piezas fundidas pueden requerir un procesamiento posterior a su fabricación. Esto garantiza que sus dimensiones y acabado superficial cumplan con los requisitos.
• En comparación con el moldeo de plástico, las piezas fundidas tienen más probabilidades de tener poros, espacios y otros defectos.

Aplicaciones de la fundición:

Bienes que la gente compra, equipos médicos, carcasas y piezas para dispositivos electrónicos, engranajes y bujes industriales, artículos deportivos, herramientas para el hogar y contenedores de almacenamiento.

Resumen

Hemos analizado qué es la fundición y otros temas relacionados, como materiales, tipos, ventajas y desventajas, y usos. En general, es un método común para la fabricación de piezas metálicas complejas. Estas piezas son duraderas, estructuralmente completas, no se oxidan ni se desgastan, y encajan perfectamente.

Por lo tanto, el proceso de fundición es adecuado para diversos entornos industriales. Procesos como la fundición en arena, a presión y a la cera perdida pueden satisfacer diversas necesidades industriales. Además, es necesario elegir el proceso de fundición de metales adecuado en función del tipo de material, la complejidad del diseño, la precisión requerida, la escala de producción, el presupuesto y otros factores.

En Yonglihao Machinery podemos brindarle un servicio profesional servicios de fundición de metalesGracias a que fabricamos nuestros propios moldes, podemos manejar moldes personalizados y únicos. Además, priorizamos el control de calidad y el seguimiento en tiempo real. Esto garantiza que cada pieza que fundimos sea precisa y consistente. Como resultado, nuestros expertos y nuestra fundición le ayudarán a completar mejor su proyecto.

Preguntas frecuentes

¿Cuáles son los materiales más comunes utilizados en la fundición de metales?

Utilizamos una gama de materiales, como aluminio, acero y diversas aleaciones. Cada uno se selecciona por sus propiedades y aplicaciones específicas.

¿Cómo afecta el acabado superficial de una pieza fundida a su rendimiento?

El acabado superficial afecta significativamente la durabilidad, la resistencia a la corrosión y la funcionalidad general de las piezas fundidas. Por lo tanto, es un factor crucial en nuestro proceso de fabricación.

¿Cuál es la diferencia entre la fundición en arena y la fundición a presión??

La fundición en arena consiste en crear un molde a partir de arena, ideal para formas complejas y producciones de volumen bajo a medio. La fundición a presión utiliza un molde metálico y es adecuada para la producción a gran escala de piezas que requieren alta precisión y acabado superficial.

¿Puede la fundición producir piezas con geometrías complejas?

Sí, la fundición es especialmente adecuada para producir piezas con diseños y formas complejos. Esto la convierte en un método de fabricación versátil.

¿Cómo se compara la fundición de inversión con otros métodos de fundición?

La fundición a la cera perdida, también conocida como fundición a la cera perdida, ofrece alta precisión y exactitud. Por lo tanto, este proceso es ideal para producir piezas pequeñas con geometrías complejas y se utiliza comúnmente en las industrias aeroespacial y automotriz.

¿Podemos fundir piezas con propiedades mecánicas específicas?

Sí, seleccionando materiales apropiados y controlando el proceso de fundición, podemos producir piezas con propiedades mecánicas personalizadas para adaptarse a diversas aplicaciones.