fundición a presión

Fundición a presión: una inmersión profunda en el proceso, los tipos y por qué lo usamos

La fundición a presión es uno de esos términos de fabricación que se escuchan constantemente en la industria. Básicamente, es un método utilizado para producir piezas metálicas con una precisión realmente alta, basándose generalmente en aleaciones de fundición a presión específicas. En esta publicación, analizaremos detenidamente lo que realmente implica este proceso, analizaremos las diferentes formas en que se puede realizar y descubriremos por qué tantos fabricantes lo prefieren a otras opciones disponibles.

Entonces, ¿qué es exactamente la fundición a presión?

Cuando la gente pregunta "¿qué es la fundición a presión?", la respuesta más sencilla es que es unfundición de metalesTécnica que se basa en troqueles metálicos, que son básicamente moldes reutilizables, para dar forma al producto final. El concepto central es bastante sencillo: se toma metal fundido, se vierte o se inyecta en estos troqueles de acero y luego se deja reposar allí hasta que se solidifique. Una vez que el metal se ha vuelto sólido, se saca la pieza del molde, se hace un poco de trabajo de limpieza y estará lista para funcionar.

Generalmente, cuando hablamos de fundición a presión, nos referimos a metales no-ferrosos. Estamos analizando materiales como aluminio, zinc, magnesio y diversas aleaciones de estos metales. Dicho esto, es posible utilizar otros metales si tienen puntos de fusión similares, pero los mencionados son los más comunes.

Si lo piensas bien, la fundición a presión es en realidad muy similar al moldeo por inyección. La principal diferencia es sólo el material. El moldeo por inyección generalmente se ocupa de plástico fundido, mientras que la fundición a presión se ocupa de metal fundido (o, a veces, polvo metálico con aglutinantes). Como aquí se trata de metal, el proceso requiere naturalmente temperaturas mucho más altas y presiones significativamente más altas. Es por eso que los moldes (troqueles) tienen que ser de acero de alta-resistencia; deben ser lo suficientemente fuertes para manejar ese tipo de estrés. Los moldes de plástico se pueden fabricar con materiales más baratos, pero para el metal, se necesita acero-de alta resistencia.

¿Dónde utilizamos la fundición a presión?

Se ven piezas-fundidas por todas partes en diversas industrias. Es muy común para cosas como:

• Automóviles y camionetas:Cosas como los bloques de motor, las cajas de las transmisiones e incluso las llantas suelen estar hechas de fundición-.
• Electrónica:Si observa la carcasa de su computadora portátil, teléfono inteligente o cámara, es muy probable que esté hecha de esta manera.
• Electrodomésticos:Cosas simples como soportes, manijas de refrigeradores o disipadores de calor.
• Máquinas voladoras:La industria aeroespacial lo utiliza para diversos accesorios y piezas de aviones.
• Equipo de fábrica:Bombas industriales, cuerpos de válvulas y gabinetes-de servicio pesado.

Desglosando el proceso de fundición a presión

La mecánica real del proceso puede cambiar un poco dependiendo del metal que esté utilizando o de lo que deba hacer la pieza final. Por ejemplo, a veces el metal se vierte simplemente por gravedad, y otras veces se inyecta allí bajo una presión increíblemente alta.

Pero en términos generales, si nos fijamos en un ciclo típico, éste suele implicar seis pasos principales:

1. Creando el molde

Lo primero es lo primero, necesitas un molde. En esta industria, el molde es un troquel de metal que tiene un espacio hueco en su interior con la forma exacta de la pieza que desea fabricar. Hoy en día, los ingenieros utilizan software sofisticado como CAD y CFD para diseñar estas cosas. Realizan simulaciones para verificar los caudales, la temperatura y cómo se disipará el calor, solo para asegurarse de que todo funcione antes de construirlo.

Una vez que el diseño es bueno, los fabricantes de herramientas cortan el molde de acero utilizando máquinas CNC. Este es un paso súper crítico. Si dedicas tiempo a hacer un molde de muy alta-calidad, te ahorrarás muchos dolores de cabeza más adelante, como superficies defectuosas o piezas que no se llenan por completo.

2. Preparando el molde

Antes de que puedas empezar a fundir, debes preparar el molde. Generalmente se trata de dos mitades: un lado fijo y un lado móvil. Hay que limpiar el molde y calentarlo. Luego, rocías el interior con un lubricante. Este lubricante es importante porque ayuda a controlar la temperatura, evita que el metal se pegue y facilita sacar la pieza más tarde. Una vez que está lubricado, la máquina sujeta las dos mitades muy apretadas.

3. Inyectar el metal

Ahora viene el evento principal. Necesitas llenar ese molde con metal fundido. Puedes hacer esto conFundición a presión por gravedad, donde simplemente viertes el metal y dejas que la gravedad haga el trabajo. O puedes usarFundición a presión de alta-presión. Aquí es donde se inyecta el metal a presiones de entre 100 y 1800 bares. El método de alta-presión suele ser mejor si desea paredes delgadas, formas complejas y un acabado más suave porque la presión fuerza al metal a entrar en cada pequeña grieta.

4. La fase de enfriamiento

Una vez que el metal esté dentro, hay que esperar. La etapa de enfriamiento consiste en dejar que el metal se solidifique. Tienes que controlar esto con cuidado porque si se enfría demasiado rápido o demasiado lento, podrías estropear la estructura interna del metal. Básicamente sólo tienes que esperar hasta que esté lo suficientemente sólido como para moverse.

5. Expulsión (Extracción de la pieza)

Una vez que la pieza está sólida, la máquina suelta las mitades del molde. Luego, los pasadores expulsores (que están integrados en el molde) empujan la pieza fundida hacia afuera. Esto se puede hacer a mano, pero normalmente las máquinas lo hacen de forma automática.

6. Toques finales

Incluso después de publicar el papel, aún no has terminado. Por lo general, tiene metal adicional adjunto, como los "corredores" o "bebederos" donde el metal entró al molde. Tienes que recortarlos. Por lo general, esa chatarra simplemente se devuelve al horno para volver a fundirla. A veces, la pieza necesita lijado o mecanizado para lucir perfecta, pero a menudo queda bastante bien recién sacada del molde.

Los diferentes tipos: cámara caliente versus cámara fría

Hay algunas formas de hacer fundición a presión, pero las dos más importantes que realmente necesitas conocer sonCámara CalienteyCámara Fría.

Fundición a presión en cámara caliente

En esta configuración, el horno está realmente construido.adentrola máquina. Se llama "cámara caliente" porque el metal se mantiene caliente allí mismo, en la máquina. Hay un sistema de "cuello de cisne" que introduce el metal en el troquel. Debido a que el metal ya está ahí, derretido y listo, este proceso es realmente rápido. Los ciclos pueden ser súper rápidos, lo que los hace ideales para la producción en masa. El problema: no puedes calentarlo mucho o dañarás los componentes de la máquina. Por lo tanto, se utiliza principalmente para metales con puntos de fusión más bajos, como el zinc, el plomo o el magnesio.

Fundición a presión en cámara fría

Esto es para los metales que se funden a temperaturas mucho más altas, como el aluminio o el cobre. No puedes derretirlos dentro de la máquina de fundición porque arruinaría el mecanismo de inyección. En su lugar, se funde el metal en un horno separado cercano. Luego, un trabajador (o un brazo robótico) utiliza un cucharón para recoger el metal fundido y verterlo en el cilindro de inyección de la máquina (la "cámara fría"). Luego, un pistón hidráulico lo introduce en el troquel. Es un proceso más lento que el método de cámara caliente, pero es necesario si desea piezas fabricadas con materiales más resistentes, como aleaciones de aluminio.

¿Por qué a los fabricantes les gusta la fundición a presión? (Los beneficios)

La fundición a presión no es nueva, pero sigue siendo una de las favoritas en el mundo de la fabricación. He aquí por qué la gente lo sigue:

• Las formas complejas son fáciles:Puedes hacer piezas realmente complejas con este método. Debido a la alta presión, el metal puede rellenar paredes muy delgadas que otros métodos de fundición simplemente no pueden soportar.
• Ideal para producción en masa:Una vez que tengas el molde, podrás extraer las piezas increíblemente rápido. Es muy eficiente para fabricar miles o millones del mismo artículo.
• Moderna y de alta-tecnología:Funciona bien con automatización, robots y software de diseño moderno. Encaja perfectamente en una fábrica de alta-tecnología.
• Barato a largo plazo:Claro, la máquina y el molde cuestan mucho por adelantado. Pero el costopor partees muy bajo cuando estás haciendo grandes volúmenes. Es una de las formas más económicas de operar si fabrica muchas cosas.
• Acabado liso:Las piezas suelen salir muy bien. A menudo no es necesario pulir ni esmerilar mucho, lo que ahorra tiempo y dinero.

No es perfecto (las limitaciones)

Por supuesto, la fundición a presión también tiene sus desventajas. Es importante ser realista acerca de lo que no puede hacer.

• Caro para empezar:El mayor obstáculo es el coste inicial. Hacer el molde (las herramientas) es muy caro. Si solo necesita hacer 50 piezas, no utilice fundición a presión. Sólo vale la pena si ganas miles.
• Burbujas y Porosidad:Debido a que disparas metal tan rápido, puedes generar turbulencias, que atrapan burbujas de aire dentro del metal. Los ingenieros intentan solucionar este problema con un buen diseño de molde, pero siempre supone un riesgo.
• Límites de tamaño:No puedes hacer piezas masivas con esto. Hay un límite en cuanto al tamaño que pueden alcanzar los troqueles y las máquinas. Si necesita un tubo de metal gigante, probablemente necesitará un método diferente, comofundición centrífuga.

Resumiendo

En resumen, la fundición a presión es esencialmente un motor de la fabricación moderna. Nos permite crear piezas metálicas complejas, ligeras y resistentes sin demasiadas complicaciones. Supera a métodos más antiguos, como la fundición en arena, en cuanto a velocidad y acabado de superficie, por lo que es la opción preferida para cosas como piezas de aluminio para automóviles.

Si bien el alto costo inicial y los límites de tamaño significan que no es para todos, para la producción en masa es difícil de superar. A medida que la tecnología mejore, con más automatización y mejores simulaciones, la fundición a presión será cada vez más eficiente.

ABIS MOLD Technology Co., Ltd es uno de los fabricantes de fundición a presión de Shenzhen y proveedores de China más famosos. Bienvenido a la venta al por mayor de fundición a presión de aluminio, fundición a presión de zinc, moldes de inyección de metal, herramientas de fundición a presión y moldes de hardware de nuestra fábrica.