Una breve revisión: ventajas y desventajas de la fundición a presión

Última actualización: 23/06, tiempo de lectura: 8 minutos

La fundición a presión es un enfoque versátil en la fabricación para crear la aguja delinyeccióny componentes de automoción hasta las estructuras de mobiliario.La primera máquina de fundición a presión fue la pequeña máquina manual inventada en 1838. Dio un paso revolucionario después de que Otto Mergenthaler creara la máquina de linotipia en 1885, el primer equipo de fundición a presión abierto al mercado.

El proceso de fundición a presión hace posible crear con precisión elementos pequeños hasta formas geométricas complejas.El troquel utilizado en este proceso está hecho de acero resistente al calor de alta calidad.El dado consta de dos mitades, una de las cuales es móvil y la otra es fija.Se proporciona una cavidad entre los dos.El metal fundido se inyecta en esta cavidad y se aplica alta presión a la matriz durante el proceso.

Máquina de fundición a presión

Este artículo explicará laproceso de fundición a presión en detalle, incluidos sus beneficios y desventajas en la fabricación.

En la fundición a presión, el metal fundido se inyecta a alta presión en un molde de acero de alta resistencia personalizado para cada artículo y se utiliza para la producción en serie.Como resultado, los productos se crean con precisión y repetibilidad.Los materiales más utilizados para la fundición a presión son las aleaciones de aluminio, zinc y magnesio.

Tipos de proceso de fundición a presión

1.          Fundición a presión en cámara fría

La única diferencia entre los procesos de fundición a presión en cámara caliente y cámara fría es que la cámara de inyección o el molde no se precalienta antes de forzar el metal fundido durante el proceso de cámara fría.La fundición a presión en cámara fría se utiliza para las aleaciones con puntos de fusión altos, como el aluminio y el cobre.Además de esto, se pueden moldear otras aleaciones de metales ferrosos.Este proceso requiere algunos equipos adicionales para la configuración, generalmente un horno externo y una cuchara para verter el metal fundido en la máquina.

2.          Fundición a presión en cámara caliente

Por lo general, las aleaciones de bajo punto de fusión, como el zinc, el magnesio, el estaño y el plomo, se moldean mediante fundición a presión en cámara caliente.En la fundición a presión en cámara caliente, se usa un pistón para forzar el metal fundido hacia la cavidad de la matriz a través de un cuello de ganso y una boquilla.Este metal fundido se mantiene a alta presión y puede alcanzar hasta 35 MPa.A continuación, se proporciona un quemador u horno que aumenta la temperatura del metal fundido a medida que el metal se solidifica dentro de la cavidad.Finalmente, se mueve la mitad móvil de la matriz y se obtiene el componente de fundición con la ayuda de un expulsor.

En el bloque de matriz, se hacen varios pasajes para facilitar la circulación de agua y aceite para enfriar la matriz a medida que el metal fundido llena la cavidad de la matriz.Al hacer circular agua y aceite durante el proceso, se puede aumentar la vida útil del dado y se puede reducir el tiempo del ciclo del proceso.

Ventajas del proceso de fundición a presión

Fabricación en masa a partir de fundición a presión.

El proceso de fundición a presión tiene varios beneficios para el sector manufacturero.Los principales beneficios incluyen lo siguiente:

1.  Amplia gama de materiales de trabajo.

Aunque las aleaciones de zinc y aluminio son el material de trabajo más común en el proceso de fundición a presión que se ha utilizado a gran escala en la industria manufacturera, admite una amplia gama de materiales como cobre, magnesio, plomo y aleaciones ferrosas.

2.  producciones en masa

La mejor parte de la fundición a presión es que se puede usar varias veces una vez que personalizas la matriz.El troquel de alta resistencia y resistente al calor incluso puede funcionar un millón de veces, lo que se adapta mejor a la producción en masa de productos y componentes.

3.  Alta eficiencia de producción

El tiempo de ciclo de la producción de fundición a presión es muy bajo en comparación con otros enfoques de fabricación y fundición.Según las especificaciones de los componentes y productos, oscila entre 300 y 800 disparos por hora.Aunque el tiempo de ciclo para piezas diminutas como cierres

Los dientes pueden alcanzar hasta 18.000 disparos por hora.

4.  Acabado superficial de alta calidad y precisión dimensional

La mayoría de los productos y componentes de fundición a presión se pueden usar de inmediato sin necesidad de mecanizado adicional o acabado superficial.Aún así, algunos pueden requerir un mecanizado menor para eliminar una ligera imperfección de la superficie creada en la línea donde dos mitades del troquel se separaron durante el proceso de liberación.Debido a que la fundición a presión utiliza metal fundido presurizado, lo que contribuye a la alta rigidez y la superficie lisa al mismo tiempo que elimina el riesgo de superficies ásperas y espacios vacíos, proporciona un excelente acabado superficial con un alto grado de precisión dimensional.

5.  Excelentes propiedades mecánicas

El proceso de fundición a presión solidifica inmediatamente el metal líquido a alta presión, lo que da como resultado una estructura de cristalización de grano fino que contribuye a la alta resistencia al impacto y tenacidad de los componentes fundidos.

6.  Límite de espesor de pared inferior

La fundición a presión puede producir componentes geométricos complejos con un espesor delgado.Sin embargo, a diferencia de los moldes metálicos y las fundiciones en arena, no altera la precisión dimensional de las piezas de pequeño espesor.Hablando del límite, la fundición a presión de aluminio tiene un límite inferior de espesor de pared de 0,5 mm, mientras que la aleación de zinc tiene 0,3 mm.

7.  Método rentable

La fundición a presión sería un proceso de fundición muy económico si los fabricantes planearan producir los componentes en grandes cantidades porque una sola matriz puede reutilizarse repetidamente durante un período prolongado.Además, dado que el material de trabajo principal siempre está en forma fundida, reduce el consumo de material porque casi el 100% del material de trabajo se utilizará para crear el producto.

8.  Se puede insertar material secundario.

En los elementos finales de fundición de muchos sistemas mecánicos complicados, hay insertos o sujetadores complicados.La fundición a presión permite a los fabricantes elegir las características para sus productos según sea necesario.Como resultado, ahorra tiempo de montaje y dinero al minimizar el costo del material.Finalmente, Here Die-casting mejora el rendimiento de las piezas y de todo el producto.

Contras del proceso de fundición a presión

No importa cuán avanzado sea el proceso, cada método de fabricación tiene inconvenientes para tareas y situaciones específicas.

Ahora, repasemos cada contra del proceso de fundición a presión.

1.  La producción de lotes pequeños no es económicamente factible.

Para la producción a pequeña escala, no es una opción económicamente viable.Como ya se mencionó, la fabricación de troqueles es bastante costosa y se puede reutilizar miles de veces.Por lo tanto, si no es necesario producir los componentes en grandes cantidades, los costos de producción serán mucho más altos.Puede que no sea económicamente factible en algunos casos, como con la fundición a presión de componentes para sistemas de energía eólica.

2.  El límite de peso para lanzar

El proceso de fundición a presión tiene un límite de peso para producir componentes y productos terminados.Sin embargo, la calidad general de la fundición de un artículo que pesa menos de 15 libras puede verse comprometida por varios defectos.

3.  Baja vida útil de la matriz para aleaciones de alto punto de fusión

Algunas aleaciones, incluidas las hechas de aluminio, cobre y metales ferrosos, tienen un punto de fusión alto.Como resultado, la vida útil de la matriz se acorta mientras se funden estos metales, y la matriz debe tener propiedades de resistencia al calor muy altas, que pueden ser costosas de adquirir.Además, la deformación por calor en el troquel afectará la precisión dimensional y otras cualidades de los elementos de fundición.

4.   Alto costo inicial

Debido al alto costo de los troqueles, la unidad de control y otros equipos necesarios, la fundición a presión es un proceso que requiere mucho capital para comenzar.Además, se requiere mantenimiento de rutina del equipo para mantener el control de calidad y la precisión precisa.Es costoso en comparación con otros procesos de fabricación como la fundición en arena, la inyección de plástico, el mecanizado, la chapa, etc. La producción en masa es la única forma de hacer viable la fundición a presión.

5.  Riesgo de porosidad

Dado que el metal fundido, que no tiene permeabilidad al gas, se inyecta en la cavidad de la matriz a una velocidad elevada, la fundición a presión presenta el riesgo de crear una cavidad de gas en el producto que se está fundiendo.Por lo tanto, los componentes de fundición a presión no son adecuados para altas temperaturas de trabajo.

Conclusión

La fundición a presión es superior a otras técnicas de fabricación debido a sus ventajas únicas y modernas y su naturaleza respetuosa con el medio ambiente a pesar de sus inconvenientes menores.Actualmente, la automatización en la fundición a presión está en su apogeo y se aplica a casi todos los sectores industriales, desde energías renovables y defensa hasta atención médica, aviación y automóviles.Nuestra firma ProleanHub brinda servicios profesionalesServicios de fundición a presión de aluminiode profesionales experimentados.Nuestros diseñadores expertos, que tienen muchos años de experiencia en la industria, crean los moldes para su producto y usamos simulación por computadora para garantizar la calidad de los productos de fundición a presión.Además, nuestros ingenieros de control de calidad supervisan cada paso del proceso de fundición para mantener el estándar y la tolerancia.Entonces, si necesita algún servicio relacionado con la fundición a presión, no dude en contactarnos.Contáctenos.

Preguntas frecuentes

¿Qué distingue a la fundición a presión en cámara fría de la caliente?

La cámara de inyección en un proceso de fundición a presión en cámara caliente se calienta antes de inyectarle metal fundido.Otra diferencia es que el método de cámara fría se usa para metales con puntos de ebullición altos, mientras que el método de cámara caliente se usa para metales con puntos de ebullición bajos.

¿Cuál es la principal ventaja de la fundición a presión?

 La fundición a presión permite crear geometrías complejas (como bloques de motor) con un alto grado de precisión dimensional.

¿La fundición a presión es un proceso costoso?

Sí, para la producción de lotes pequeños.Pero para la producción en masa, es un enfoque rentable porque un solo dado se usa repetidamente para lanzar artículos idénticos.

¿En qué industria se utiliza la fundición a presión?

La fundición a presión se utiliza principalmente para fundir componentes automotrices, energéticos, militares, médicos, aeroespaciales y agrícolas.