La fundición a presión es un tipo de fundición de metal que utiliza el proceso de forzar metal fundido en dos matrices de acero que forman una fundición. La fundición a presión se utiliza normalmente en un entorno de producción de gran volumen y es conocida por producir un producto consistente y de alta calidad. El equipo utilizado para el proceso de fundición a presión suele tener un costo inicial más alto en comparación con los procesos que utilizan moldes de arena. Sin embargo, el costo diario de la fabricación mediante fundición a presión tiende a ser más bajo, lo que produce un costo más bajo por artículo.
Ventajas de la fundición a presión
Precisión y geometría compleja
Al utilizar el proceso de fundición a presión a alta presión, puede crear componentes diseñados con precisión con geometrías complejas que son fundamentales para una variedad de aplicaciones, como carcasas electrónicas, cajas de engranajes, bombas, válvulas, conectores, soportes y más.
Rentabilidad
La fundición a presión ofrece importantes ventajas de costes para las industrias de maquinaria agrícola, de construcción y de minería, especialmente en comparación con procesos alternativos como el moldeo por inyección de plástico, piezas soldadas o fundiciones en arena. La fundición a presión permite la producción de piezas de gran volumen a un costo unitario relativamente bajo.
Resistencia y durabilidad
La maquinaria y los equipos agrícolas, de construcción y de minería están sujetos a duras condiciones operativas y a pesadas cargas de trabajo. CWM utiliza aleaciones duraderas como aluminio, magnesio o zinc, que proporcionan resistencia y longevidad excepcionales. Estas aleaciones ofrecen una alta resistencia a la corrosión, la intemperie y el desgaste, lo que garantiza que los componentes resistan entornos exigentes y sigan funcionando de forma fiable.
Diseño liviano
La eficiencia y la movilidad son cruciales en la agricultura moderna. La fundición a presión permite la producción de componentes livianos sin comprometer la resistencia. La naturaleza liviana de las piezas fundidas ayuda a reducir el peso total del equipo, lo que mejora la eficiencia del combustible y reduce la compactación del suelo.
Consideraciones ambientales
Las prácticas de agricultura sostenible están ganando importancia en todo el mundo. La fundición a presión se alinea con estas prácticas ya que promueve la sostenibilidad ambiental. Debido a que las piezas fundidas a presión se producen a partir de aleaciones 100 % reciclables, contribuyen a prácticas agrícolas, de construcción y mineras más respetuosas con el medio ambiente.
¿Por qué elegirnos?
Nuestra fábrica
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Consideraciones de diseño en fundición a presión
Borrador
Un ángulo de salida es una pendiente integrada en las direcciones verticales del molde para facilitar la expulsión de la pieza. Sin embargo, el ángulo depende del material de fundición, el acabado de la superficie, el espesor de la pared y la complejidad geométrica.
Evitar el ángulo de salida durante el diseño del molde hará que la pieza se pegue/arrastre en el molde durante la expulsión. En consecuencia, puede dañar la pieza y/o el molde. La incorporación de un ángulo de inclinación mayor aumentará el uso de material y los costos de fabricación.
Generalmente, un ángulo de inclinación de 10 a 20 mejorará la expulsión de la pieza. Para la fundición a presión de aluminio típica, el ángulo de inclinación recomendado es de 20 por lado para adaptarse a la abrasividad del material. El zinc, por otro lado, tiene una tasa de contracción del 0,7% que se puede incluir en el diseño de la herramienta.
Radios de filete
Los radios de filete son importantes en diseños de piezas donde no se pueden evitar las esquinas agudas. Reducen las concentraciones de tensión en las esquinas afiladas, distribuyéndolas uniformemente por toda la pieza. Los radios de filete dependen de la geometría de la pieza, el material de fundición y los requisitos funcionales.
Se recomienda un radio de filete mínimo de {{0}}.4 mm, pero está limitado a 0,8 mm. Un radio de filete grande reducirá la tensión pero aumentará el uso de material y los costos de mecanizado. Por otro lado, un radio de filete más pequeño puede no proporcionar suficiente alivio de tensión.
Línea de separación
La línea de separación es la línea donde se unen las dos mitades del molde. Asegúrese de que la línea de separación sea recta. Además, debe estar ubicado y orientado para minimizar su visibilidad y no afectar la funcionalidad de la pieza. Factores como la geometría de la pieza, las socavaduras, la inclinación y la entrada pueden influir en la ubicación de la línea de partición.
jefes
Los jefes son una característica agregada a una pieza de fundición que sirve como puntos de montaje. Deben tener un espesor de pared universal para una máxima resistencia. Al elegir una protuberancia, considere su diámetro, altura y espesor de pared. Un saliente demasiado grande o demasiado pequeño puede provocar problemas de ensamblaje, distorsión de la pieza o reducción de su resistencia.
costillas
Las nervaduras son características delgadas y elevadas que aumentan la resistencia de una pieza sin aumentar su peso o el uso de material, minimizan la deflexión de la pieza y mejoran la estabilidad dimensional. Considere el tamaño, la forma, el grosor, la relación alto-ancho y el espaciado de la pieza al elegir una nervadura. El uso de nervaduras demasiado gruesas o delgadas puede provocar marcas de hundimiento o deformaciones.
Agujeros y ventanas
Los orificios y ventanas correctamente diseñados sirven como ventilación, drenaje o integración de componentes. Los diseñadores deben considerar el diámetro, la profundidad y la ubicación del orificio durante la incorporación para evitar defectos en las piezas o problemas funcionales.
¿Qué materiales se utilizan en la fundición a presión?
Magnesio
Las aleaciones de magnesio se utilizan ampliamente para piezas ligeras y de alta resistencia. Existen limitaciones en el procesamiento, pero las aleaciones de magnesio pueden lograr secciones entre las más delgadas en la fundición a presión, debido a la muy baja viscosidad de la masa fundida.
Zinc
El zinc se funde ampliamente para muchas aplicaciones de menor resistencia. El zinc y las aleaciones comerciales de las que es un constituyente importante son de bajo costo, fáciles de moldear y lo suficientemente resistentes para muchos componentes como recintos, juguetes, etc.
Cobre
El cobre no se utiliza mucho en la fundición a presión, ya que tiene tendencia a agrietarse. Requiere una temperatura de fusión alta, lo que genera un mayor choque térmico en las herramientas. Cuando está fundido a presión, requiere un manejo cuidadoso y un proceso de alta presión. Para obtener más información, consulte nuestra guía sobre Cobre.
Estaño
El peltre es una aleación blanda, principalmente estaño, con antimonio y trazas de cobre y bismuto. Se utiliza exclusivamente para objetos decorativos y moldes a presión fácilmente en equipos de baja presión.
Aluminio
Las aleaciones de aluminio son, con diferencia, los materiales más importantes en la producción en masa de fundición a presión. Responden mejor a una cámara caliente y alta presión (o más recientemente a la fundición a presión al vacío) y proporcionan piezas de alta precisión y resistencia de moderada a alta. Las aleaciones de aluminio también siguen siendo de importancia crítica en procesos de baja tecnología.
Dirigir
ROHS ha dado como resultado una reducción significativa en el uso de piezas de plomo. Sin embargo, siguen siendo de importancia crítica en la fabricación de piezas de baterías de automóviles (ICE), en particular terminales. Gran parte del desarrollo en la fundición a presión de plomo ha mejorado la automatización general y la velocidad de los procesos, avances que se han trasladado al procesamiento de otros materiales.
Aleaciones a base de estaño
Las aleaciones a base de estaño imponen un desgaste y tensión muy bajos a las herramientas debido a su baja viscosidad y punto de fusión. Si bien hoy en día rara vez se utilizan aleaciones con alto contenido de estaño (distintas del peltre), surge la necesidad y existen especialistas para servir en esto.
Pasos involucrados en la operación de fundición a presión
crear molde
Primero, se emplea software de diseño asistido por computadora (CAD) para diseñar el molde. Este software permite la creación de un modelo tridimensional (3D) del molde. Una vez finalizado el diseño, se puede crear el molde real. Se trata de mecanizar el molde a partir de un bloque de metal utilizando una máquina CNC. Después del corte, el molde generalmente necesita un proceso de tratamiento térmico para endurecerlo.
Reprimición
La sujeción es la etapa inicial en la fundición a presión. Para asegurar una eficiente inyección y eliminación del producto solidificado, es importante lubricar y limpiar previamente el troquel para eliminar posibles impurezas. Una vez que esté limpio y lubricado, aplique una fuerte presión para sujetar y cerrar el troquel.
Fundición
Para inyectar metal fundido, se debe verter en la recámara de perdigones. Este paso varía dependiendo del proceso en uso. Por ejemplo, en la fundición a presión en cámara fría y en la fundición a presión en cámara caliente. Es fundamental tener en cuenta que para esta etapa es necesaria una alta presión producida por un sistema hidráulico.
Enfriamiento
Una vez fraguada la pieza fundida, se debe enfriar y retirar del molde. Este paso es esencial para mantener la integridad estructural de la fundición. Los fabricantes suelen emplear enfriamiento forzado o natural durante esta etapa de la fundición a presión. Sin embargo, el tipo de enfriamiento utilizado depende a menudo del tamaño y la complejidad de la pieza fundida.
Expulsión
Después del enfriamiento, los fabricantes utilizan pasadores eyectores para expulsar la pieza fundida de la cámara del molde y retirarla del molde. Asegúrese de que el producto final esté sólido antes de expulsarlo.
Guarnición
La etapa final consiste en eliminar cualquier exceso de metal que pueda estar presente en el bebedero y el canal del producto terminado. El recorte se puede realizar con una sierra, una amoladora, una matriz de recorte u otras herramientas. Lo bueno del proceso es que las piezas extraídas se pueden reciclar y reutilizar. Durante este proceso, para evitar daños a la pieza fundida, se debe prestar mucha atención y cuidado.
Tipos de fundición a presión
Fundición a presión por gravedad
En la fundición a presión por gravedad, la gravedad hace que el metal fundido se vierta en la cavidad del molde. Se evita que el metal fundido se adhiera al molde de metal mediante el uso de un recubrimiento de suspensión líquida.
Una caja de molde contiene la mitad del recipiente de vertido, la compuerta, los canales y la cavidad, mientras que la otra caja de molde contiene la mitad restante. En lo que respecta al núcleo, la mitad va a una caja de molde y la otra mitad a la otra caja de molde.
Fundición a presión de aluminio
Una técnica de conformado de metales que puede producir piezas de aluminio complejas se llama fundición a presión de aluminio. Los lingotes de aleación de aluminio se funden completamente después de calentarlos a temperaturas extremadamente altas.
El aluminio líquido se inyecta bajo presión en la cavidad del molde de acero. Una vez que el aluminio fundido se solidifica, las dos mitades del molde se separan para revelar la pieza de aluminio fundido.
El producto de aluminio acabado tiene una superficie lisa y requiere poco mecanizado. Debido al uso de moldes de acero, este tipo de fundición es ideal para la producción en masa de piezas de aluminio.
Fundición a presión
En la fundición a presión, el metal fundido se inyecta en un molde metálico permanente mediante presión externa. Este tipo de fundición se puede clasificar en las siguientes categorías:
Fundición a presión en cámara fría
Las aleaciones como las de aluminio y zinc, que contienen una gran cantidad de aluminio, magnesio y cobre, no se pueden utilizar en máquinas de cámara caliente. Aquí es donde entra en juego este método.
El proceso implica primero fundir el metal en un horno y luego transferir una cantidad precisa de metal fundido a una máquina de cámara fría, que luego lo introduce en un cilindro de inyección.
Fundición a presión con cámara caliente
Las máquinas utilizadas para la fundición a presión en cámara caliente también se denominan "máquinas de cuello de cisne". Para alimentar la matriz, la máquina utiliza un charco de metal fundido. Un pistón en el conjunto se retrae al comienzo de cada ciclo, lo que permite que el metal fundido llene el "cuello de cisne" y comience el ciclo.
Un pistón neumático o hidráulico fuerza el metal fuera del cuello de cisne y dentro del troquel. Los tiempos de ciclo rápidos (aproximadamente 15 ciclos por minuto) y la conveniencia de fundir el metal dentro de la máquina de fundición son dos ventajas de este sistema.
Fundición a presión frente a fundición en arena: diferencias clave
Hora de inicio
El tiempo de inicio de estos procesos puede ser muy diferente. Los moldes de arena se pueden hacer muy rápidamente si ya se dispone del patrón deseado. Sin embargo, fabricar una matriz de acero para fundición a presión lleva más tiempo, ya que es necesario diseñarla, mecanizarla, probarla y fijarla al equipo, lo que puede llevar mucho tiempo.
La configuración y la maquinaria necesaria para la fundición a presión también implican costes iniciales mucho mayores que los de la fundición en arena. La inversión en equipos de fundición a presión generalmente sólo tiene sentido para mayores volúmenes de producción.
Acabado superficial
Otra diferencia entre la fundición en arena y la fundición a presión es el acabado superficial de las piezas fundidas realizadas con estos métodos. La fundición en arena deja superficies rugosas en las piezas porque la arena compactada imprime su textura en la fundición. Las arenas especializadas y otras medidas pueden reducir la rugosidad, pero esto conlleva un coste adicional. Los productos fundidos a presión, sin embargo, cuentan con un acabado superficial de muy alta calidad debido tanto a la suavidad de las paredes internas del molde como a la presión utilizada para llenar el molde. Tenga en cuenta que también se pueden agregar texturas diseñadas a las piezas fundidas a presión si lo desea.
Complejidad de las piezas
Si bien ambos métodos pueden crear piezas con formas complejas, la fundición a presión suele ser el proceso preferido para este tipo de piezas. Gracias a la inyección a presión del aluminio fundido, la fundición a presión puede fabricar componentes con paredes muy delgadas. La inyección a presión también conduce a una mayor precisión dimensional de las piezas fundidas en comparación con la fundición en arena.
Aplicación de fundición a presión
Construcción
Debido a su resistencia y peso ligero, las piezas metálicas de aluminio se utilizan para fabricar marcos de ventanas, superestructuras de techos y marcos de edificios. Los edificios residenciales y comerciales, puentes y rascacielos ahora se fabrican con una variedad de piezas fundidas a presión.
Cuidado de la salud
Las piezas fundidas a presión se utilizan para fabricar dispositivos médicos complejos, como sistemas de ultrasonido, marcapasos, equipos de diálisis, robots médicos, dispositivos de monitorización y cajas de cambios para camas de hospital.
Energía
Los sectores de petróleo y gas dependen de componentes de fundición a presión para producir tuberías, maquinaria de perforación, válvulas, controles de flujo, dispositivos de filtración, impulsores y más. El sector de las energías renovables utiliza una variedad de componentes de fundición a presión, como palas de turbinas eólicas y soportes de paneles solares.
Electrónica
El rápido ritmo de innovación en la industria de la electrónica de consumo requiere un suministro constante de piezas de precisión flexibles, ligeras, resistentes al calor y muy duraderas. La industria electrónica incorpora componentes de fundición en todo, desde carcasas de estaciones base 5G hasta teléfonos inteligentes, drones, computadoras personales y electrodomésticos.
Culinario
Las piezas fundidas de hierro fundido y acero inoxidable son omnipresentes en la industria culinaria. Productos como sartenes, sartenes y hornos de acero inoxidable y hierro fundido son utilizados tanto por el consumidor medio como por la industria de la restauración. Debido a que es resistente a las bacterias, el calor y los productos químicos, la fundición de precisión de acero inoxidable se utiliza ampliamente para maquinaria pesada en el sector de procesamiento de alimentos.
Minería
Los componentes de metal fundido a presión se utilizan en equipos de minería y procesamiento de minerales, como excavadoras, perforadoras, dragas, trituradoras y vehículos pesados especializados.
Papel
Las fábricas de papel dependen de una gama de maquinaria fabricada con componentes de fundición a presión. Estos incluyen cabezales utilizados en secadores, poleas, engranajes y carcasas de máquinas de papel.
Muebles
Las piezas de aluminio fundido a presión se pueden fabricar con precisión y de forma económica a partir de materiales reciclados, no tienen juntas, pueden tener recubrimiento en polvo y cuentan con piezas con muchas funciones integradas. Esto los hace ideales para los fabricantes de muebles.
Ingeniería Mecánica y de Plantas
Los procesos de fabricación de alta precisión sólo son posibles con el uso de productos industriales de fundición a gran escala, como máquinas herramienta, transportadores, bombas, equipos de elevación y compresores.
Aeroespacial
Al igual que la industria automotriz, el sector aeroespacial requiere componentes estructurales y piezas complejas livianas y de alta resistencia. El uso de fundición a presión de magnesio y aluminio permite a los fabricantes aeroespaciales construir aviones más ligeros y de menor consumo de combustible.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cuáles son los dos tipos de fundición a presión?
P: ¿Cuánto dura un molde?
P: ¿Se puede reutilizar la fundición a presión?
P: ¿La fundición a presión es permanente?
P: ¿Cuál es el recubrimiento para fundición a presión?
P: ¿Se puede romper la fundición a presión?
P: ¿Qué acero se utiliza en la fundición a presión?
P: ¿Para qué se utiliza el diecast?
P: ¿Es plástico o metal fundido a presión?
P: ¿Se oxida la fundición a presión?
Como uno de los fabricantes y proveedores de fundición a presión más profesionales de China, contamos con productos de calidad y precios competitivos. Tenga la seguridad de comprar piezas de fundición a presión personalizadas fabricadas en China aquí desde nuestra fábrica.
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