Proceso de fundición a presión

PROCESOS DE FUNDICIÓN A PRESIÓN

Índice

1. Introducción

2-3 Proceso convencional de fundición a presión

4-6 Proceso de fundición a presión en múltiples movimientos.

7-9 Fundición a presión en cámara caliente.

10 Ventajas de la cámara caliente sobre la cámara fría.

11 Desventajas del proceso de cámara caliente.

12-15 Fundición a presión en cámara fría.

16-31 Aleaciones utilizadas en proceso de fundición a presión.

Introducción.

El proceso de Fundición a Presión es un proceso de producción rentable para la producción de componentes metálicos de tolerancias ajustadas y forma final en grandes volúmenes. Ofrece la ventaja de una calidad y repetibilidad mejoradas, a menudo a costos inferiores, si se compara con otros procesos.

El proceso de Fundición a Presión es la inyección bajo alta presión en un molde (o herramienta) de acero de una aleación de metal fundido, que solidifica rápidamente (de milisegundos a unos pocos segundos) para formar un componente de forma final que es automáticamente extraído.

La herramienta de fundición a presión producirá normalmente cualquier número de componentes de cientos de miles a millones, antes de su sustitución.

Proceso convencional de Fundición a Presión.

El proceso tradicional de Fundición a Presión consiste en la inyección, a alta presión, de una aleación de metal fundido en un molde de acero (conocido también como herramienta o molde). Ésta se solidifica rápidamente (en unos cuantos segundos) para producir un componente de forma final que es extraído automáticamente a continuación.

La mayoría de los componentes de zinc, y de los componentes no férreos en general, se producen mediante el proceso de fundición a alta presión.

Existen dos procesos básicos de fundición a presión, que se diferencian solamente por el método de inyección del metal: cámara caliente y cámara fría.

El proceso en cámara caliente se utiliza solamente para aleaciones de zinc (excepto la ZA-27) y aleaciones de magnesio AZ-91. Para las aleaciones de aluminio se puede utilizar solamente el proceso en cámara fría debido a que sus aleaciones erosionan el acero del mecanismo de inyección que se introduce en la cámara caliente.

La etapa del ciclo correspondiente a la inyección de metal normalmente concluye con una súbita intensificación de la presión sobre el metal. Esta presión se logra aumentando la presión hidráulica del émbolo, que obliga a una cantidad adicional de metal a penetrar en la cavidad del molde para compensar la contracción que se produce durante la solidificación. Esto es beneficioso hasta el punto en que promueve el llenado completo de la cavidad del molde, y crea una densidad uniforme en el metal. Sin embargo, la intensificación excesiva no es aconsejable porque fuerza al metal fundido a introducirse entre los componentes del molde, provocando el desgaste del molde y una rebaba excesiva que tiene que ser eliminada posteriormente. Dynacast controla cuidadosamente esta intensificación de presión para producir piezas de la mejor calidad.

La presión máxima, multiplicada por el área proyectada de toda la colada, genera la fuerza que se aplica sobre la estructura de la máquina. Con frecuencia, esta presión dicta el tamaño de máquina que se necesita para hacer una pieza, lo cual, a su vez, influye en el costo del producto terminado.

Las máquinas se clasifican de acuerdo con la cantidad de toneladas de fuerza de fijación que pueden desarrollar durante el funcionamiento continuo a largo plazo. Normalmente, la pieza fundida es expulsada del molde, unida a cierta cantidad de material sobrante. Aquí se incluyen la compuerta, el canal de colada (que puede tener una galleta), cualquier rebosadero y, posiblemente, rebaba. Conjuntamente, todo este material (conocido como colada) es transferido a un troquel de desbarbado que separa la pieza fundida del material sobrante. Este material procedente del desbarbado se recicla posteriormente.

Proceso de fundición a presión en múltiples movimientos

Dynacast inventó el proceso de fundición en múltiples movimientos en 1936. Aunque los diseños de las máquinas y los controles del proceso han estado en evolución constante desde entonces, los principios básicos han seguido siendo los mismos.

Lo que diferencia al proceso de fundición a presión en múltiples movimientos de la fundición a presión convencional en cámara caliente es la construcción y operación de las herramientas, y la máquina de fundición a presión que se necesita para operar dicho herramental. La utilización internacional de normas significa que es capaz de transferir de forma fluida la producción de un componente hacia cualquier región del mundo, si un cliente lo necesitara.

El mecanismo de inyección del proceso de fundición a presión en múltiples movimientos es muy similar al del proceso tradicional de fundición a presión en cámara caliente que se describe en esta sección.

El método tradicional de fundición a presión en cámara caliente utiliza solamente 2 mitades de la herramienta, lo que hace que la producción de piezas de geometría compleja resulte difícil y costosa. Las herramientas de movimientos múltiples están diseñadas para utilizar 4 correderas

perpendiculares en la herramienta, con el fin de posibilitar la producción de piezas fundidas muy complejas y de precisión. En algunos casos, se pueden añadir hasta 6 correderas, que pueden estar colocados en ángulos que no sean de 90º. El proceso se utiliza principalmente para la producción de componentes de zinc de pequeño tamaño pero también, cada vez más, para piezas de magnesio.

La herramienta de movimientos múltiples está compuesta por el porta molde, la corredera, la cruz y la tapa. Cada porta molde tiene una cavidad y/o machos sobre su cara, que de conjunto forman la cavidad completa y el perfil del canal de colada por el cual se inyecta el metal fundido. Estos porta matrices se montan sobre correderas que ajustan con precisión en una cruz, lo cual garantiza la repetibilidad de las

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