Tipos de fundición por compresión
La fundición por compresión se refiere a un proceso de fundición a presión que implica aplicar presión al metal fundido que se comprime en la cavidad del molde hasta que se solidifica. Los siguientes son los principales tipos de métodos de fundición por compresión:
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Fundición por compresión tradicional
En el enfoque clásico de fundición por compresión, una aleación metálica se moldea comprimiéndola con dos matrices a alta temperatura. Utiliza un molde de dos piezas para crear artículos con una complejidad y calidad de superficie adecuadas. El método produce componentes con menos poros y excelentes características mecánicas porque el metal fundido se solidifica mediante la presión aplicada. Aunque esta técnica produce productos realmente grandes y de gran tamaño, los moldes pueden tardar mucho tiempo en fabricarse, y el proceso en sí no siempre es muy flexible para diferentes tamaños de productos.
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Fundición por compresión semisólida
La fundición por compresión semisólida se diferencia de las técnicas clásicas de fundición por compresión por utilizar metal con un estado semisólido (suspensión con partículas sólidas) al inicio. Esta técnica puede producir productos con cualidades mecánicas excepcionales y alta durabilidad. Además, ayuda a reducir los defectos de fundición que se observan típicamente en la fundición por compresión tradicional, como la porosidad y las inclusiones no metálicas. La fundición por compresión semisólida también mejora la precisión dimensional y la calidad superficial de las piezas fundidas. Este método es bueno para la fabricación de piezas pequeñas porque utiliza la suspensión semisólida, lo que ayuda a proporcionar una mejor precisión y calidad, especialmente en piezas más complicadas.
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Thixocasting
El Thixocasting es un enfoque novedoso de la fundición por compresión que ofrece varias ventajas sobre los métodos tradicionales. En el Thixocasting, la aleación se calienta primero a una temperatura superior al punto de fusión y luego se enfría hasta que se forma una suspensión semisólida. Este proceso crea menos defectos en la pieza fundida, lo que da como resultado excelentes acabados superficiales y propiedades mecánicas más altas. Además, el Thixocasting permite la producción de geometrías más complejas con mayor precisión que las técnicas convencionales. También reduce el tiempo de mecanizado y los costes asociados a las operaciones de postprocesamiento necesarias para otros tipos de fundiciones. Una de las principales ventajas de esta técnica es que puede utilizarse para crear componentes ligeros a partir de metales como el aluminio, el magnesio, las aleaciones de zinc, etc., que tienen una excelente relación resistencia-peso al utilizar la acción de compresión durante la solidificación.
Especificación y mantenimiento de la fundición por compresión
Especificaciones
Las especificaciones específicas del proceso industrial de fundición por compresión pueden variar en función de diferentes factores. Esto incluye el equipo específico utilizado y los materiales que se funden.
- Materiales de la matriz: La elección del material de la matriz tiene un impacto en el rendimiento y la calidad del producto de la fundición por compresión. Los materiales de la matriz suelen estar hechos de acero aleado, cobre, grafito y otros materiales. Estas opciones suelen tener una alta resistencia, conductividad térmica y capacidad de trabajo.
- Estructura de la matriz: La estructura de la matriz de la fundición por compresión se refiere al diseño y la estructura de la matriz utilizados en la fundición por compresión. Esto incluye el molde de la forma, la cavidad, el sistema de alimentación, el calado auspicioso, etc. La estructura de la matriz afectará directamente a la precisión dimensional y a la calidad de la pieza fundida, así como a la facilidad de operación y mantenimiento de la propia matriz.
- Control de temperatura: El control de temperatura es un aspecto importante de la fundición por compresión industrial. En el proceso de fundición por compresión, la temperatura de la máquina de fundición a presión y del líquido metálico debe controlarse dentro de un rango adecuado. Esto garantiza que la pieza fundida tenga cualidades ideales como baja porosidad, alta densidad, resistencia y acabado superficial.
Mantenimiento
- Limpieza regular: La limpieza regular de las máquinas y dispositivos después de su uso es crucial. Una vez que se deja enfriar y solidificar el líquido metálico en la matriz de fundición, límpielo para evitar que las impurezas queden en el equipo.
- Mantenimiento del sistema de lubricación: El mantenimiento del sistema de lubricación de la máquina de fundición por compresión debe controlarse periódicamente. Es necesario asegurarse de que los puntos de lubricación estén limpios y que la cantidad y calidad del aceite de lubricación sean las adecuadas.
- Mantenimiento de la matriz: La matriz de fundición juega un papel importante en la determinación de la calidad de los productos en el proceso industrial de fundición por compresión. Sería mejor si comprobaras regularmente la matriz en busca de signos de desgaste o daño. Después de su uso, limpia la matriz y aplica lubricante o agente de desmoldeo para que esté lista para la próxima utilización.
- Calibración y ajuste: La presión, la temperatura y el tiempo en la máquina de fundición deben calibrarse y ajustarse periódicamente para garantizar que el equipo funciona con los ajustes óptimos.
Aplicaciones industriales de la fundición por compresión
La fundición por compresión se utiliza en diversas industrias, como la automotriz, la aeroespacial, la militar, la maquinaria y la generación de energía.
- Industria automotriz: La industria automotriz es, con mucho, la mayor usuaria de la fundición por compresión. Componentes como las piezas de la suspensión, las llantas de las ruedas, los bloques de motor y las culatas, las cajas de transmisión, las carcasas de las bombas y las piezas estructurales de los automóviles se fabrican mediante el método de fundición por compresión. El proceso es el preferido para obtener piezas fuertes y ligeras que mejoran el rendimiento del vehículo.
- Industria aeroespacial: Los fabricantes aeroespaciales utilizan la fundición por compresión para producir componentes críticos como los cubos de turbina, las hélices, las piezas del tren de aterrizaje y los componentes estructurales que requieren una alta resistencia y características ligeras.
- Industria militar: La industria militar aprovecha la fundición por compresión para producir blindaje y componentes de vehículos militares. El blindaje necesita un material con suficiente resistencia y tenacidad para proporcionar una protección adecuada al personal y al equipo militar.
- Industria de la maquinaria: La industria de la maquinaria utiliza el proceso de fundición por compresión para fabricar una amplia variedad de piezas, incluyendo cuerpos de válvulas, carcasas de bombas, cajas de engranajes y otros componentes de maquinaria complejos que requieren una alta precisión dimensional y durabilidad.
- Industria de la generación de energía: En la industria de la generación de energía, el proceso de fundición por compresión se utiliza para fabricar componentes como carcasas de turbinas, rotores de generadores y piezas estructurales para turbinas eólicas, turbinas de gas y otros equipos de generación de energía.
Cómo elegir las piezas fundidas por compresión
Al elegir proveedores para aplicaciones industriales, las siguientes consideraciones son cruciales.
- Ajuste de la aplicación: Los materiales deben ser compatibles con las necesidades específicas de la aplicación. El material elegido también debe cumplir los requisitos de la aplicación industrial en términos de resistencia, rendimiento de sellado y medio de trabajo aplicable.
- Libertad de diseño: Evalúe la flexibilidad de diseño que ofrece el proceso de fundición. Esto incluye la capacidad de crear geometrías complejas, el nivel de precisión dimensional que se puede lograr y la capacidad de incorporar características como componentes integrados o patrones decorativos.
- Retos de producción: Considere hasta qué punto el método de fundición puede satisfacer los retos de producción, como la necesidad de tiempos de respuesta rápidos, la necesidad de personalización y la necesidad de una calidad constante para lograr menores costes de producción.
- Volumen de producción: Considere el volumen de producción para el que es adecuado el método de fundición. La elección de una técnica de fundición que se alinee con la cantidad de producción necesaria puede contribuir a la rentabilidad y la eficiencia en el cumplimiento de las necesidades de fabricación.
- Consideraciones ambientales: Abordar la importancia de los aspectos ambientales en el proceso de fundición. Elija un método de fundición que cumpla con las normas de sostenibilidad, minimice el impacto ambiental mediante la utilización responsable de los recursos e incorpore sistemas eficaces de gestión de residuos.
Preguntas frecuentes sobre la fundición por compresión
P1: ¿Cómo funciona la fundición por compresión?
A1: En general, el proceso de fundición por compresión comienza precalentando el molde a una temperatura deseada. A continuación, el metal líquido se vierte en la mitad inferior del molde hasta que llena la cavidad. A continuación, la mitad superior del molde se baja y se sujeta en su lugar, comprimiendo así el metal fundido entre las dos mitades del molde. Una vez que el metal fundido se solidifica, se retira la mitad superior del molde y se expulsa la pieza fundida.
P2: ¿Cuáles son las ventajas de la fundición por compresión?
A2: La fundición por compresión ofrece varias ventajas. Las piezas fundidas resultantes son más robustas debido a su microestructura de grano fino. El proceso también es rentable para la producción a gran escala porque tiene tiempos de ciclo relativamente cortos. Además, las piezas fundidas producidas mediante fundición por compresión son más fuertes que las fabricadas mediante métodos de fundición en arena tradicionales.
P3: ¿Qué equipo se utiliza para la fundición por compresión?
A3: La principal pieza de equipo utilizada en el proceso de fundición por compresión es la propia fundidora por compresión. Es una máquina que aplica presión y calienta simultáneamente la aleación metálica para facilitar el proceso de fundición por compresión. Además, la presión que ejerce la fundidora por compresión se controla mediante un sistema hidráulico o una prensa hidráulica.
P4: ¿Qué metales se pueden utilizar con el método de fundición por compresión?
A4: Los metales que se suelen utilizar para la fundición por compresión son el aluminio y sus aleaciones, el magnesio y sus aleaciones, el zinc y el cobre.