Die casting

DIE CASTING Process

La fundición a presión es un proceso de fundición de metal que se caracteriza por forzar el metal fundido a alta presión en una cavidad de molde. La cavidad del molde se crea utilizando dos matrices de acero templado que se han mecanizado en forma y funcionan de forma similar a un molde de inyección durante el proceso.

  • Fundición a presión de cámara caliente

    La fundición a presión de cámara caliente, también conocida como máquina de cuello de cisne, depende de un charco de metal fundido para alimentar el dado. Al principio del ciclo, el pistón de la máquina se retrae, lo que permite que el metal fundido llene el “cuello de cisne”. El pistón neumático o hidráulico fuerza entonces este metal fuera del cuello de cisne dentro del dado. Las ventajas de este sistema incluyen tiempos de ciclo rápidos (aproximadamente 15 ciclos por minuto) y la conveniencia de fundir el metal en la máquina de fundición.

     Las máquinas de cámara caliente se utilizan principalmente con zinc

    Fundición a presión de cámara fría

    Se utilizan cuando la aleación de fundición no puede utilizarse en máquinas de cámara caliente; entre ellas se encuentran el aluminio, las aleaciones de zinc con una gran composición de aluminio, magnesio y cobre. El proceso de estas máquinas comienza con la fusión del metal en un horno separado[14]. A continuación, una cantidad precisa de metal fundido se transporta a la máquina de cámara fría, donde se introduce en una cámara de inyección no calentada (o cilindro de inyección). Esta inyección es conducida a la matriz por un pistón hidráulico o mecánico.

    Ventajas de la fundición a presión:[10]

    Excelente precisión dimensional (depende del material de fundición, pero típicamente 0,1 mm para los primeros 2,5 cm (0,004 pulgadas para la primera pulgada) y 0,02 mm para cada centímetro adicional (0,002 pulgadas para cada pulgada adicional).
    Superficies lisas (Ra 1-2,5 micrometros o 0,04-0,10 mil rms).
    Se pueden fundir paredes más delgadas en comparación con la arena y el molde permanente (aproximadamente 0,75 mm o 0,030 pulgadas).
    Los insertos pueden ser fundidos (como insertos roscados, elementos calefactores y superficies de apoyo de alta resistencia).
    Reduce o elimina las operaciones de mecanizado secundarias.
    Tasas de producción rápidas.
    Resistencia a la tracción de la fundición hasta 415 megapascales (60 ksi).
    Fundición de metales de baja fluidez.

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    • Zinc: el metal más fácil de fundir; alta ductilidad; alta resistencia al impacto; fácilmente chapado; económico para piezas pequeñas; promueve una larga vida de la matriz.
      Aluminio: ligero; alta estabilidad dimensional para formas muy complejas y paredes finas; buena resistencia a la corrosión; buenas propiedades mecánicas; alta conductividad térmica y eléctrica; conserva la resistencia a altas temperaturas.
      Magnesio: el metal más fácil de mecanizar; excelente relación resistencia-peso; la aleación más ligera que se suele fundir a presión.
      Cobre: alta dureza; alta resistencia a la corrosión; propiedades mecánicas más altas de las aleaciones fundidas a presión; excelente resistencia al desgaste; excelente estabilidad dimensional; resistencia cercana a la de las piezas de acero.

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La mayoría de las piezas de fundición a presión están hechas de metales no ferrosos, zinc, cobre, aluminio, magnesio, plomo, peltre y aleaciones a base de estaño. Dependiendo del tipo de metal que se fundan, se utiliza una máquina de cámara caliente o fría.

La fabricación de piezas mediante fundición a presión es relativamente sencilla, ya que sólo requiere cuatro pasos principales, lo que mantiene bajo el costo incremental por pieza.

Las piezas de fundición a presión se caracterizan por un muy buen acabado de la superficie (según las normas de fundición) y por su consistencia dimensional.

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  • La fundición a presión puede producir piezas de metal con formas complejas y hacerlo con tolerancias más estrictas que muchos otros procesos de producción en masa.
  • La fundición a presión produce tasas de producción especialmente altas, con piezas que requieren poco o ningún mecanizado.
  • La fundición a presión da como resultado piezas que son duraderas, dimensionalmente estables y que proyectan el tacto y la apariencia de calidad.
  • Las piezas que han sido fundidas a presión son más fuertes que las moldeadas por inyección de plástico, que ofrecen una precisión dimensional similar. Las fundiciones de pared son más fuertes y ligeras que las posibles con otros procesos de fundición.
  • Las piezas fundidas a presión pueden ser producidas con paredes más delgadas que las que se obtienen con otros métodos de fundición. Las piezas de fundición a presión son generalmente mucho más fuertes que las molduras de inyección de plástico con las mismas dimensiones.
  • Los moldes utilizados en la fundición a presión pueden producir miles de piezas de fundición idénticas dentro de las tolerancias especificadas antes de que pueda ser necesario utilizar herramientas adicionales.
  • Las piezas de fundición de zinc pueden ser fácilmente chapadas o acabadas con un mínimo de preparación de la superficie.
  • Las piezas de fundición a presión se pueden producir con superficies que simulen una amplia variedad de texturas.
  • Las superficies de las piezas fundidas a presión, tal y como están fundidas, son más suaves que la mayoría de las otras formas de fundición, como la arena, el molde permanente y los procesos de fundición a presión.
  • Los agujeros en las piezas de fundición pueden ser perforados y hechos a medida de los taladros.
  • Las roscas externas de las piezas pueden ser fácilmente moldeadas a presión.
  • Las fundiciones a presión proporcionan elementos de fijación integrales, como salientes y pernos, que pueden resultar en economías de montaje.
  • Los insertos de otros metales y algunos no metales pueden ser fundidos a presión en su lugar.
  • La resistencia a la corrosión de las aleaciones de fundición a presión varía de buena a alta.
  • Las fundiciones a presión son monolíticas. Combinan muchas funciones en una pieza de forma compleja. Como las piezas de fundición a presión no consisten en partes separadas que han sido soldadas o unidas, la resistencia del material determina la resistencia de la pieza, en lugar de una resistencia que depende de las roscas o soldaduras.
  • La fundición a presión se caracteriza por una gran precisión y una reproducción repetible de diseños de diversa complejidad y nivel de detalle.
  • El uso de un único diseño de molde (die set) permite que se impartan múltiples características en un solo proceso.
  • Por lo general, la fundición a presión permite reducir el costo de un proceso en comparación con un proceso que requiere varios pasos de producción distintos.
  • También puede ahorrar dinero al reducir el material de desecho y los desechos.
    La fundición a presión suele dar lugar a tasas o velocidades de producción más rápidas.

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Tipos de metales utilizados en la fundición a presión

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