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La fundición es un proceso de conformado en el que se vierte metal fundido en una cavidad prehecha dentro de un molde y, tras enfriarse y solidificarse, se obtienen piezas o bloques metálicos con cierta forma, tamaño y propiedades determinados.
El principio fundamental es aprovechar la fluidez de los metales para lograr un conformado cercano a la forma final de piezas con estructuras complejas. La fundición es uno de los métodos más básicos y ampliamente utilizados de trabajo térmico de metales en la fabricación y es conocida como el "pilar industrial". Productos comunes incluyen bloques de motores, engranajes, uniones para tuberías, obras de arte, etc.
Descripción: La fundición en arena es el método de colada más tradicional y ampliamente utilizado. Utiliza arena de moldeo (generalmente arena de sílice mezclada con arcilla u otros aglutinantes) para fabricar moldes. Un molde generalmente está compuesto por dos mitades (molde superior e inferior) y un núcleo que puede formar una cavidad interna. El metal fundido se vierte en la cavidad del molde de arena. Tras la solidificación, el molde de arena se rompe para extraer la pieza fundida. Los moldes de arena normalmente se usan una sola vez.
Características: Tiene una adaptabilidad extremadamente amplia y puede fundir piezas de casi cualquier tamaño, complejidad y aleación. El costo de los moldes (moldes de madera o moldes metálicos) es relativamente bajo. Sin embargo, la precisión dimensional y el acabado superficial de las piezas fundidas son relativamente deficientes, la holgura para procesamiento posterior es grande y la eficiencia de producción es relativamente baja.
Principales aplicaciones: Bancadas de motores, camas de máquinas herramienta, válvulas grandes, carcasas de bombas de agua, obras artísticas escultóricas, etc.
Descripción: Fundición de precisión, generalmente específicamente referida a fundición por cera perdida, también se conoce como "método de cera perdida". El proceso es el siguiente: Primero, se fabrica un modelo fusible preciso con un material fusible (por ejemplo cera). Luego, se aplica repetidamente al modelo un recubrimiento refractario especialmente formulado y se espolvorea con granos de arena. Después de endurecerse y secarse, se forma una cáscara integral. A continuación, el modelo se derrite y se extrae con agua caliente o vapor. Finalmente, la cáscara se somete a altas temperaturas y se vierte metal fundido sobre ella.
Características: Puede obtener fundiciones con una precisión dimensional extremadamente alta y un acabado superficial muy bueno, y puede fundir piezas con formas extremadamente complejas que son difíciles de procesar mediante otros métodos. Es casi aplicable a todas las aleaciones, especialmente adecuada para aleaciones de alto punto de fusión y de difícil mecanizado. Sin embargo, el proceso es engorroso, el ciclo de producción es largo, y el costo de una sola fundición es elevado.
Principales aplicaciones: Palas de turbinas de motores aeroespaciales, cabezas de palos de golf, dispositivos médicos, engranajes, artesanías, etc.
Descripción: Abreviado como fundición a presión. El principio es que bajo alta presión, el metal fundido se inyecta a gran velocidad en la cavidad de un molde metálico preciso y luego se solidifica rápidamente bajo presión al enfriarse. Los moldes normalmente están fabricados con acero aleado resistente al calor y pueden reutilizarse.
Características: Extrema eficiencia de producción, adecuada para fabricación en masa; Las piezas fundidas tienen una alta precisión dimensional, buen acabado superficial y pueden producir piezas complejas de pared delgada. Pero los equipos y moldes son extremadamente costosos; Generalmente solo es aplicable para aleaciones de bajo punto de fusión (como zinc, aluminio y magnesio); Debido a la rápida velocidad de llenado, el gas en la cavidad es difícil de expulsar, y las piezas fundidas tienden a tener porosidad. Normalmente no se puede realizar tratamiento térmico.
Principales aplicaciones: Piezas automotrices (como cajas de transmisión), carcasas de productos 3C (teléfonos móviles, computadoras portátiles), modelos de juguetes, piezas de ferretería diarias.
Descripción: En términos generales, el vertido por gravedad se refiere al proceso en el cual el metal fundido llena un molde bajo la influencia de la gravedad terrestre. Sin embargo, normalmente hace referencia específicamente a la fundición en molde metálico, es decir, a un método de fundición que utiliza un molde metálico (conocido como "molde permanente") y depende de la gravedad del propio metal fundido para llenar la cavidad. Los moldes pueden reutilizarse desde cientos hasta decenas de miles de veces.
Características: Debido al enfriamiento rápido del molde metálico, la estructura de fundición es densa y posee buenas propiedades mecánicas. La precisión dimensional y la calidad superficial son superiores a la fundición en arena, pero inferiores a la fundición a presión. Es posible realizar varias fundiciones de un mismo tipo, con una eficiencia de producción relativamente alta. No obstante, el costo de los moldes metálicos es más elevado que el de los moldes de arena. Su permeabilidad al aire es baja y tiene altas exigencias en cuanto a la ventilación del molde. No es adecuado para piezas con formas extremadamente complejas.
Principales aplicaciones: Fundiciones medianas y pequeñas de metales no ferrosos con altas exigencias de resistencia mecánica, tales como llantas de aleación de aluminio, culatas de motor, pistones y tambores de freno.
| Característica principal | Campos típicos de aplicación | |
| Hierro fundido gris | Bajo costo, resistente al desgaste y con buena amortiguación, pero frágil | Bloque del motor, cama de máquina herramienta, tuberías |
| Hierro Fundido con Grafito Esferoidal | Alta resistencia, buena tenacidad y excelente rendimiento integral | Árboles de equilibrado, engranajes y componentes mecánicos pesados |
| Acero fundido | Alta resistencia, buena tenacidad y resistencia al impacto | Recipientes a presión, equipos para estaciones de energía, componentes estructurales |
| Acero inoxidable | Resistente a la corrosión, resistente al calor y de aspecto atractivo | Equipos químicos, maquinaria para la industria alimentaria, dispositivos médicos |
| Aleación de Aluminio | Ligero, resistente a la corrosión y con buena conductividad térmica | Piezas automotrices, carcasas de electrodomésticos, componentes aeroespaciales |
| Las demás | Resistente al desgaste, resistente a la corrosión y con buena conductividad térmica | Cojinetes, válvulas, accesorios náuticos |
| Aleación de magnesio | Extremadamente ligero y con alta resistencia específica | viviendas de productos 3C, piezas aeroespaciales |
| Aleación de zinc | Tiene excelente fundibilidad, puede ser galvanizado y su costo es bajo | Juguetes, ferretería, cremalleras |
| Aleación de titanio | Posee una resistencia específica extremadamente alta, excelente resistencia a la corrosión y un costo muy elevado | Motores aeroespaciales, implantes humanos |
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