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La fundición a presión, también conocida como colada a presión, es un método de fundición de precisión en el que el metal fundido o semifulido se llena rápidamente en la cavidad de un molde metálico preciso bajo alta presión y luego se enfría y solidifica rápidamente bajo presión para obtener una pieza fundida. El núcleo de la fundición a presión radica en la "alta presión" y la "alta velocidad". Utiliza una máquina de fundición a presión precisa y un molde metálico permanente (molde de fundición a presión), e inyecta forzosamente el metal fundido en la cavidad del molde mediante un pistón.
(1)Preparación y pulverización del molde
① Molde: Fabricado con acero para herramientas de alta resistencia (como el acero H13), generalmente compuesto por un molde móvil y uno fijo, con cavidades precisas mecanizadas en su interior. El molde está equipado con canales de agua refrigerante en su interior para controlar la temperatura.
② Cierre del molde: Los moldes móvil y fijo, previamente limpios, se cierran firmemente en la máquina de fundición a presión, y la máquina aplica una fuerza de cierre enorme para evitar que los moldes se abran debido a la alta presión durante la inyección.
③ Spray: Pulverice el agente desmoldante (compuesto principalmente de silicona acuosa o cera) dentro de la cavidad. Esto ayuda a que la pieza se desmolde suavemente después del enfriamiento y reduce temporalmente la temperatura superficial del molde.
(2)Vertido e inyección
Este es el paso clave que distingue la fundición a presión de otros procesos.
① Vertido: El metal fundido, medido con precisión (normalmente aleaciones de bajo punto de fusión como aleaciones de aluminio, zinc y magnesio), se extrae del horno de mantenimiento y se vierte en la cámara de presión (cilindro) de la máquina de fundición a presión.
② Inyección: El émbolo de inyección de la máquina de fundición a presión avanza en dos etapas:
a. ¿ Qué? Etapa lenta: Avance lento, empujando el metal fundido hacia la compuerta interna en el extremo frontal de la cámara de presión para expulsar el aire.
- ¿ Qué? Etapa de alta velocidad y alta presión: El metal fundido se llena instantáneamente en toda la cavidad del molde a una velocidad extremadamente alta (típicamente de 30 a 100 metros por segundo) y bajo una presión enorme (que varía desde decenas hasta cientos de megapascales). Esta etapa es clave para garantizar el contorno definido y la superficie lisa de la pieza fundida.
(3)Mantenimiento de presión y enfriamiento
Después de que el metal fundido llena la cavidad, el punzón continúa manteniendo una cierta presión (presión de mantenimiento), forzando al metal fundido a solidificarse bajo presión para compensar la contracción y asegurar que el interior de la pieza fundida sea denso y su contorno esté bien definido.
El sistema de enfriamiento interno del molde permite que la pieza fundida se solidifique y tome forma rápidamente, con un tiempo de enfriamiento muy corto, generalmente solo unos pocos segundos hasta decenas de segundos.
(4)Apertura del molde y expulsión
Cuando la máquina de fundición a presión abre el molde, la parte móvil del molde se retrae.
El mecanismo de expulsión (pasador eyector) dentro del molde se activa para empujar la pieza formada fuera de la cavidad del molde.
(5)Procesamiento posterior
① Retire el sistema de canal de alimentación: Las piezas fundidas a presión tendrán compuertas, ranuras de desbordamiento y rebabas. Estas partes generalmente se eliminan mediante estampado en una matriz de recorte dedicada.
② (Opcional) Procesamiento posterior: Puede ser necesario realizar perforación, roscado, granallado, galvanoplastia, pintura y otros procesos posteriores.
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Ventaja: |
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Eficiencia de producción extremadamente alta |
El período de ciclo es extremadamente corto, oscilando entre decenas de segundos y varios minutos, lo que lo hace muy adecuado para producciones a gran escala y alto volumen. |
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Excelente precisión dimensional y calidad superficial |
Las piezas fundidas tienen tolerancias dimensionales pequeñas y un acabado superficial elevado (Ra 1.6-3.2μm), y generalmente pueden utilizarse directamente sin necesidad de procesamiento mecánico extenso.
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Alta resistencia |
Debido al enfriamiento rápido bajo alta presión, las piezas fundidas tienen granos finos y sus propiedades mecánicas (como la resistencia a la tracción) son superiores a las de las piezas fundidas por gravedad. |
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Puede producir piezas con paredes delgadas y estructuras complejas |
La alta presión permite que el metal fundido rellene patrones extremadamente finos, posibilitando la obtención de piezas con paredes muy delgadas (hasta 0,5 mm para aleaciones de zinc y 0,8 mm para aleaciones de aluminio) y estructuras complejas. |
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Excelente reproducibilidad |
Los miles de piezas fundidas producidas por un mismo molde tienen un alto grado de consistencia e intercambiabilidad. |
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Se puede lograr la fundición por inserción |
Antes de la fundición a presión, se pueden colocar en el molde piezas hechas de otros materiales (como imanes, bujes y tornillos) que quedarán incrustadas dentro de la pieza fundida. |
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Desventaja: |
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El costo del equipo y los moldes es elevado |
El costo de fabricación de las máquinas de fundición a presión y los moldes metálicos es extremadamente alto, por lo que solo resultan adecuados para producción en masa, a fin de distribuir los costos. |
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Los tipos de aleaciones están limitados |
Se utiliza principalmente para aleaciones no ferrosas de bajo punto de fusión, como aluminio, zinc, magnesio y aleaciones de cobre. Dado que el molde es de acero, es prácticamente imposible fundir mediante este proceso hierro fundido o acero colado, que tienen un alto punto de fusión. |
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Es propenso a presentar poros internos |
Al llenar a alta velocidad, es probable que el aire quede atrapado en el metal fundido, lo que resulta en poros diminutos dentro de la pieza fundida. Estos poros generalmente no son tratables térmicamente ni adecuados para soldadura; de lo contrario, burbujearán debido a la expansión del gas. |
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Límite de peso de las piezas
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Debido a las limitaciones de la fuerza de sujeción del equipo y del tamaño del molde, las fundiciones por inyección generalmente no son adecuadas para fabricar piezas especialmente grandes (aunque ya existen máquinas de fundición a presión capaces de producir componentes grandes como partes estructurales automotrices). |
Se divide principalmente en dos tipos según la diferencia de la cámara de presión:
(1)Fundición por inyección a presión en cámara caliente
① Principio: El mecanismo de inyección (cámara de presión y émbolo) está directamente sumergido en el metal fundido en el crisol aislado.
② Ventajas : Eficiencia de producción extremadamente alta, ciclo rápido, baja pérdida de metal y larga vida útil.
③ Desventaja: La cámara de presión y el émbolo están constantemente sumergidos en el metal fundido, lo que los hace propensos a la corrosión.
④ Aplicación: Principalmente utilizado en aleaciones de bajo punto de fusión, como aleaciones de zinc, estaño y plomo.
(2)La fundición a presión en cámara fría
① Principio: La cámara de presión y el horno de mantenimiento están separados. Cada vez que se realiza una inyección, una cierta cantidad de metal fundido se introduce en la cámara de presión con una cuchara y luego se inyecta.
② Ventajas: La vida útil de la cámara de presión y el émbolo es relativamente larga, y se pueden fundir a presión aleaciones con puntos de fusión más altos.
③ Aplicación: El método más comúnmente utilizado, aplicado principalmente a aleaciones de aluminio, magnesio y cobre.
Las piezas fundidas a presión están presentes en todas partes, especialmente en industrias que tienen requisitos elevados de ligereza, precisión y producción en masa:
Industria automotriz: bloque del motor, carcasa de transmisión, carcasa de embrague, marco del volante, buje de rueda.
productos 3C (computadoras, comunicaciones, electrónica de consumo): carcasas de portátiles, marcos/carcasas de teléfonos móviles, cuerpos de cámaras.
Industria de electrodomésticos: contrapesos de lavadoras, componentes de refrigeradores, carcasas de aspiradoras, tapas de extremo de motor.
Herramientas de ferretería: carcasas para herramientas eléctricas (como taladros eléctricos), componentes para herramientas de jardinería.
Bienes de consumo diario: tiradores de cremalleras, manijas de puertas, modelos de juguetes.
A: Sí, somos una fábrica en Guangdong, China.
A:
Mecanizado: 3-7 días para muestra, 15-20 días para lote según cantidad;
Moldeo: 25 días para muestra, 15-20 días para producción masiva.
A: Sí, podemos hacerlo, se requiere pago por la muestra, pero se reembolsará al realizar un pedido en grandes volúmenes.
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