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La fundición es uno de los métodos de fabricación más antiguos, con procesos tempranos que se remontan a miles de años y procesos modernos que se remontan a alrededor de 1893. Si bien los métodos y técnicas de fundición han mejorado mucho desde entonces, los principios básicos siguen siendo los mismos. Esencialmente, el material fundido se vierte en una cavidad o molde de preforma, donde se enfría y solidifica en la forma deseada. LS utiliza diferentes métodos de fundición en función de la pieza y las especificaciones de fabricación. Uno de los procesos de fundición más comunes utilizados en las operaciones modernas es la fundición a la cera perdida. Esta guía explorará elConceptos básicos de la fundición a la cera perdida, detallando su proceso y aplicaciones. Al comprender sus beneficios, limitaciones y aplicaciones, los fabricantes pueden evaluar mejor si este enfoque satisface sus necesidades de producción.
¿Qué es el Casting a la Vista?
Fundición a la cera perdida, también conocida como fundición a la cera perdida o fundición de precisión, es un proceso de fundición avanzado que se utiliza principalmente para producir piezas metálicas con formas complejas, dimensiones precisas y superficies lisas. El principio básico es utilizar materiales fusibles (como cera, plástico, etc.) para hacer primero un modelo prototipo coherente con la forma de la fundición final, y luego recubrir la superficie del modelo con materiales refractarios varias veces para formar una carcasa fuerte. Cuando la carcasa del molde es lo suficientemente fuerte, el modelo prototipo en el interior se funde y se expulsa por calentamiento, dejando una cavidad refractaria hueca. Finalmente, el metal fundido se vierte en la cavidad. Después de que el metal se enfríe y solidifique, la cáscara se puede romper para sacarlaFundiciones metálicas con formas complejas y alta precisión.
La fundición a la cera perdida es ampliamente utilizada en la industria aeroespacial, de equipos médicos, automotriz, instrumentos de precisión y otros campos debido a su capacidad para producir fundiciones de alta precisión, alta calidad y estructura compleja. Permite a los diseñadores crear formas geométricas complejas que son difíciles de lograr con los métodos tradicionales de fundición, al tiempo que garantiza la precisión dimensional yCalidad superficial de las piezas fundidas. Es una tecnología de fabricación de precisión indispensable en la industria moderna.
¿Cuáles son los pasos en el proceso de fundición a la cera perdida?
ElProceso de fundición a la cera perdidaes conocido por su alta precisión, alta complejidad y buena calidad de superficie, y es particularmente adecuado para producir piezas metálicas pequeñas y complejas. Sin embargo, el proceso también es relativamente complejo y costoso, por lo que generalmente se usa en aplicaciones que tienen requisitos estrictos sobre la calidad de la fundición. A continuación, nos centramos en aprender y comprender el proceso de fundición a la cera perdida, que incluye principalmente los siguientes pasos:
Pasos 1: Crear el dado
El primer paso en el proceso es crear el troquel o patrón de la pieza de trabajo deseada. El patrón está hecho de cera. Se puede verter en un troquel usandomoldeo por inyección, tallado a mano a partir de un bloque de cera, o impreso con unImpresora 3Dy el material de cera adecuado.
Paso 2: Montaje de los patrones de cera
Utillaje de fundición a la cera perdidaConsiste en crear múltiples patrones de cera y adjuntarlos a un dispositivo de "puerta". Este dispositivo es donde se vertirá el metal u otros materiales para crear finalmente las piezas de trabajo deseadas.
Paso 3: Ensamblaje del árbol
El ensamblaje del árbol termina el montaje de los patrones de cera en el dispositivo de "puerta". Se llama árbol en este paso porque cada patrón de cera individual es esencialmente una "rama" y será una pieza de trabajo terminada una vez que se finalice el proceso. Es posible que haya visto ensamblajes de árboles en los nuevos juegos de mesa que necesitan que se separen las piezas antes de usarlos.
Paso 4: Moldeo de la carcasa
Una vez ensamblado el árbol, el siguiente paso es agregar elFundición con cáscaraa su alrededor. Primero, el árbol se sumerge en una lechada de cerámica. Luego se sumerge en un estuco de arena fina. La moldura debe secarse completamente antes de poder usarse. Estos dos procesos se pueden completar varias veces hasta que el molde sea lo suficientemente grueso como para manejar las tensiones de fundición.
Paso 5: Eliminación de cera
Antes de que el material deseado pueda ser vertido en el nuevoMolde sin cáscara, primero hay que eliminar los patrones de cera. Esto a menudo se hace calentando la cera dentro de un horno. El vapor también se puede utilizar para calentar la cera. El molde se coloca al revés para que la cera líquida pueda fluir fuera de él y reutilizarse para crear nuevos patrones de cera. Un proceso alternativo de eliminación de cera es calentar la cera para que se "queme" y se elimine por completo de la fundición con cáscara.
Paso 6: Fundición de moldes
Una vez que se haya eliminado la cera, habrá espacios abiertos dentro de la fundición con cáscara en forma de los patrones formales de cera. El metal fundido u otro material líquido se vierte en la fundición. El material permanece en la fundición hasta que se haya enfriado y solidificado por completo.
Paso 7:Eliminación de la fundición del molde
La desinversión se lleva a cabo normalmente martillando el molde para liberar la fundición. Otros métodos para separar la fundición de metal del molde incluyen el chorro de agua, el chorreado de medios, la vibración y la disolución química del molde. A continuación, el bebedero, las correderas y otros componentes del sistema de compuerta se separan y reciclan.
Paso 8 :Operaciones de posprocesamiento
El proceso de fundición a la cera perdida generalmente no requiere mecanizado posterior. Sin embargo, si los resultados no son los esperados, es posible que la fundición necesite operaciones de acabado superficial antes de su uso. Por lo general, el esmerilado de superficies con máquinas herramienta es adecuado para pulir y recortar cualquier defecto de la superficie. Sin embargo, dependiendo de la situación, otros procesos de acabado como el utillaje manual,soldaduray puede ser necesario un enderezamiento hidráulico.
Comparabilidad de la fundición a presión y la fundición a la cera perdida
| Parámetro | El casting | Fundición a la cera perdida |
|---|---|---|
| Diseño y complejidad | Apropiado para piezas con diseños intrincados, particiones delgadas, muescas y tolerancias estrictas. Sin embargo, no puede producir piezas tan avanzadas como la fundición a la cera perdida. | Proporciona una mejor flexibilidad de diseño, puede solidificar formas avanzadas, obtener dimensiones exactas, geometrías avanzadas y piezas de paredes delgadas. |
| Cantidad de fabricación y precio-efectividad | Más rentable para tiradas de fabricación de gran volumen. El aumento de los volúmenes se traduce en una disminución de los precios unitarios como consecuencia de las economías de escala. | Más costoso como consecuencia de su proceso extremadamente manual. Sin embargo, puede ser rentable para tiradas de gran volumen. |
| Precisión dimensional y final de piso | Produce piezas con buena precisión dimensional y final de piso. Cuanto más pequeña sea la fundición, mejor será la precisión dimensional. | Ofrece una precisión dimensional superior y maravillosos acabados de piso. |
| Utilización y reutilización de moldes | Los moldes en fundición a presión a veces están diseñados para un uso a largo plazo, lo que podría compensar el valor excesivo preliminar con el tiempo. | Cada tirada de fundición distintiva requiere un troquel nuevo para proporcionar patrones de cera. La cera utilizada a menudo se puede recuperar para su reutilización. |
Materiales utilizados en el proceso de fundición a la cera perdida
El proceso de fundición a la cera perdida es conocido por su flexibilidad para trabajar con una amplia gama de metales y aleaciones, cada uno elegido por sus propiedades específicas para satisfacer las demandas de diversas aplicaciones. Los materiales comúnmente utilizados incluyen:
| Material | Propiedades | Idoneidad Ambiental | Consideraciones de costos | Aplicaciones |
|---|---|---|---|---|
| Acero inoxidable | Alta resistencia, resistencia a la corrosión, durabilidad | Excelente para entornos hostiles, altas temperaturas | Más caro, de bajo mantenimiento | Piezas de automóviles, dispositivos médicos, cabezas de palos de golf |
| Acero al carbono | Alta resistencia, buena maquinabilidad | Adecuado para entornos generales, baja resistencia a la corrosión | Rentable | Componentes automotrices, maquinaria, herrajes de construcción |
| Aleaciones de aluminio | Ligero, buena relación resistencia-peso, resistencia a la corrosión | Adecuado para entornos sensibles al peso, buena resistencia a la corrosión | Más caro que el acero al carbono | Aeroespacial, componentes de automoción, electrónica |
| Súper Aleaciones | Excepcional resistencia mecánica, resistencia a la fluencia | Ideal para entornos de alta temperatura y alta corrosión | Alto costo, durabilidad a largo plazo | Turbinas de gas, aeroespacial, componentes marinos |
| Aleaciones de cobre | Excelente conductividad, resistencia a la corrosión | Adecuado para entornos eléctricos y marinos | Costo moderado | Componentes eléctricos, piezas de fontanería, artículos de decoración |
| Latón | Buena maquinabilidad, resistencia a la corrosión, atractivo estético | Adecuado para ambientes decorativos y resistentes a la corrosión | Costo moderado | Válvulas, herrajes, artículos de decoración |
| Hierro fundido | Alta precisión, fuerza, resistencia al calor | Adecuado para aplicaciones de alta resistencia, puede corroerse en condiciones ácidas | Asequible | Componentes de motores, tuberías, maquinaria |
| Vidrio | Transparencia, propiedades térmicas específicas | Aplicaciones especializadas que requieren transparencia y resistencia térmica | Mayor costo debido a la complejidad | Componentes ópticos, contenedores especializados y lentes |
¿Cuáles son las aplicaciones de la fundición a la cera perdida?
La fundición a la cera perdida tiene una amplia gama de aplicaciones, reflejado principalmente en los siguientes aspectos:
- Campo aeroespacial:La tecnología de fundición a la cera perdida puede lograr una precisión dimensional y un acabado superficial muy altos, y es especialmente adecuada para producir piezas fundidas con formas complejas y requisitos de alta precisión.En el campo aeroespacial, es ampliamente utilizado en la fabricación de componentes clave como palas de motor y discos de turbina.Estas piezas tienen requisitos extremadamente altos de precisión dimensional y calidad de la superficie, y la tecnología de fundición a la cera perdida puede satisfacer estas necesidades y garantizar el rendimiento y la fiabilidad de las piezas.
- Campo de fabricación de automóviles:En el campo de la fabricación de automóviles,Tecnología de fundición a la cera perdidaSe utiliza para fabricar piezas de formas complejas, como bloques de motor, engranajes de dirección, etc. Estas piezas también tienen altos requisitos de precisión y calidad de superficie. La tecnología de fundición a la cera perdida puede proporcionar piezas fundidas de alta calidad y alta precisión, mejorando así el rendimiento y la fiabilidad de los automóviles.
- Fabricación de dispositivos médicos:En el campo de la medicina,La tecnología de fundición a la cera perdida también se utiliza para fabricar dispositivos médicos delicadose implantes. Estos dispositivos médicos e implantes tienen requisitos extremadamente altos de precisión dimensional y acabado superficial para garantizar su seguridad y eficacia durante su uso. La tecnología de fundición a la cera perdida puede satisfacer estas necesidades y proporcionar piezas de fundición de alta calidad y alta precisión para la fabricación de dispositivos médicos.
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Para aquellos que buscan utilizar la fundición a la inversión en sus proyectos, elegir el socio adecuado es crucial. Ya sea que necesitefundición a la cera perdida de aluminio, acero inoxidable o titanio, es importante elegir una empresa que satisfaga sus necesidades específicas.
En LS somos uno de los principales proveedores de servicios de fundición a la cera perdida. Con años de experiencia en la industria y equipos de fabricación de última generación, tenemos el conocimiento, las habilidades y las herramientas para entregar piezas y productos resistentes de calidad para los usos industriales más críticos. Para obtener más información sobre las diferencias entre la fundición a la cera perdida y la fundición a presión o sobre nuestros servicios y capacidades,Póngase en contacto con nosotros hoy mismo.
Preguntas frecuentes
1. ¿Cuáles son los principios básicos de la fundición a la cera perdida?
Lo básicoPrincipio de fundición a la cera perdidaes usar material fusible (generalmente cera) para hacer un molde prototipo y luego recubrir la superficie del molde prototipo con múltiples capas de material refractario para formar una carcasa de molde. Después de que la carcasa del molde se endurece y se seca, el molde del prototipo se derrite calentando para obtener una carcasa de molde hueca que corresponde a la forma del molde del prototipo. Finalmente, el metal fundido se vierte en la carcasa del molde. Después de que el metal fundido se enfría y solidifica, la carcasa del molde se rompe y se retira la fundición.
2. ¿Cuál es el flujo del proceso de fundición a la cera perdida?
El proceso de fundición a la cera perdida incluye principalmente los siguientes pasos: Fabricación de un molde prototipo: Uso de cera u otros materiales fusibles para hacer un molde prototipo mediante moldeo por inyección, prensado, etc. Recubrimiento de materiales refractarios: Aplique múltiples capas de materiales refractarios (como sol de sílice, arena de cuarzo, etc.) en la superficie del molde prototipo. Se requiere secado y endurecimiento después de cada capa de recubrimiento. Derretir el molde prototipo: Coloque el molde prototipo recubierto con material refractario en el horno de tostado y caliéntelo para derretir y descargar el molde prototipo, dejando una cáscara hueca. Verter metal fundido: Vierta metal fundido fundido (como acero, aluminio, cobre y otras aleaciones) en la carcasa del molde y espere a que el metal fundido se enfríe y solidifique para formar una fundición. Limpie las piezas fundidas: Rompa la carcasa del molde, saque las piezas fundidas y realice la limpieza y el procesamiento necesarios.
3. ¿Para qué campos es adecuado el fundición a la cera perdida?
La fundición a la cera perdida es ampliamente utilizada en la industria aeroespacial, automóviles y equipos médicos, maquinaria industrial, fabricación de arte y otros campos. Especialmente en la fabricación de componentes que requieren alta precisión, formas complejas y materiales de alto rendimiento, la fundición a la cera perdida ofrece ventajas significativas.
4. ¿Cuánto cuesta la fundición a la cera perdida?
ElCosto de la fundición a la cera perdidaes relativamente alto, principalmente debido al complejo proceso y al alto costo de los materiales y equipos requeridos. Sin embargo, para piezas fundidas con alta precisión, formas complejas y requisitos de alto rendimiento, la rentabilidad de la fundición a la cera perdida es significativa porque puede reducir las tasas de procesamiento y desecho posteriores y mejorar la eficiencia de la producción.
Resumen
La fundición a la cera perdida es un método de fundición de precisiónEso implica hacer un modelo fusible, recubrir materiales refractarios, fundir el modelo perdido, hornear la carcasa del molde y verter metal fundido. Después de que el metal se enfría y solidifica, se retira la fundición. El proceso de fundición a la cera perdida proporciona a la industria moderna soluciones de conformado de metales de alta precisión, alta calidad y altamente flexibles a través de sus procesos y tecnologías únicos. La mejora continua y la innovación de este proceso promoverán aún más su aplicación y desarrollo en la futura fabricación industrial.
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Recurso
https://en.wikipedia.org/wiki/Investment_casting
