¿Cómo lanzar piezas de fundición de aluminio?

La fundición de aluminio es un proceso de fabricación ampliamente utilizado en el que el aluminio fundido se vierte en un molde para crear piezas complejas con excelente resistencia, bajo peso y alta resistencia a la corrosión. La fundición de aluminio es esencial en industrias como automotriz, aeroespacial, electrónica y construcción porque permite la producción de piezas con formas precisas, paredes delgadas y buenos acabados superficiales. Existen varios métodos para fundir aluminio, cada uno adecuado para diferentes aplicaciones, tamaños de pieza y volúmenes de producción.

1. Comprensión de la fundición de aluminio

La fundición de aluminio comienza con aleaciones de aluminio de fusión, seguido de verter el metal fundido en un molde preformado. Una vez que el aluminio se enfría y se solidifica, se retira el molde y la fundición se limpia y termina. El proceso de fundición permite la creación de geometrías simples e intrincadas que serían difícil o costosas de lograr el uso de mecanizado solo.

2. Métodos de fundición de aluminio comunes

a. Fundición de arena

Proceso: se crea un molde de arena empacando arena alrededor de un patrón. Una vez que el molde está listo, el aluminio fundido se vierte en la cavidad.
Ventajas: bajo costo, flexible para grandes piezas, ideal para pequeñas carreras de producción.
Aplicaciones: bloques de motor, carcasa de bombas, soportes y piezas de equipos industriales.

b. Fundición

Proceso: el aluminio fundido se inyecta en un molde de acero (dado) bajo alta presión.
Ventajas: alta velocidad de producción, excelente acabado superficial y precisión dimensional.
Aplicaciones: componentes automotrices, alojamientos electrónicos, herramientas y productos de consumo.

do. Casting de gravedad (fundición de moho permanente)

Proceso: el aluminio fundido fluye en un molde de metal reutilizable bajo la fuerza de la gravedad.
Ventajas: fundiciones más fuertes que la fundición de arena, adecuadas para la producción de medios volúmenes.
Aplicaciones: cabezales de cilindro, colectores y piezas de máquina de alta precisión.

d. Casting de inversiones (Casting de LostWax)

Proceso: un patrón de cera está recubierto con cerámica para formar un molde. Una vez que la cera se derrite, se vierte aluminio.
Ventajas: excelente detalle y acabado superficial; Bueno para formas complejas.
Aplicaciones: componentes aeroespaciales, herramientas médicas y piezas artísticas o ornamentales.

3. Pasos para lanzar piezas de aluminio

Paso 1: Diseño de patrones

Se crea un modelo de la parte final con cera, madera, plástico o metal. Este patrón ayuda a dar forma a la cavidad del molde.

Paso 2: fabricación de moldes

Dependiendo del método de fundición, el molde puede estar hecho de arena, cerámica o acero. El molde debe ser preciso y diseñado para soportar altas temperaturas.

Paso 3: aluminio derretido

Los lingotes de aluminio o la chatarra se calientan en un horno hasta que alcanzan un estado fundido (alrededor de 660 ° C o 1220 ° F).

Paso 4: verter el metal

El aluminio fundido se vierte cuidadosamente o se inyecta en el molde. En la fundición de troqueles, este paso usa alta presión; En la fundición de arena o gravedad, el flujo se controla manualmente o mediante mecanismos de inclinación.

Paso 5: enfriamiento y solidificación

El aluminio se enfría y se solidifica en el molde, tomando la forma de la cavidad. Los tiempos de enfriamiento varían según el tamaño de la pieza y el material de moho.

Paso 6: Eliminar el casting

Una vez sólido, el molde se abre o se rompe para eliminar la parte de fundición. En la fundición de arena, el molde se destruye; En el casting, se reutiliza.

Paso 7: terminando

La parte final es recortada, limpia y mecanizada si es necesario. Se eliminan las rebabas, el flash o las puertas. Se pueden aplicar tratamientos superficiales como anodización, pintura o recubrimiento en polvo.

4. Aleaciones de aluminio utilizadas en la fundición

Se utilizan diferentes aleaciones de aluminio dependiendo de la resistencia, la fluidez y la aplicación:

A356: Común en la fundición de arena y matriz, ofrece una excelente resistencia y resistencia a la corrosión.
ADC12: Popular en la fundición de matriz, buena fluidez y propiedades mecánicas.
Alsi10mg: a menudo se usa en aeroespacial y automotriz para su relación resistencia a la luz.
Serie ALCU y ALZN: se usa cuando se necesita alta resistencia.

5. Ventajas de la fundición de aluminio

Ligero: el aluminio es aproximadamente el peso del acero.
Resistencia a la corrosión: excelente para ambientes al aire libre y marino.
Relación de alta resistencia: ideal para el transporte y las piezas aeroespaciales.
Buena conductividad térmica: útil en disipadores de calor y carcasas electrónicas.
Rentamente para formas complejas: reduce la necesidad de mecanizado y ensamblaje.

6. Desafíos y control de calidad

Piezas de aluminio de fundición requiere atención al detalle:

Porosidad: las burbujas de gas pueden quedarse atrapadas durante la solidificación.
Contracción: la reducción del volumen durante el enfriamiento puede causar defectos.
Cracking: el enfriamiento desigual puede crear estrés y fracturas.

Para evitar estos problemas, los fabricantes usan software de simulación, fundición al vacío y sistemas de enfriamiento controlados. El control de calidad incluye la inspección de rayos X, pruebas ultrasónicas y controles dimensionales para garantizar que las piezas cumplan con las especificaciones.

Piezas de aluminio de fundición es un método versátil y rentable para producir componentes simples y complejos en diversas industrias. Al elegir el proceso de fundición correcto, ya sea arena, muerte, gravedad o fundición de inversión, y utilizando la aleación adecuada, los fabricantes pueden crear piezas fuertes y duraderas con desechos mínimos. Comprender cada paso, desde el diseño de moho hasta el acabado, es clave para garantizar piezas de aluminio de alta calidad para las necesidades de ingeniería modernas.