La fundición a baja presión se refiere a un método de fundición en el que generalmente se coloca un molde sobre un crisol sellado y se introduce aire comprimido en el crisol para crear una presión baja (0.06-0.15 MPa) en la superficie del metal fundido, lo que hace que el líquido metálico suba desde el tubo ascendente y llene el molde, y controlando la solidificación. Este método de fundición tiene una buena compensación de contracción, una estructura de fundición densa y es fácil de fundir piezas complejas de paredes delgadas grandes sin la necesidad de tubos ascendentes, con una tasa de recuperación de metal del 95%. Sin contaminación, fácil de lograr la automatización. Pero el costo del equipo es alto y la eficiencia de producción es baja. Generalmente se utiliza para fundir aleaciones no ferrosas.
Principio
La fundición a baja presión es un método de fundición en el que la aleación líquida se presiona en la cavidad del molde de abajo hacia arriba bajo presión, y se solidifica bajo presión para obtener piezas fundidas. El principio de la fundición a baja presión se muestra en la Figura 1 "Principio de la fundición a baja presión". Se introduce aire comprimido seco o gas inerte en un crisol sellado y, con la ayuda de la presión que actúa sobre la superficie del líquido metálico, el líquido metálico se llena suavemente en el molde a través del bebedero de abajo hacia arriba a lo largo del tubo ascendente. La presión de llenado es generalmente de 20-60 kPa. Una vez que la fundición se haya solidificado por completo, libere la presión del gas sobre la superficie del líquido, de modo que el líquido metálico que no se haya solidificado en el tubo ascendente y el canal fluya hacia el crisol por su propio peso, y luego abra el molde para retirar la fundición.
Procesos básicos:
1. Preparación del molde
En primer lugar, es necesario crear un molde que pueda utilizarse para la fundición a baja presión. Este molde debe ser capaz de soportar la alta temperatura y presión del metal líquido, y tener la resistencia suficiente para garantizar la calidad de las piezas. Por lo general, los moldes están hechos de materiales refractarios y recubiertos con una capa especial de material en el interior para evitar la adhesión del metal.
2. Preparación del horno de calentamiento
Para calentar el metal a una temperatura lo suficientemente alta como para que pueda fluir, es necesario preparar un horno de calentamiento. Los hornos de calentamiento suelen utilizar gas natural o electricidad para proporcionar energía térmica. Al calentar el metal en un horno, es necesario asegurarse de que alcance una temperatura suficiente para convertirlo en estado líquido.
3. Fusión de metales
Calentar el metal en un horno hasta que se funda por completo. Durante este proceso, es necesario remover constantemente el metal para garantizar que se caliente y se funda de manera uniforme.
4. Pretratamiento del moho
Antes de verter el metal en el molde, es necesario realizar un tratamiento previo del mismo. Este proceso incluye la limpieza del molde y la aplicación de una capa de material especial para evitar la adhesión del metal. A continuación, se coloca el molde en la máquina de fundición a baja presión para prepararlo para la inyección del metal.
5. Inyección de metal
Cuando el metal está completamente fundido y el molde está listo, es hora de comenzar a inyectar el metal. En la fundición a baja presión, se utiliza un cabezal de llenado para inyectar el metal en el molde. El cabezal de llenado suele estar compuesto por algunos orificios, a través de los cuales se puede controlar el caudal y la velocidad.
6. Refrigeración de componentes
Cuando el metal llena por completo el molde y se ha enfriado, se puede retirar la pieza fundida. Por lo general, es necesario esperar un tiempo para asegurarse de que la pieza fundida se haya enfriado y solidificado por completo. Luego, se puede retirar la pieza fundida del molde.
7. Postprocesamiento de piezas
Por último, las piezas fundidas requieren un posprocesamiento que incluye la eliminación de cualquier exceso de material y el tratamiento de la superficie. Por lo general, se requieren máquinas o herramientas manuales para completar estas tareas.
Solicitud
La fundición a baja presión es la primera tecnología de fundición antigravedad que se empezó a utilizar en la producción industrial en la década de 1940. En la actualidad, la fundición a baja presión se utiliza principalmente para la producción de piezas de aleación de aluminio y de aleación de magnesio, como ruedas de automóviles en la industria automotriz, bloques de cilindros, culatas, pistones, carcasas de misiles, impulsores, deflectores de viento y otras piezas fundidas con formas complejas y requisitos de alta calidad para motores de combustión interna. Cuando se utiliza la fundición a baja presión para producir acero fundido, como ruedas de acero fundido, se deben utilizar materiales refractarios especiales para la tubería de elevación. La fundición a baja presión también se puede aplicar a piezas fundidas pequeñas de aleación de cobre, como accesorios de tuberías, grifos de baño, etc.
Industria de fabricación de automóviles: La fabricación de automóviles es un área de aplicación importante de la fundición a baja presión. Mediante el uso de la tecnología de fundición a baja presión, los fabricantes de automóviles pueden producir una variedad de piezas complejas, incluidos componentes de motor y piezas de transmisión.
Industria aeroespacial: En la industria aeroespacial, es necesario producir una serie de piezas complejas, entre las que se incluyen álabes de turbinas y componentes de motores de aeronaves. La tecnología de fundición a baja presión puede ayudar a los fabricantes a producir estas piezas de alta calidad.
3. Industria de fabricación de maquinaria industrial: La fabricación de maquinaria industrial es otra importante área de aplicación del dominio de la fundición a baja presión. Mediante el uso de la tecnología de fundición a baja presión, se puede producir una gama de componentes de maquinaria industrial de alta calidad, incluidos engranajes, reductores y sistemas de transmisión.