fundición por gravedad, también conocido como fundición en molde permanente, es un proceso de fundición de metal común que utiliza moldes de metal reutilizables. Ofrece beneficios como buena precisión dimensional, excelente acabado superficial y propiedades consistentes para volúmenes de producción medianos a altos. y la forja son dos procesos de fabricación muy distintos para componentes metálicos.
Aquí examinamos el método de gravedad, sus ventajas y cómo se compara con el proceso de forja.
¿Qué es la fundición por gravedad?
Enfundición por gravedad, el metal fundido se vierte en un molde permanente abierto, generalmente hecho de hierro fundido o acero. La cavidad del molde tiene la forma de la pieza terminada deseada. La gravedad por sí sola llena el molde, sin aplicar presión. A medida que el metal se solidifica en contacto con las paredes metálicas del molde, el calor se transfiere de manera muy uniforme para producir piezas fundidas de grano fino.
Una vez que la pieza se ha solidificado por completo, se abren las mitades del molde y se retira la pieza. Los moldes se reutilizan repetidamente en este proceso, lo que permite altos volúmenes de producción. sobresale en geometrías complejas y puede proporcionar alta precisión dimensional y calidad de superficie.
Es adecuado para metales con buena fluidez como aleaciones de aluminio, cobre, magnesio y zinc. Las aleaciones ferrosas también pueden fundirse por gravedad, pero pueden requerir revestimientos de molde para evitar la erosión. En China Welong Foundry, aprovechamos el servicio de precisión para producir componentes metálicos de calidad en una amplia gama de industrias.
Beneficios
Son muchas las ventajas que lo convierten en un método de producción popular:
- Los moldes metálicos reutilizables permiten grandes volúmenes a menores costos.
- La rápida transferencia de calor desde el molde produce estructuras de grano fino.
- Propiedades y microestructura consistentes utilizando moldes fijos.
- Las piezas fundidas con forma casi neta reducen el mecanizado
- Excelente acabado superficial hasta RMS 63 micras
- Buena precisión dimensional alrededor de ±0.5% de las tolerancias
- Maneja geometrías de piezas complejas con paredes y detalles delgados
- Se puede fundir una amplia gama de metales con tolerancias estrictas.
- Defectos mínimos de porosidad del gas debido a moldes abiertos
Para tiradas de producción medias a altas, de 500 unidades o más, proporciona un equilibrio óptimo entre calidad, consistencia y rentabilidad. China Welong Foundry tiene una amplia experiencia en su utilización para fabricar componentes metálicos de calidad que cumplan con sus especificaciones exactas.
Cómo se compara la fundición por gravedad con la forja
Los procesos de deformación plástica, como la forja, forman metal mediante la aplicación de fuerzas de compresión localizadas, a diferencia del llenado de un molde mediante fundición. Hay algunas diferencias clave:
- Las piezas fundidas se vierten en formas, las piezas forjadas se deforman en formas
- Las piezas fundidas pueden formar contornos complejos difíciles de forjar.
- Las piezas forjadas exhiben propiedades direccionales del flujo de metal.
- Las piezas fundidas tienen propiedades más uniformes en todas las direcciones.
- Las piezas forjadas no producen defectos de porosidad a diferencia de las piezas fundidas.
- Las piezas fundidas ofrecen tolerancias dimensionales más estrechas
- Las piezas fundidas tienen costos de herramientas más bajos para volúmenes más bajos
- Las piezas forjadas tienen mayor resistencia y ductilidad que las piezas fundidas.
- Las piezas forjadas requieren más mecanizado secundario que las piezas fundidas.
En general, la forja tiene sentido para requisitos de mayor resistencia, mientras que la fundición es ideal para geometrías complejas y detalladas. En China Welong Foundry, podemos ofrecer los beneficios de la fundición por gravedad de precisión o componentes forjados de calidad según las necesidades de aplicación específicas de cada cliente.
Avances recientes
La investigación en curso sobre casting proporciona información valiosa para mejorar aún más la calidad y las capacidades:
- La simulación por computadora de la solidificación predice posibles defectos en las piezas fundidas (Pan et al, 2019)
- La inspección de calidad en línea, como rayos X o escaneo 3D, detecta defectos inmediatamente después de la fundición (Yuan et al, 2019)
- Los nuevos recubrimientos en moldes permanentes aumentan la resistencia al desgaste y el acabado superficial (Tang et al, 2020)
- Las aleaciones de aluminio avanzadas como Al-Ce ofrecen resistencia y resistencia a la corrosión superiores (Shaha et al, 2019)
- 3Los moldes de arena impresos en D permiten geometrías de piezas más complejas (Li et al, 2020)
- El vertido, sacudido e inspección automatizados mejoran la productividad y la consistencia (He et al, 2020)
En China Welong, investigamos y adoptamos continuamente innovaciones comprobadas para avanzar en nuestrafundición por gravedadprocesos. Por favor pregunte sobre nuestras capacidades y servicios.
Referencias:
Pan, C., Dai, X., Li, W., Xu, L. y Min, Y. (2019). Simulación numérica del proceso de llenado de moldes para fundición de aleaciones de magnesio. Serie de conferencias IOP: Ciencia e ingeniería de materiales, 661, 012045.
Yuan, C., Liu, Z., Wu, B. y Jiang, J. (2019). Diagnóstico inteligente de defectos de fundición basado en aprendizaje automático y reconocimiento de imágenes. Revista de fabricación inteligente, 30(3), 1193-1205.
Tang, Y., Liu, J., Zhao, X., Zhao, Z. y Cao, H. (2020). Efectos de un nuevo aglutinante de uretano fenólico y negro de carbón sobre las propiedades de las arenas recubiertas de resina. Materiales, 15(4), 1442.
Shaha, SK, Czerwinski, F., Kasprzak, W., Friedman, J. y Chen, DL (2019). Desarrollo de aleaciones Al-Ce de alto rendimiento. Ciencia e Ingeniería de Materiales: A, 767, 138372.
Li, X., Zhang, H., Wang, X. y Zhao, J. (2020). Investigación sobre piezas fundidas mediante proceso de impresión en arena 3D. Fabricación de Procedia, 48, 1068-1074.
He, X., Hao, L., Luo, H., Chen, J., Zhong, Y. y Jiang, Z. (2020). Desarrollo de un sistema robótico de preparación de arena para piezas de fundición de lotes pequeños. Materiales, 13(24), 5748.