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¿Qué es el casting de inversión?

La fundición de inversión es un proceso industrial común que se ha utilizado durante miles de años. Tiene sus raíces tanto en el antiguo Egipto como en China. En la antigüedad, la cera de abejas era el material elegido, pero ahora se utilizan materiales de cera y aleaciones más avanzados. Aunque la fundición de inversión produce solo una pieza por molde, es muy precisa, versátil y repetible. Aquí, proporcionaremos una visión detallada de lo que es el casting de inversiones.

Capaz de crear formas y piezas complejas, el proceso consiste en crear un patrón de cera que se sumerge en una suspensión de cerámica. El proceso recibe su nombre debido a este paso, ya que el patrón se "invierte" en la suspensión, que luego forma un molde endurecido. Una vez que la cerámica refractaria se endurece, se voltea y se expone al calor; la cera se drena para crear una capa en la que se vierte el metal fundido. Cuando el metal se enfría, el molde cerámico se rompe.

Dado que el patrón de cera se derrite o se pierde en el proceso, la técnica a menudo se denomina "fundición a la cera perdida".

El proceso de fundición de inversión

Utilizado para fabricar joyas, álabes de turbinas y piezas industriales como engranajes, trinquetes y levas, el microfundido implica estos pasos básicos:

  1. Fundición de patrones de cera :La cera toma la forma de la pieza. A menudo es el material de elección porque la cera se derrite fácilmente y es reutilizable. Se crea un molde o matriz maestra para fabricar patrones de cera y puede tener núcleos para formar características internas. Para producir varias partes a la vez, una barra de cera (o corredor) puede conectar los moldes y permite que el material fundido llegue a muchas partes simultáneamente. Los canales y moldes crean un sistema de entrada de cera central en forma de árbol.
  2. Creación del molde :El patrón de cera, los canales y los bebederos (donde luego se vierte el material fundido) se sumergen en una lechada refractaria de cerámica que normalmente consiste en partículas finas de sílice, agua y aglutinantes. La capa de lodo que cubre la pieza se convierte en el molde. Sumergido varias veces, el conjunto se recubre con una capa de material de hasta 10 mm de espesor y luego se seca. La pieza se coloca boca abajo y se calienta para derretir la cera, que se vacía para formar una capa hueca.
  3. Verter :El molde se precalienta a una temperatura muy alta (hasta 2000 ℉) para mejorar el flujo y evitar que se dañe el molde. El metal fundido se vierte en el sistema de inyección para llenar la cavidad del molde. La gravedad suele ser suficiente para verter, pero se puede aplicar vacío o presión según la aplicación. A medida que se enfría el ensamblaje, la cerámica y el metal se encogen, lo que mejora la precisión. El tiempo de enfriamiento depende del material y su espesor.
  4. Rompiendo moldes :El molde debe romperse con cuidado para no dañar la pieza fundida. Esto se puede hacer manualmente con herramientas o con chorros de agua. Las piezas fundidas individuales se pueden separar del sistema de inyección con herramientas de corte, aserrado e impacto. A veces se eliminan quemándolos o con nitrógeno líquido (rotura en frío) antes de limpiarlos y terminarlos.
  5. Acabado :Se puede aplicar chorro de arena, esmerilado, soldadura u otro tratamiento térmico para eliminar las impurezas, enderezar la pieza o alisar sus superficies. Se pueden utilizar prensas hidráulicas para enderezar. El mecanizado secundario agrega tiempo al proceso y puede no ser adecuado para pedidos de gran volumen. En general, la creación de un patrón de cera para completar el proceso de vaciado toma alrededor de siete días, y mucho de eso implica formar/secar el molde de cerámica.

Tecnologías de impresión 3D

Los patrones a base de resina ahora se pueden hacer a través de la impresión 3D. La estereolitografía (SLA) y el procesamiento de luz digital (DLP) se utilizan comúnmente. Estas tecnologías simplifican la fundición de inversión al reemplazar los pasos tradicionales, como la creación de moldes y la producción de patrones de cera.

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Impresión 3d

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