Fundición a presión de aluminio:una guía completa sobre el proceso de fundición a presión de aluminio

Si está diseñando piezas de aluminio, es importante tener en cuenta el proceso de fabricación. Entre todos los procesos de formación de aluminio, la fundición a presión de aluminio es la solución ideal.

El aluminio es una aleación ligera con alta estabilidad dimensional. Por lo tanto, la fundición a presión de aluminio es un proceso de fabricación popular para crear formas y diseños complejos con una sección de pared delgada. Por lo tanto, son un metal popular en varias industrias.

Este artículo lo ayudará a comprender los conceptos básicos del proceso de fundición de aluminio. Echemos un vistazo más profundo al proceso.

¿Qué es el Troquel de Aluminio Proceso de picadura ?

La fundición a presión de aluminio es un método de fabricación para crear piezas de metal. Una barra de aluminio debe calentarse y fundirse por completo a alta temperatura y luego forzarse en la cavidad del molde preformado para crear las piezas metálicas deseadas.

El proceso de fundición a presión de aluminio utiliza la cámara fría de la máquina de fundición. La razón para fundir aluminio en una máquina de cámara fría es que la alta temperatura del aluminio fundido dañaría la máquina si el mecanismo de inyección se sumerge como en el proceso de cámara caliente.

En la máquina de cámara fría, el crisol se separa y las aleaciones de aluminio fundidas se trasladan desde el crisol a la matriz a alta presión. Después de inyectar el aluminio fundido, tarda un tiempo en solidificarse. Luego, debe separar las dos mitades del molde para revelar la parte de fundición de aluminio.

El producto final sale con una superficie lisa. La mayoría de las veces, los productos terminados no necesitan un mecanizado mínimo y pasan rápidamente a la etapa de entrega. Además, el molde fundido a presión se recicla para fabricar las mismas piezas antes de que se deteriore. Por lo tanto, la fundición a presión de aluminio es un proceso de fabricación ideal para la producción a gran escala. Y es por eso que los fabricantes prefieren la fundición a presión y es popular en varias industrias.

Ventajas de la fundición a presión de aluminio

La fundición de aluminio tiene amplias opciones de acabado superficial. La estabilidad dimensional es otra gran ventaja del proceso de fundición a presión de aluminio. Además, son versátiles y puede usarlos para casi cualquier industria.

Aquí hemos enumerado algunos de los beneficios de la fundición de aluminio:

• Productos acabados con excelente acabado superficial
• Buena resistencia a la tracción
• Materias primas de bajo costo
• Reducción de porosidad e impurezas
• La estructura molecular firme garantiza tolerancia dimensional sin microfisuras
• Precisión de espesor (se puede lograr menos de 1,5 de espesor)
• Estanqueidad y presión
• La longevidad
• Muchas aleaciones para elegir con diversas propiedades químicas y mecánicas
• Puede producir piezas con diseños muy complejos

Aleaciones comunes de aluminio fundido a presión

Hay algunas aleaciones de aluminio que se usan comúnmente en la fundición a presión. Algunos de ellos son:

• A380
• A390
• A360
• A413
• ADC-12
• ADC-1

Al prepararse para la fundición a presión de aleación de aluminio, elegir la aleación correcta es su primera tarea importante. Permítanos brindarle algunas ideas sobre las diferentes propiedades comunes de las aleaciones de aluminio fundido a presión para ayudarlo.

Por ejemplo, la aleación A390 tiene una gran dureza y una excelente resistencia al desgaste, pero la flexibilidad es menor que todas las demás aleaciones. En consecuencia, son apropiados para aplicaciones como bloques de motores de automóviles.

Por otro lado, el A360 viene con excelentes propiedades de hermeticidad a la presión y resistencia a la corrosión. Además, ofrecen una excelente fluidez al fundirse. Esta aleación es ideal para cajas de comunicación 5G, carcasas de controladores de automóviles, cárteres de aceite de automóviles, etc.

La aleación A380 ofrece excelentes propiedades de producto y fundición. Por lo tanto, son la elección del fabricante para una amplia gama de aplicaciones. Por ejemplo, herramientas eléctricas, muebles para el hogar, chasis para equipos electrónicos, cajas de cambios, soportes de motores y muchas otras aplicaciones utilizan aleación A380.

Fundición a presión de aluminio Características de la aleación

La aleación de aluminio viene con varias propiedades químicas y mecánicas avanzadas. Son altamente resistentes a la corrosión y tienen altas propiedades de disipación de calor. Además, la relación fuerza-peso también es una ventaja significativa.

Estas propiedades ayudan a los ingenieros mecánicos a diseñar piezas de fundición a presión de aluminio con gran flexibilidad. Estas son algunas de las propiedades:

• Ligero
• Resistencia a la corrosión
• Excelente relación resistencia/peso
• Altas temperaturas de funcionamiento
• Buena rigidez
• Características de acabado fino
• Blindaje RFI y EMI
• Excelente conductividad térmica
• Alta conductividad eléctrica
• Reciclabilidad total

Opciones de acabado de superficie para Aluminio fundido a presión

Las piezas fabricadas con procesos de fundición a presión de aluminio necesitan un mecanizado mínimo. Pero nada es perfecto. Por lo tanto, a veces es necesario realizar operaciones de acabado superficial por motivos estéticos y otros fines funcionales.

Estas son algunas de las opciones de acabado superficial más populares para piezas de fundición de aluminio.

Anodizado

El anodizado de aluminio fundido a presión es una opción asequible para hacer que las piezas sean resistentes a la corrosión y duraderas. Viene con una capa protectora no conductora en las piezas.

El aluminio es un material altamente conductivo, pero la capa de óxido tiene propiedades químicas y físicas similares a las de la cerámica que es un aislamiento eléctrico. Por lo tanto, el aluminio fundido a presión anodizado se vuelve no conductivo.

Sin embargo, el aluminio anodizado muestra una conductividad eléctrica limitada a través del contacto. Es debido a la delgadez de la capa de óxido circundante. Pero la conductividad es muy baja en comparación con el aluminio sin tratar. Por lo tanto, si su aplicación requiere conductividad eléctrica a través del aluminio, debe elegir otra opción de acabado superficial.

Recubrimiento en polvo

El recubrimiento en polvo es uno de los métodos de acabado superficial más populares para las piezas de fundición a presión de aluminio. Ocurre a una temperatura más alta y es comparativamente difícil de hacer. Pero este método hace que las piezas sean resistentes a las abolladuras y los arañazos. Además, obtendrás una gran variedad de colores, texturas y niveles de brillo.

Película química

Esta es otra opción popular de acabado superficial para materiales de fundición a presión de aluminio. Puede aplicar esto por muchos medios, como rociado, proceso de inmersión, brocha, etc. La única diferencia es que se conduce eléctricamente.

Lea más detalles sobre las opciones de acabado superficial para metales.

Aplicaciones de Piezas de fundición de aluminio

La aleación de aluminio tiene excelentes ventajas mecánicas. Por lo tanto, los verás en muchas aplicaciones. Por ejemplo, son una parte integral de las industrias automotriz y de la construcción.

Según un informe, el tamaño del mercado de fundición de aluminio era de 50 500 millones dólares estadounidenses en 2019 y un crecimiento anual compuesto esperado (CAGR) del 6,4 % entre 2000 y 2027. Más industrias se unirán a la comunidad y se desarrollarán nuevas aplicaciones.

Estas son algunas de las principales aplicaciones de fundición a presión de aleación de aluminio.

Construcción

Verá aluminio en superestructuras de techos, marcos de ventanas, etc. En la actualidad, las grandes estructuras, como puentes y edificios comerciales, también utilizan piezas de aluminio fundido a presión en el proceso de construcción.

Automoción

Las aleaciones de aluminio son livianas, lo que también es una característica esencial para los vehículos modernos. Por lo tanto, vería estas aleaciones en una amplia gama de aplicaciones en la industria automotriz. Desde el motor hasta las partes de la carrocería, están en todas partes.

Industria electrónica

En las últimas dos décadas, ninguna otra industria ha crecido más que la industria electrónica. La innovación de productos de consumo en estas industrias ha sido sobresaliente. Y el aluminio ha jugado un papel importante en la producción de esos productos de consumo.

Desde teléfonos inteligentes hasta carcasas para redes 5G, la aleación de aluminio fundido a presión juega un papel importante en este desarrollo.

Muebles

El aluminio tiene una alta relación resistencia-peso y es resistente a la corrosión. Además, no son tan caros. Como resultado, la industria del mueble utiliza una aleación de aluminio para fabricar varios muebles para el hogar y la oficina.

Por ejemplo, puedes ver cada vez más sillas fabricadas con aluminio fundido a presión. Además, muchas partes importantes de los muebles están hechas de aluminio, como cerraduras de puertas, bisagras, perillas y otros accesorios de aluminio.

Industria aeroespacial

Al igual que la industria automotriz, la industria aeroespacial también necesita una aleación que sea liviana y resistente a los impactos. Además, la industria aeroespacial requiere herramientas complejas y componentes estructurales de alta resistencia. En consecuencia, los materiales de fundición a presión de aluminio se utilizan para varias partes de un avión.

Algunas piezas aeroespaciales están hechas de aluminio fundido a presión, como las cabezas de los pistones de los motores de los aviones, las carcasas de carga, las piezas del sistema de combustible, las carcasas de las tapas de los distribuidores de los aviones, así como las piezas de los accesorios de iluminación y las piezas de los anillos de detención de las cajas electrónicas.

Diseño de piezas de fundición a presión de aluminio:3 factores a considerar

Los fabricantes deben tomar algunas medidas a través del proceso de fundición a presión de aluminio.

Diseño de moldes

La primera gran cosa es el diseño del molde. El diseño debe ser eficiente para que pueda inyectar aluminio fundido y sacar las piezas construidas sin esfuerzo. Cada molde tiene una línea de partición (la línea que separa dos mitades), y el diseñador debe considerar la línea antes de finalizar el diseño.

La ubicación del punto de inyección

La siguiente gran consideración es la ubicación del punto de inyección. Puede agregar más de un punto de inyección. Esto se puede hacer si existe alguna posibilidad de solidificar el aluminio fundido antes de llegar a todas las grietas de la matriz. Además, ayuda a las cavidades en el diseño.

Espesor de pared

El grosor de la pared de las piezas es otra consideración que debe tener en cuenta. Con tecnología de automatización y máquinas sofisticadas, no existe un nivel de espesor mínimo. Pero para obtener mejores resultados, sería mejor optar por un grosor constante para obtener mejores resultados.

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Coste de fundición de aluminio

El proceso de fundición a presión de aleación de aluminio es un proceso de fabricación relativamente económico. El costo depende de varios factores. El primero son los costos iniciales de herramientas. El costo de las herramientas para este proceso oscila entre USD 7000 y USD 75 000, por lo que aumentaría el precio total del proceso de fundición a presión. Pero como la fundición a presión es un proceso repetitivo, se vuelve más rentable cuando se opta por una producción de gran volumen.

En segundo lugar, es difícil determinar el costo exacto de fundición a presión sin conocer las especificaciones del producto. Depende del tamaño del troquel, si el perfil creado es hueco o sólido, y la complejidad de la sección transversal.

En tercer lugar, el costo cambiará según el tipo de máquina y los trabajadores. El proceso de solidificación llevará más tiempo para funciones masivas y eso también afectará los costos. Además, las piezas móviles complejas afectan los eventos de apertura y cierre de la máquina, lo que también aumenta los costos.

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