Cómo fundir aluminio:comparación de los métodos de fundición de aluminio

Los métodos de fundición de aluminio varían en diferentes procesos de fabricación, desde fundición en arena, fundición a presión, fundición a presión, fundición continua, Fundición en molde de cáscara , etc Cada fundición de aluminio proceso tendrá sus ventajas y desventajasa. D según el tamaño y la complejidad del casting, podemos elegir el método más adecuado.

El aluminio se aplica ampliamente en diferentes piezas de fundición que sirven a una variedad de industrias, tanto para usos industriales como no industriales. Para los que a menudo dudan “Cómo fundir piezas de aluminio” , la respuesta es que las fundiciones de aluminio utilizan varias tecnologías de fundición y la calidad es uno de los factores clave para decidir qué tecnología es la adecuada.

La calidad de la fundición es la medida tanto del interior como del exterior de la fundición y su resistencia y ductilidad. Los ingenieros siempre deben promover las ventajas y superar las desventajas de los métodos de fundición de aluminio para mejorar la calidad del producto y satisfacer las necesidades de los clientes de manera óptima.

Compare los métodos de fundición de aluminio:

Proceso de lanzamiento	Gama de tallas	Tolerancias	Coste de herramientas	Coste relativo en grandes cantidades	Coste relativo en pequeñas cantidades	Acabado superficial	Solicitud de borrador mínimo	Espesor mínimo de la sección
Fundición en arena	Todos los tamaños	0-3″ =1/32″ 3″- 6″=3/64″ 6+”=1/18″. A lo largo de la línea de separación, agregue 0.020″ a las piezas fundidas pequeñas. 0.090″ a fundiciones grandes.	$50-$15,000	Bajo	Menor	175-350 RMS	1-5⁰	0,125''-0,25''
Fundición a presión	Tamaño pequeño	No menos de 0,002″. 0,010″ adicionales en las dimensiones afectadas por la línea de partición.	$5,000-$150,000	Menor	Más alto	20-90 RMS	1-3⁰	0.050″ Piezas pequeñas 0.080″ Piezas medianas
Fundición en molde de cáscara	Normal máximo 80cm 2 área utilizable del molde.	1″ =0.004″ 1″-3″ =0.010″ 3″-6″ =0.013″ 6″-12″ =0.016″ 12″-20″ =0.020″. Agregue 0.005″- 0.010″ a lo largo de las líneas de partición.	$1,500-$25,000	Medio	Medio	75-125	Exterior:0 a 1 1/2⁰. Interior:0 a 2⁰	0.100’’
Fundición permanente	0,25 kg-50 kg	0.015'' a 1″. A lo largo de la línea de separación, agregue +/- 0,010″ si es una fundición pequeña, +/- 0,030″ si es una fundición grande.	$1,500-$55,000	Bajo	Menor	125-200 RMS	2-4⁰	0,100″-0,150″
Casting de inversión	1 onza-100 libras	+/-0.005″-3″ +/- 0.002″ allí después	$500-$20,000	Más alto	Medio	60-120RMS	Ninguno	0,3’’
Fundición centrífuga	Diámetro:1 – 120’’. Longitud:Hasta 50 pies. Peso:Hasta 5 toneladas	± 0,01″ para forma cilíndrica. ± 0,002″ para formas complejas.	Sin información	Bajo	Medio	63 – 500 μin para forma cilíndrica 32 – 500 μin para forma compleja.	Ninguno	0.1 - 5.0''
Colada continua	Hasta 0,2-1 m			Bajo	Alto		Ninguno	Depende de la forma

Discusión sobre los métodos de fundición de aluminio

1. Fundición en arena de aluminio

La fundición en arena es uno de los métodos de fundición más antiguos que apareció hace unos 2000 años. La fundición en arena se ha utilizado para fundir aluminio desde que el metal de aluminio se hizo popular desde principios del siglo XX.

En la fundición de aluminio en arena , el molde está hecho de arena y agentes de unión; los patrones se colocan dentro del molde y se presionan firmemente.

Después de retirar el patrón, se crea una cavidad de molde que es la réplica de la forma de fundición de aluminio.

A través del sistema de inyección, el aluminio fundido se vierte en la cavidad del molde y se solidifica. A medida que la fundición se enfría, el fundidor rompe el molde de arena y se recoge la fundición.

Hoy en día, las mejoras en la tecnología de fundición en arena han aumentado el peso y el tamaño medio de la fundición en arena de aluminio. Muchos objetos de aluminio fundido en arena pesan más de 50 kg, incluso algunos de hasta 100 m ³ .

Consulte el artículo sobre fundición en arena aquí.

Ventajas de la fundición en arena de aluminio

• Bajo costo.
• Flexibilidad para fabricar el número de piezas de fundición, ya sea un pedido pequeño o grande.
• Cualquier aleación de aluminio se puede moldear en arena, incluidas las aleaciones con fragilidad en caliente.
• La arena verde tiene una baja resistencia a la compresión, lo que minimiza el riesgo de defectos de agrietamiento en caliente.
• Flexibilidad para ajustar el diseño del patrón.

Desventajas de la fundición de aluminio en arena

• El acabado de la superficie no es uniforme. Se puede tratar con chorro de arena para mejorar la calidad de la superficie.
• El tamaño de la fundición tiene una mayor tolerancia que otros métodos de fundición de aluminio.

Cómo calcular la contracción de fundición de aluminio:https://vietnamcastiron.com/aluminum-casting-shrinkage/

Aplicaciones de la fundición en arena de aluminio

Es difícil mencionar la mayoría de las aplicaciones de fundición en arena de aluminio porque este proceso de fundición de aluminio puede fabricar casi todas las piezas. que varían en cualquier tamaño.

Si tiene un presupuesto moderado y desea fundir productos de aluminio que no tengan requisitos demasiado altos en el acabado de la superficie, entonces el método de fundición en arena es la opción número uno.

Detalle de fundición de metal en arena verde:

2. Fundición a presión de aluminio

Hay dos tipos de fundición a presión:fundición a presión de aluminio a alta presión y fundición de aluminio a baja presión .

Fundición a presión de aluminio a alta presión

La fundición a presión de aluminio a alta presión es el proceso de fundición de aluminio que fabrica piezas de fundición presionando fluido de aluminio a alta presión (aproximadamente 1200 bar) en un molde de acero a través de una pistola cilíndrica.

El aluminio líquido se bombea a alta velocidad y se solidifica rápidamente para formar las piezas de fundición de aluminio.

Hay dos tipos de cámaras de fundición en alta presión aluminio morir reparto ing :

• Cámara caliente :es una cámara de fundición donde el cilindro y la pistola están ubicados en un sistema de horno y tienen la misma temperatura que el punto de fusión de la aleación de aluminio.
• Cámara de frío :es una cámara de fundición donde la aleación de aluminio fundido se vierte en el cilindro, luego el pistón empuja el metal dentro del molde a través de una gran presión. Esta pistola no se coloca en el horno y se considera fría. La cámara frigorífica se utiliza principalmente para aleaciones de aluminio.

La fundición a presión de aluminio a alta presión es adecuada para la producción en masa de pequeños detalles , con un peso aproximado de 5 kg, superficie de corte delgada y un grosor de aproximadamente 0,4 mm. Cuanto más grande sea la pieza de fundición de aluminio, mayor será el costo.

Fundición a presión de aluminio a baja presión

Con la fundición a presión de aluminio a baja presión, el molde se llena con metal líquido procedente de un crisol de presión ajustable (normalmente 0,7 bar).

El horno de recocido de metal se encuentra debajo (en lugar de horizontalmente como la fundición a presión de aluminio a alta presión), el aluminio fundido se bombea directamente de abajo hacia arriba para llenar el molde. .

La fundición a presión de aluminio a baja presión es adecuada para fabricar piezas de fundición de aluminio con un espesor de pared de 3 mm. o más, y el volumen puede ser de hasta 150 kg.

En la fundición a presión, la aleación de aluminio se encuentra entre los metales fundidos con más frecuencia y representa el doble que los otros métodos de fundición de metales.

Tipos de aleaciones de aluminio utilizadas en el método de fundición a presión

• 380.0 (Al + Si + Cu + Mg):aleación de aluminio fundido, alta resistencia mecánica, buena resistencia a la corrosión, alta dilución, bajo precio. A menudo se utiliza para fundir cajas de cambios. Este tipo de aleación representa el 85 % de la aleación de aluminio que se utiliza actualmente en la fundición de aluminio a presión.
• A360.0 (reducir la cantidad de Cu):aleación de aluminio fundido de alto grado, menos impurezas, mejor resistencia a la corrosión que 380. Se utiliza para fundir instrumentos musicales, detalles anticorrosión.
• 413.0 (Al + Si):aleación fundida, mejor resistencia a la corrosión que 360. A menudo se usa para fundir pistolas, cigüeñales.
• 518 (Al + Mg):la mejor aleación de lingote (lingote), con la mejor resistencia al desgaste, pero baja dilución y difícil de fundir, alto costo.

Las ventajas de la fundición a presión

• Tolerancia estricta de la fundición de aluminio.
• La superficie es lisa y brillante, con pocos defectos en la superficie, lo que facilita la aplicación de la capa de pintura del producto.
• Los granos de aluminio tienen una textura apretada, densa y pequeña, suave que ayuda a que la fundición tenga altas propiedades mecánicas y buena resistencia al desgaste.
• Adecuado para líneas de producción automáticas.

Las desventajas de la fundición a presión

• Debido a que el aluminio fundido se bombea a alta velocidad y se enfría rápidamente, arrastra el condensado hacia la fundición, lo que dificulta la soldadura y el tratamiento térmico. Para tratar el gas atrapado en la fundición, la fundición puede utilizar la tecnología de descascarillado al vacío. Se deben seleccionar aleaciones de aluminio con un rango de temperatura de congelación corto.
• El costo de inversión para la operación y el molde es alto, solo es adecuado para grandes cantidades de pedidos.
• Es muy difícil adaptar el diseño del producto al método de fundición en arena.
• Debido al flujo de aleación a alta presión, el molde se desgasta rápidamente.

Aplicaciones de fundición a presión

Este proceso de fundición de aluminio tiene una amplia gama de aplicaciones desde componentes simples, como componentes de iluminación, hasta componentes complejos, como motores, cajas de transmisión, ruedas, suspensión de automóviles y naves espaciales.

3. Fundición de aluminio con molde de carcasa

Shell molding es una tecnología de moldeo con un molde hecho de resina fenólica termoendurecible .

Primero, las dos mitades de los patrones se diseñan y crean a partir de metal, y luego se calientan y recubren con lubricación. Luego coloque el patrón en la cámara de arena termoestable preparada anteriormente y luego déle la vuelta. La mezcla de arena de resina se adhiere al patrón y se endurece para formar una concha.

El patrón se elimina, dejando un caparazón. Dos mitades del patrón formarán dos moldes de cáscara de unos 10-20 mm de espesor. Estos dos moldes de carcasa se ensamblan para formar un molde completo. El aluminio líquido se vierte en el molde y se solidifica en forma de fundición.

En este punto, simplemente rompiendo la cáscara del molde, podemos recoger la fundición. .

La fundición de aluminio con molde de carcasa es uno de los métodos de fundición de aluminio que es adecuado para la fabricación de piezas fundidas a presión o de núcleo hueco. .

Las ventajas de la fundición en molde de cáscara

• El nivel de perfección del acabado superficial es relativamente alto.
• El tamaño de la fundición es más preciso; la tolerancia es estrecha.
• El patrón es reutilizable.

Las desventajas de la fundición en molde de cáscara

• Altos costos de producción.
• Con moldes grandes y complejos, no será fácil de moldear.

Aplicaciones de fundición de moldes de carcasa

Este proceso de fundición de aluminio es aplicable para la fundición de culatas, bielas, bloques y colectores de motores, bases de máquinas, capós de camiones, cuerpos de válvulas, etc.

4. Fundición de aluminio en molde permanente

La fundición de aluminio en molde permanente, también conocida como fundición en molde de metal, es uno de los métodos de fundición de aluminio que utiliza metal como material de molde. de manera similar a la fundición a presión. En consecuencia, el aluminio líquido es empujado hacia el interior del molde por su gravedad. , por lo que la velocidad de vertido es bastante baja.

Debido al molde de metal, la velocidad de enfriamiento de la fundición es rápida. Los moldes tienen una larga vida útil, por lo que se denominan moldes permanentes .

La fundición de aluminio en molde permanente es adecuada para la fundición de masas mayores que la fundición a presión de alta presión, alrededor de 10 kg. Cuanto mayor sea el volumen, más caro será el costo.

Si se combina con los métodos de tratamiento térmico, aumentarán las propiedades mecánicas de los moldes metálicos. Las piezas fundidas pequeñas se enfriarán rápidamente, por lo que no se requiere tratamiento térmico.

Para obtener las máximas propiedades mecánicas, trate con una solución especial a altas temperaturas, luego enfríe y permita un envejecimiento natural o artificial. .

La aleación de aluminio utilizada en la fundición de aluminio en molde permanente

• 366:fabricación de pistolas y automóviles.
• 355.0, C355.0, A357.0:fabricación de cajas de engranajes para componentes de alta resistencia, como piezas de cohetes.
• 356.0, A356.0:piezas de máquinas, ruedas de aviones,...

Las ventajas de la fundición de aluminio en molde permanente

• Las propiedades de fundición de aluminio son altas debido a la rápida velocidad de enfriamiento de la fundición.
• Baja tasa de contracción de aluminio y defecto de porosidad de gas. La tolerancia de la dimensión es de solo 1 mm.
• Buena calidad superficial 1-6 µm Ra.
• Menos chatarra.

Las desventajas de la carcasa de aluminio de molde permanente

• Alto costo.
• Difícil de hacer productos de fundición de aluminio con alta complejidad y gran tamaño.
• Difícil de ajustar el diseño del producto.

Las aplicaciones de fundición de aluminio en molde permanente

En la industria automotriz, creando piezas como engranajes, fundiciones, suspensiones, carcasas de inyección de combustible y pistones de motor. Las piezas de aviones también se fabrican a menudo mediante fundición de aluminio en molde permanente.

Este proceso de fundición de aluminio se utiliza en las industrias automotriz y aeronáutica para crear piezas, como engranajes, suspensiones, pistolas, carcasas de combustible, etc.

5. Fundición de aluminio

Fundición de aluminio, también conocida como fundición a la cera perdida de aluminio , es el método de fundición de aluminio mediante la inserción de cera o termoplásticos en un molde prefabricado de metal o caucho.

Los patrones de cera se recolectan y ensamblan para formar una rama de árbol conectado al sistema de inyección para colar en el mismo lote. El patrón de cera ahora se aplicará como revestimiento con materiales refractarios. . Este proceso se repite hasta que la funda exterior alcance un grosor de 5-15 mm. Esta carcasa es el molde de inversión .

Luego seque y caliente el árbol para que la cera del interior se derrita, dejando la cámara interior del molde con la forma del vaciado deseado.

Luego, el molde de inversión se calienta antes de verter el fluido de aluminio. Cualquier fisura que aparezca en el molde se puede reparar con cerámica o materiales especiales .

El aluminio fundido se vierte en el molde, después de que se seque solo para destruir la capa exterior de cerámica. La fundición se retira del árbol y se pasa al proceso de acabado.

Ventajas de la fundición de aluminio

• Superficie de alto acabado, alta precisión dimensional.
• Es posible fundir piezas de fundición de aluminio complejas.
• Muchos objetos de fundición de aluminio se funden al mismo tiempo.

Desventajas de la fundición de aluminio

• Altos costos de producción.
• Con el vaciado incluido el núcleo, será complicado y difícil de vaciar.
• Requiere un ciclo de producción más largo.
• Por lo general, solo es adecuado para piezas de fundición de aluminio de tamaño pequeño.

Aplicaciones de fundición de inversión de aluminio

La tecnología de fundición a la cera perdida tiene muchas aplicaciones, como la fabricación de piezas de fundición de aluminio en la industria aeroespacial, la industria eléctrica, las armas, los automóviles, el ejército, el gas y el petróleo...

6. Fundición centrífuga de aluminio

La fundición centrífuga de aluminio es el proceso de fundición de aluminio en el que se fabrica un molde de metal, yeso o grafito. Se gira el molde en una máquina de colada centrífuga, mientras que por fuera se vierte el aluminio fundido en el molde. El aluminio líquido se distribuirá uniformemente en la pared del molde según la fuerza centrífuga. y endurece según la forma del molde.

Hay dos tipos de moldes de fundición centrífuga:fundición centrífuga vertical de eje vertical y fundición centrífuga horizontal con un eje horizontal. El motor de rotación del molde hace girar el molde para esparcir el metal uniformemente sobre la superficie del molde.

Las ventajas de la fundición centrífuga de aluminio

• El tamaño de la pieza de fundición de aluminio es muy preciso debido a la fuerza centrífuga limitada y el metal está bien cerrado.
• La fundición de aluminio tiene altas propiedades mecánicas, una pequeña organización de metal fino en el exterior.
• No es necesario usar el núcleo, pero aún puede vaciarse en el medio para ahorrar los costos de fabricación del núcleo.
• No es necesario un sistema de vertido para ahorrar metal.

Las desventajas de la fundición centrífuga de aluminio

• La superficie interior de las piezas de fundición centrífuga de aluminio tiene un acabado deficiente, muchas impurezas y el diámetro interior no es el correcto.
• Por lo general, solo es adecuado para fundir piezas de aluminio redondas o cilíndricas. Con formas de fundición complejas, es necesario combinarlas con el método de fundición en molde de cáscara.

Aplicaciones de fundición centrífuga

Las fundiciones de aluminio emplean la fundición centrífuga para producir piezas de fundición de aluminio de los compresores de motores a reacción, tubos de hornos petroquímicos y muchos equipos militares y de defensa.

7. Fundición continua de aluminio

La fundición continua de aluminio es un proceso de fundición en el que una aleación de aluminio se vierte continuamente en un molde. con un sistema de refrigeración por circulación de agua. Dondequiera que se haga el yeso, se enfría y se retira inmediatamente.

Justo después del sistema de fundición habrá una línea continua de estampado y laminado. Los productos fundidos son barras, placas o tubos de aluminio con tamaños de hasta 0,2x1 m.

Es un sistema de fundición muy eficiente y muy utilizado en fundiciones de aluminio y acero .

Las ventajas de la colada continua

• Debido a que se enfría rápidamente, la colada continua de aluminio tiene altas propiedades mecánicas.
• Automatizar fácilmente da como resultado una alta productividad.
• La superficie de fundición es perfecta, el grano del metal está bien organizado.

Las desventajas de la colada continua de aluminio

• Solo apto para productos de fundición de aluminio con formas simples.
• Es imposible moldear objetos con longitudes de sección transversal.
• Altos costos iniciales de construcción.

Aplicaciones de colada continua de aluminio

La colada continua de aluminio se utiliza para fundir barras de metal, tubos de metal de diferentes tamaños.

Además, también hay varios otros métodos de fundición de aluminio que se utilizan para fabricar las aplicaciones de fundición de aluminio, como el proceso de moldeo sellado al vacío, la fundición por ablación, la espuma perdida, etc. También tienen muchas ventajas similares a los procesos de fundición anteriores.

Considerar tecnologías de fundición de aluminio adecuadas

Cada proceso de fundición de aluminio tiene sus ventajas y desventajas. Después de consultar detenidamente la información que compara los diferentes métodos de fundición de aluminio en el artículo, elija su fundición en función de su presupuesto, el tipo de productos de fundición de aluminio al que desea apuntar, los requisitos de precisión y la producción anual.

Muchos otros factores están afectando la elección de las tecnologías de fundición de aluminio . Sin embargo, esperamos que a través de la información proporcionada en el artículo, VIC haya ayudado en parte a los lectores a comprender mejor los métodos de fundición de aluminio y a tomar las decisiones correctas.

En VIC contamos con un sistema de fundiciones de metales con diversas tecnologías de procesamiento. Especialmente en la fundición de aluminio, VIC utiliza tecnologías de fundición de arena verde y espuma perdida y está en camino de expandir la línea de producción con otras tecnologías de fundición que se ajustan a los requisitos del mercado.

VIC se complace en cooperar con socios en todo el mundo para ayudar a los clientes a vender productos de fundición de metales con una calidad y un precio razonables.

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