Piezas fundidas mecanizadas:beneficios, aplicaciones y cómo se fabrican

Los procesos de mecanizado y fundición de metales a menudo se presentan como una comparación de "elegir uno u otro" para los fabricantes. Pero como insinuamos en nuestro artículo reciente sobre fundición versus mecanizado, hay muchos casos en los que el medio de producción más eficiente aprovechará tanto la fundición como el mecanizado juntos.

Este artículo resume los beneficios del mecanizado de piezas fundidas y cómo garantizar que pueda incorporar ambos procesos de fabricación en su próximo diseño.

¿Qué es una fundición mecanizada?

Una pieza fundida mecanizada es una pieza que primero se fundió en un producto semiacabado y luego se terminó con mecanizado CNC de precisión.

Puede producir las piezas fundidas iniciales utilizando uno de varios métodos de fundición, como fundición a presión, fundición a la cera perdida o fundición en arena. Sin embargo, cada uno de estos métodos de fundición tiende a tener sus propios inconvenientes, como un acabado superficial rugoso o la imposibilidad de realizar ciertas características de diseño.

El mecanizado CNC ayuda a mejorar la calidad del producto y agrega elementos de diseño faltantes. Puede utilizar uno o más procesos de mecanizado, como fresado CNC, torneado, taladrado, aserrado o un método de mecanizado menos convencional, para ayudar a crear productos acabados de primera calidad.

Los beneficios del mecanizado de piezas fundidas

El mecanizado de piezas fundidas tiene dos beneficios principales:

1. Agregar funciones y eliminar material no deseado.
2. Mejora de la precisión y el acabado superficial.

Para comprender mejor por qué estos beneficios son tan importantes, exploremos las aplicaciones relevantes para cada uno.

1) Modificación de piezas prefabricadas

Las piezas que los técnicos acaban de sacar de su molde de fundición se consideran "así fundidas". El fabricante no los ha sometido a mecanizado, arenado ni ningún otro proceso de acabado.

Por lo general, estas piezas tendrán un exceso de material no deseado del sistema de compuerta, las líneas de separación y cualquier elevador o ventilación que su fabricante haya incluido en la configuración de fundición. Como mínimo, los fabricantes deben utilizar herramientas de corte simples para eliminar el material excedente no deseado. Y si se funden varias piezas en un molde compartido para mejorar la eficiencia, los técnicos deben cortarlas del sistema de compuerta individualmente.

Los productores deben utilizar un mecanizado CNC más intensivo para obtener piezas de mayor calidad que cumplan con el diseño del producto y eliminen las líneas de separación. Hacerlo puede ayudar a ocultar los signos más obvios de fundición y mejorar significativamente la calidad del acabado.

Otro factor clave en la modificación de piezas fundidas es la adición de características que no se pueden producir de manera efectiva mediante la fundición. Por ejemplo, no se pueden producir las aletas curvas de una turbina (como la que se ve arriba) usando un molde permanente porque no se pueden separar las mitades del molde después de que el material de fundición se endurezca.

Y si bien se podría utilizar una técnica como la fundición a la cera perdida para abordar diseños de fundición en los que no se pueden retirar las mitades del molde, muchos otros desafíos de fundición podrían hacer que el mecanizado sea la solución preferida. Por ejemplo, los agujeros, ranuras y roscas suelen tener una calidad mucho mayor cuando se producen mediante mecanizado CNC.

2) Mejora de la calidad del acabado

Incluso si una pieza fundida no necesita características de mecanizado adicionales y usted puede eliminar fácilmente el material sobrante, el mecanizado CNC de precisión es un paso esencial para obtener piezas de alta calidad.

Los métodos de fundición como la fundición a presión producen un acabado superficial superior en relación con otros métodos de fundición, por lo que es posible que solo necesiten pequeños retoques de mecanizado para eliminar las líneas de separación. Pero el mecanizado de piezas fundidas se vuelve esencial para las piezas producidas mediante fundición en arena y fundición a la cera perdida si deben tener un acabado superficial liso.

La otra razón esencial para mecanizar piezas fundidas es mejorar la exactitud y precisión en piezas con límites de tolerancia estrictos. Las máquinas CNC modernas pueden alcanzar un grado de precisión mucho mayor que la fundición.

Los fabricantes que necesitan producir un gran volumen de piezas idénticas pueden aprovechar la fundición para ahorrar costos y luego utilizar el mecanizado CNC para cumplir con los requisitos de tolerancia. Pero para hacer esto, los diseñadores deben tener en cuenta los márgenes de mecanizado en la etapa de fundición.

Agregar tolerancias de mecanizado a sus diseños

En cuanto a las piezas fundidas mecanizadas, los diseñadores deben incorporar tolerancias de mecanizado en el diseño del molde para que las piezas fundidas tengan suficiente material para un mecanizado de precisión.

Por ejemplo, imagine que su pieza terminada tiene una pequeña protuberancia con tolerancias ajustadas. Si el diseño del molde tiene una característica del mismo tamaño que la protuberancia, cualquier contracción o porosidad hará que la característica sea más pequeña de lo que se suponía que debía ser. Si necesita algún mecanizado para mejorar el acabado de la superficie o refinar la forma de la protuberancia, los maquinistas se verían obligados a eliminar aún más material o correrían el riesgo de dejar la pieza rugosa y sin terminar.

Agregar márgenes de mecanizado al diseño de su pieza aumenta ligeramente el tamaño de las piezas fundidas o las características de la pieza que el fabricante terminará con mecanizado CNC. Estos márgenes ayudan a los fabricantes a cumplir consistentemente los requisitos de tolerancia con menos piezas rechazadas y, al mismo tiempo, reducir significativamente los tiempos de mecanizado.

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