Explicación de las fundiciones:su papel e impacto en la fabricación moderna

¿Tienes curiosidad por saber qué es una fundición y cómo se producen piezas fundidas de metal? ¿Por qué las fundiciones son tan importantes para la fabricación, en particular para la fabricación de maquinaria como las máquinas herramienta CNC?

En este artículo aprenderás todo sobre el fascinante mundo de las fundiciones y la fundición de metales. Cubriremos los siguientes temas:

• Definición de fundición
• Materias primas utilizadas en la fundición
• Máquinas implementadas en fundición
• Proceso de fundición
• Mejores prácticas en tecnología de fundición
• Productos terminados de fundiciones
• La inversión de Hwacheon en tecnología de fundición y fundición

¿Listo para explorar el mundo de las fundiciones y la fundición de metales? ¡Ponte el equipo de protección contra el calor, ponte los cascos y entremos!

Definición de fundición

Una fundición es una instalación hecha a medida que produce piezas fundidas de metal. Esto se hace fundiendo metales a temperaturas muy altas hasta convertirlos en líquido en un horno, vertiendo el metal fundido en moldes, seguido de un proceso de enfriamiento controlado, eliminación de la pieza fundida del exceso de material después de que el metal se solidifique y un paso de enfriamiento final.

Tenga en cuenta que las temperaturas de los metales fundidos pueden alcanzar hasta 1500 °C (2700 °F) o incluso más, dependiendo del tipo de material que se vaya a fundir.

¿Cuáles son las materias primas utilizadas en una fundición?

Hay muchos tipos diferentes de metales (o mezclas de aleaciones) que se utilizan como materiales de fundición. Pueden incluir metales como hierro, acero inoxidable, acero al carbono o aleaciones hechas con cobre, níquel y aluminio.

En Hwacheon Machine Tools, producimos una mezcla de diferentes materiales de fundición, como hierro fundido dúctil, hierro fundido nodular, hierro fundido gris, hierro fundido con alto contenido de silicio, hierro fundido de baja expansión térmica y hierro fundido especial.

Para reducir nuestro impacto medioambiental, hasta el 55 por ciento de la materia prima utilizada puede ser chatarra. Los materiales restantes serían arrabio (20 por ciento) y hierro de recuperación (25 por ciento).

La arena se utiliza comúnmente para construir marcos de moldes en fundición (fundición en arena). En nuestro caso, utilizamos arena de Arabia Saudita, que se sabe que es superior en los procesos de fundición.

¿Cuáles son las máquinas y equipos utilizados en la fundición?

Para optimizar una fundición se utilizan diversas máquinas y sistemas. Estos pueden incluir equipos de fusión, máquinas de fabricación de moldes (que pueden ser máquinas herramienta CNC), equipos de procesamiento de arena, equipos de tratamiento térmico, así como equipos de prueba e inspección.

Para la nueva fundición de Hwacheon, utilizamos las siguientes máquinas y equipos de primera línea (de Corea del Sur, EE. UU. y Reino Unido):

• Equipo de fusión:Hornos eléctricos de 3 y 6 toneladas cada uno (Inductotherm – EE.UU.)
• Máquinas para fabricar moldes:máquinas herramienta Hwacheon como la SIRIUS-2500 5AX
• Equipos de procesamiento de arena:OMEGA (Reino Unido)
• Equipo de tratamiento térmico:equipo de tratamiento de recocido de 10 toneladas (Corea del Sur)
• Equipos de prueba e inspección:espectrometro, máquina de prueba universal, agitador Ro-Tap, máquina de prueba de dureza Brinell y metalógrafo

Como puede ver, el proceso de producción de piezas fundidas de metal en una fundición requiere una importante inversión en máquinas y equipos.

¿Cómo es el proceso de fundición de metales?

Ahora que tenemos las materias primas y las máquinas necesarias, el siguiente paso implica el proceso de producción real de la fundición.

Hwacheon Foundry implementa los siguientes procesos para producir piezas fundidas de metal.

#1 Derritiéndose

El material de fundición líquido se funde a temperaturas de 1380 °C a 1420 °C. El material puede comprender una mezcla de chatarra (55%) + arrabio (20%) + chatarra de recuperación (25%). También se pueden utilizar otras combinaciones de materias primas dependiendo de la fundición a realizar.

#2 Creación y mecanizado de moldes

El patrón se crea mediante máquinas especiales para fabricar moldes de madera o, en nuestro caso, mediante centros de mecanizado CNC de Hwacheon. Luego se empaqueta arena alrededor del patrón, formando un molde de arena que es una réplica de la forma externa de la fundición posterior. Hwacheon utiliza el método de fundición en arena Furan debido a su ventaja clave en la producción de diversos tamaños y formas.

#3 Preparar y ensamblar el molde

El molde de arena se prepara y ensambla para verter el metal fundido.

#4 Verter metal fundido en un molde

En las estaciones de llenado se vierte el metal líquido en el molde.

#5 Enfriamiento

Después del llenado, los marcos del molde extremadamente calientes (¡literalmente se pueden ver llamas saliendo disparadas!) se colocan en un círculo de enfriamiento lento y largo.

#6 Quitar la pieza fundida del molde

Cuando el metal fundido en el molde se enfría y solidifica, se forma la forma final de la pieza fundida. El molde de arena se puede “romper” o “sacudir” para recuperar la pieza de fundición real.

#7 Recortar el exceso del casting

El exceso de material adherido a la superficie de la pieza fundida se elimina mediante una limpieza y desbarbado a fondo, seguido de pintura (utilizando pintura protectora).

#8 Acabado de productos finales

Hacia el último paso se realizan controles y pruebas de calidad. Se realiza un análisis de composición usando un espectrometro (para verificar la mezcla de materiales), seguido de una prueba de material usando una máquina de prueba universal y una máquina de prueba de dureza Brinell, antes de finalizar con una prueba de microestructura (se usa un metalógrafo).

#9 Almacenamiento/Entrega

Una vez terminado el producto, es importante mantener las piezas fundidas almacenadas adecuadamente en condiciones frescas en un área separada.

Mejores prácticas en tecnología de fundición

Para asegurarse de obtener los mejores resultados en el casting, es importante utilizar la última tecnología. Compartamos algunas de las mejores prácticas que adoptamos aquí en Hwacheon Foundry.

N.º 1 en adopción de tecnología de fundición en arena

Hwacheon utiliza el método de fundición en arena en lugar de otros materiales como cera, yeso o fundición a presión. Esto se debe a las siguientes razones:

• La fundición en arena le permite lograr una alta rigidez y estabilidad de la superficie con una pequeña cantidad de aglutinante.
• La arena amasada es muy líquida, lo que reduce el tiempo de fabricación porque no requiere proceso de cocción.
• La alta resistencia al calor y la baja generación de gas en la fundición en arena dan como resultado menos defectos de fundición.
• No necesitas un proceso separado para retirar la pieza del molde:¡simplemente golpéala para romperla!
• Se puede recuperar más del 95 % de la arena utilizada, lo que hace que la arena ahorre recursos y proteja la contaminación.
• El proceso de moldeado de arena no requiere operadores altamente calificados.
• La fundición en arena hace posible la producción en masa, así como la fundición de gran tamaño.

#2 Gestionar todo el proceso

Más allá de esto, Hwacheon también adopta estas otras mejores prácticas en tecnología de fundición:

En primer lugar, nos centramos en lograr una alta calidad en todo el proceso de automatización.

En segundo lugar, adoptamos una estricta gestión de control de calidad (QC), asegurándonos de que solo se utilicen materiales de alta calidad (chatarra, arrabio). También adoptamos mediciones controladas para lograr temperaturas de fusión precisas para los materiales.

En tercer lugar, nos aseguramos de que la temperatura esté controlada observando la temperatura de disolución y la temperatura de vertido.

Cuarto, adoptamos medidas de control de enfriamiento de vanguardia. Estos incluyen un túnel de enfriamiento automático que previene las grietas al ralentizar el proceso de enfriamiento; una consideración importante ya que un enfriamiento rápido provocará tensiones en el material y posibles grietas. Normalmente, el tiempo de enfriamiento de la fundición es de más de 24 horas. Esto puede llegar a las 48 horas para piezas fundidas que pesen más de 3 toneladas.

En quinto lugar, utilizamos una instalación de tratamiento térmico personalizada, lo que garantiza que los productos Hwacheon sean adecuados para máquinas de alta velocidad y precisión.

#3 Sea consciente de los detalles menores

Espera, hay más. Para garantizar una fundición en arena de alta calidad, también debes tener en cuenta lo siguiente.

Empiece por elegir cuidadosamente la mejor calidad de arena. Esto debería incluir:

• Control del tamaño de las partículas
• Gestión de la composición de la arena
• Control de polvo

A continuación, piense en la calidad de fusión de sus materiales:

• Calidad de la chatarra:Sin manchas, sin Mn (Manganeso)
• Calidad del arrabio:debe tener niveles bajos de Mn (manganeso), P (fósforo) y Ti (titanio)
• Control de dosis:mida todos los materiales en las cantidades exactas
• Control de temperatura:manténgala en el grado adecuado para derretir y verter

Finalmente, considere la calidad de enfriamiento de sus materiales. ¡Recuerde que el enfriamiento rápido puede provocar grietas y fracturas en sus piezas fundidas!

¿Cuáles son los productos terminados de las fundiciones?

Por último, pero no menos importante, ¿cuáles son los productos finales que se fabrican en las fundiciones?

Para Hwacheon Foundry, alrededor del 30 por ciento de nuestros productos terminados se utilizan para fabricar máquinas herramienta CNC de Hwacheon. Estos incluyen piezas de fundición para bancadas de máquinas, columnas, silletas, marcos de bancadas, carcasas de husillos y otros componentes.

Nuestra fundición también suministra componentes a empresas de renombre en todo el mundo. Incluyen:

• Maquinaria y sus piezas
• Brazos y cuerpos de robots
• Repuestos para transporte ferroviario
• Componentes de equipos semiconductores (fundición de baja expansión térmica)
• Componentes resistentes a la corrosión (por ejemplo, HSCI, placas de electrodos de decapado de acero inoxidable, electrodos de protección catódica)
• Piezas de motor de barco
• Componentes del sistema de energía solar,
• Muchas otras piezas de maquinaria

Por qué Hwacheon invierte en el negocio de la fundición

Hwacheon se enorgullece de tener nuestra propia fundición debido a la importancia de la fundición utilizada en todas las industrias.

Nuestro difunto fundador y presidente honorario, el propio Sr. Kwon Seung Gwan, comenzó a trabajar como aprendiz de fabricante de moldes en una fundición cuando era adolescente. Su valor, determinación y atención a la calidad dieron como resultado que se hiciera cargo de la propiedad de la fundición en 1945, cuando Hwacheon comenzó.

El material de fundición constituye las piezas más básicas en todas las industrias. El proceso de fundición se expande continuamente con los cambios en la tecnología. Nuestra fundición no es sólo un derecho de nacimiento del Grupo Hwacheon, sino que también sienta las bases de industrias futuras.

Las ventajas de utilizar piezas fundidas Hwacheon en nuestras máquinas CNC (según los comentarios de los clientes) incluyen:

• Capacidad para lograr alta rigidez, rendimiento, velocidad y precisión
• Sin deformación por envejecimiento manteniendo alta velocidad y precisión
• Alto rendimiento de corte
• Durabilidad y longevidad
• Capacidad de mantenernos al día con nuestro calendario de entregas

Nueva fundición de 21.000 m2 de Hwacheon

Hwacheon ha invertido recientemente 28,7 millones de dólares en unas instalaciones de última generación en la zona industrial de Daema.

Esta nueva instalación ocupa un terreno total de 73.000 m2, con un espacio de fábrica construido de 21.000 m2, lo que la convierte en una de las fundiciones más grandes de su tipo en Corea del Sur. Nuestra fundición, que inició su producción el 22 de diciembre de 2021, emplea actualmente a 120 empleados y tiene una capacidad de aproximadamente 1000 toneladas por mes.

Quizás le interese saber que la pieza más pesada que podemos fundir es la asombrosa cifra de 8 toneladas. Nuestra capacidad total de la instalación es de 12.000 toneladas por año en este momento.

Hwacheon decidió poco antes de la pandemia de Covid-19 esta nueva inversión para que podamos desarrollar un negocio de materias primas permanente y confiable para el futuro. Esto es parte de la ventaja única de Hwacheon.

¡Eche un vistazo a la nueva fundición de Hwacheon! Ver vídeo aquí:

Nuestros planes futuros en la fabricación de piezas de fundición

“Hwacheon comprende las metas y objetivos de la fundición de componentes en la fabricación porque muchas de nuestras operaciones son como las suyas” – Presidente Kim Ki Tae

El presidente Kim, un pionero en la industria metalúrgica, es la persona clave que transformó Hwacheon Foundry a lo que es hoy. Ha desempeñado múltiples funciones durante sus 35 años en Hwacheon:fabricación de máquinas herramienta, I+D y liderazgo de la nueva fundición de Hwacheon.

Como firme creyente en tener nuestra propia fundición, el presidente Kim está comprometido a continuar profundizando nuestra experiencia y conocimiento en la fabricación de piezas fundidas.

Hwacheon ha invertido y seguirá invirtiendo en instalaciones de producción que combinan el conocimiento de producción (acumulado durante décadas de experiencia) con la última tecnología de fundición y sistemas de automatización.

Hwacheon fomentará aún más nuestros talentos a través de la cooperación continua entre la industria y la universidad y proyectos de cooperación técnica con universidades e institutos. Nuestros recursos humanos son los activos más importantes de la empresa; por lo tanto, formaremos continuamente trabajadores calificados excelentes.

Contáctenos para obtener más información sobre nuestra fundición y nuestra gama de máquinas CNC.