Microfusión: ventajas clave frente a la fabricación tradicional de modelos de cera

¿Qué es el proceso de microfusión?

El proceso de microfusión (investment casting) consiste en realizar un modelo con cera, recubrir su superficie con materiales refractarios como arcilla, calentar la cera para que se funda y escape, obteniendo así una carcasa hueca formada por el material refractario.

Se vierte el metal fundido en esta carcasa hueca. Tras el enfriamiento, se rompe el material refractario para obtener las piezas metálicas. Este proceso de trabajo de metales se denomina microfusión, también conocido como fundición de precisión o fundición a la cera perdida.

Ventajas del proceso de microfusión

La microfusión ofrece las siguientes ventajas frente a otros métodos de fundición y conformado de piezas:

• Los fundidos presentan alta precisión dimensional y rugosidad superficial fina. La precisión dimensional puede alcanzar grados 4-6 y la rugosidad superficial 0,4-3,2 µm.

• Reduce drásticamente el exceso de mecanizado en los fundidos, pudiendo incluso alcanzar la fabricación sin exceso, lo que reduce el coste de producción.

• Permite fabricar fundidos con formas complejas difíciles de procesar por otros métodos.

• El tamaño de los fundidos puede variar desde unos pocos milímetros hasta miles de milímetros; el espesor de pared más delgado puede alcanzar 0,5 mm y el diámetro mínimo de orificio ser inferior a 1,0 mm.

• Materiales de aleación sin restricciones: acero al carbono, acero inoxidable, aceros de aleación, aleaciones de cobre, aleaciones de aluminio, superaleaciones, aleaciones de titanio y metales preciosos pueden producirse mediante microfusión.

• Especialmente adecuada para aleaciones difíciles de forjar, soldar y mecanizar.

• Ofrece alta flexibilidad productiva y gran adaptabilidad, apta tanto para producción en masa como para series cortas o incluso piezas unitarias.

• En resumen, la microfusión destaca por su gran capacidad productiva, bajo coste, simplificación de procesos complejos y rápida rentabilidad, situándola en posición ventajosa frente a otros procesos.

Defectos en el proceso de fabricación de modelos de cera

• Deformación del modelo de cera: tras extraerlo del molde, además de la contracción y cambio dimensional, a veces se deforma artificialmente por técnicas incorrectas de desmoldeo.

• Debido a que la flexión y deformación durante el enfriamiento son comunes, el modelo recién extraído debe colocarse con cuidado, generalmente en posición horizontal tomando un plano mayor como referencia.

• Factores como cera demasiado blanda o diseño de molde irracional también pueden causar deformación.

• Llenado incompleto del modelo de cera: las causas principales son baja temperatura de cera, velocidad de inyección lenta y baja temperatura del molde, lo que provoca un enfriamiento más rápido durante el flujo de cera.

• Se manifiesta en el llenado insatisfactorio de esquinas, aristas o zonas de pared delgada, situación muy similar a la alimentación insuficiente en fundidos metálicos.

• Rebabas en el modelo de cera: uno de los defectos más comunes: una lámina muy fina de cera sobresale en la línea de partición del molde, en la unión de bloques internos y en la conexión entre el núcleo y su base.

• Las causas principales son precisión insuficiente del molde, superficies de partición o uniones dañadas o sucias, fuerza de cierre insuficiente, presión de inyección excesiva o temperatura de cera demasiado alta.

• Burbujas en el modelo de cera: unas son burbujas superficiales visibles a simple vista; otras son burbujas internas, generalmente grandes e invisibles, pero detectables por abultamientos localizados en el modelo, causadas por la expansión de gases en su interior.

Puntos clave del proceso de microfusión

• No rociar excesivo agente desmoldeante en la cavidad del molde.
• No modificar fácilmente los parámetros establecidos del ciclo de fundición y prensado de la cera.
• El modelo de cera debe colocarse en bandejas de almacenamiento, separado entre sí para evitar daños. Pueden usarse abrazaderas para prevenir deformaciones.

Campos de aplicación de la microfusión

La microfusión se utiliza en casi todos los sectores industriales, especialmente en electrónica, petróleo, industria química, energía, transporte, industria ligera, textil, farmacéutica, dispositivos médicos, bombas y válvulas, entre otros.