Qué es el casting de inversión y cómo funciona

• Casting de inversión es uno de los procesos de fabricación de metales centenarios, que puede remontarse a 5.000 años. En sus primeras formas, la cera de abejas se usaba para formar los patrones necesarios para el proceso de fundición. Hoy en día, las ceras más avanzadas, los materiales refractarios y las aleaciones especializadas se utilizan típicamente para hacer patrones. El metal fundido se vierte en un molde consumible formado por material cerámico refractario con un patrón de cera involucrado. La cera se derrite y el metal fundido se solidifica dentro del molde de cerámica, y luego salen las piezas de fundición de metal. Es por eso que la fundición de inversión a menudo se denomina "fundición a la cera perdida".

• La fundición de inversión se llama así porque el proceso invierte (rodea) el patrón con material refractario para hacer un molde, y una sustancia fundida se vierte en el molde. La mayoría de los metales se pueden fabricar mediante fundición de inversión de metal, como aleaciones de aluminio, latón, aleaciones de cobre, aleaciones de bronce, aleaciones de acero, hierro fundido, acero inoxidable.

• La cavidad dentro del molde refractario es un duplicado exacto de la pieza deseada. Debido a la dureza de los materiales refractarios utilizados, el proceso de fundición a la cera perdida normalmente genera piezas complejas de alta precisión con un excelente acabado superficial, como palas de turbina o armas de fuego. componentes Las aplicaciones de alta temperatura también son comunes, lo que incluye piezas para las industrias automotriz, aeronáutica y militar. A veces, la fundición a la cera perdida también puede reducir o incluso eliminar la necesidad de mecanizar, que a menudo es la única forma en que una pieza puede fabricarse económicamente.

• La fundición de inversión de vidrio soluble y sol de sílice son los dos principales métodos de fundición de inversión en la actualidad. Las principales diferencias son la rugosidad de la superficie y el costo de fundición. El método del vaso de agua se desparafina en agua a alta temperatura, y el molde de cerámica está hecho de arena de cuarzo de vaso de agua. El método del sol de sílice se desparafina en el fuego relámpago, y la arena de circón con sol de sílice hace el molde cerámico. El método de sol de sílice cuesta más pero tiene una mejor superficie que el método de vidrio soluble. Precise Cast ofrece fundición de inversión de sol de sílice y fundición de vidrio soluble como opciones para nuestros clientes en diferentes industrias, cubriendo varios pesos de componentes de fundición.

Principales pasos del proceso de casting de inversión

Pasos del proceso de fundición de inversión en fundición precisa:

Podemos producir fundiciones de inversión de alto nivel en una variedad de dimensiones y formas. En nuestra fundición, el proceso de microfusión se realiza con la tecnología más avanzada de China. En todo el proceso, las aleaciones totalmente metálicas están disponibles, podemos personalizar las fundiciones de inversión de acuerdo con las especificaciones de su material.

Diseño y fabricación de moldes de fundición de inversión:

Es el primer paso para el proceso de fundición de metal, la base para lograr productos de precisión y también el paso básico para hacer patrones de cera. Precise Cast tiene centros de mecanizado CNC de clase mundial para producir moldes de fundición de alta precisión y ofrecer un servicio rápido de herramientas. para nuestros clientes.

Fabricación de patrones de cera:

Un patrón que duplica las geometrías de las piezas acabadas se realiza mediante dos métodos principales:

Haz un troquel de inyección de cera:El patrón de cera se obtiene inyectando cera en el patrón. Obtendremos un modelo con las mismas dimensiones que los productos deseados. Luego, repetiremos el trabajo de inyección para obtener más patrones de cera

Patrón de cera impreso en 3D

Montaje de cera:

Una vez que los patrones de cera estén terminados, se ensamblarán en corredores, luego en un árbol terminado que está listo para ser sumergido.

Estucado：

Una vez que se realiza la capa de lechada, las partículas de arena caen sobre la superficie del ensamblaje del árbol húmedo, lo que ayuda a espesar y fortalecer la capa de recubrimiento sobre la superficie del ensamblaje de cera.

Desparafinado：

La cera dentro de la carcasa recién construida ahora se elimina colocando la carcasa en un autoclave de desparafinado a vapor o en un horno de fuego rápido. La cera se derretirá y saldrá por la compuerta y se verterá a alta temperatura. Los moldes de carcasa de cerámica deben cocerse para quemar los últimos rastros del material del patrón y luego precalentar el molde en preparación para la fundición. Por lo general, en el rango de 1600-2000 grados Fahrenheit, es por eso que la fundición de inversión también se llama "fundición a la cera perdida".

Fundición o vertido:

El metal fundido se vierte en las cavidades del molde precalentado. La fundición o vertido es el paso clave en todo el proceso de microfusión.

Refrigeración:

Luego, el molde se asienta para permitir que el metal fundido se enfríe y se solidifique a temperatura ambiente, lo que luego se convierte en las piezas fundidas finales.

Eliminación de la carcasa:

Luego, el material de la carcasa se elimina a través de procesos como el golpe de martillo, la vibración o el granallado de acero.

Piezas fundidas cortadas：

A continuación, las piezas de fundición acabadas se separan del sistema de canal y bebedero y, a continuación, se elimina el exceso de metal del cuerpo de fundición mediante esmerilado.

Acabado：

A continuación, se emplean varias técnicas de acabado, incluido el tratamiento térmico, el esmerilado, el pulido, el granallado/arenado y el revestimiento para lograr la superficie final solicitada.

Tratamiento Térmico:El proceso de Tratamiento Térmico puede mejorar las propiedades mecánicas de piezas de fundición. Los principales procesos de tratamiento térmico son la normalización, el revenido, el recocido, el endurecimiento y el revenido, la cementación.

Chorro de granalla/chorro de arena:para eliminar las incrustaciones y lograr un mejor acabado de la superficie, las piezas de fundición de inversión se pulen con chorro de arena o granalla con pequeñas bolas de acero.

Tratamientos de superficie y pintura al óleo antioxidante:para evitar la oxidación, las piezas fundidas se sumergirán en agua o aceite antioxidante. Los otros tratamientos superficiales también se pueden realizar en este paso, como pulverización de pintura, galvanizado.

Inspección de calidad:

La inspección también es uno de los pasos más importantes para el control de calidad de las piezas de fundición a la cera perdida. Una vez realizadas las operaciones de acabado, las piezas son inspeccionadas según planos técnicos y requisitos. Se realiza una inspección visual y de penetrantes fluorescentes para las superficies y se aplican rayos X para la identificación de defectos debajo de la superficie.

Aplicación principal de la fundición de inversión

• La fundición de inversión es beneficiosa para la fundición de metales con altos puntos de fusión. Debido a todo tipo de productos que puede producir la fundición de inversión, tiene aplicaciones industriales universales.

• Las piezas que normalmente se producen mediante la tecnología de microfundición incluyen aquellas con estructuras complejas, como palas de turbinas o componentes de armas de fuego (receptores de armas de fuego, gatillos y martillos). Incluso los fabricantes de equipos de la industria de bebidas y los fabricantes internacionales de válvulas de alivio de presión en la industria del petróleo y el gas utilizan fundiciones de inversión. Las piezas de microfundición también se utilizan ampliamente en las industrias aeroespacial, médica, de joyería, automotriz, aeronáutica y militar.

• Los componentes fabricados mediante el proceso de fundición por inversión también dan como resultado productos como accesorios dentales, engranajes, levas, trinquetes, joyas, componentes de maquinaria y otras piezas de geometría compleja. Como resultado, es seguro decir que, independientemente de su industria, si su negocio puede beneficiarse de las ventajas de las piezas y componentes de fundición de inversión, podrían ser la opción de metal perfecta para todos y cada uno de sus proyectos.

Ventajas del proceso de casting de inversión

Rango de tamaño：

Se pueden producir más de 1000 libras de piezas fundidas, aunque la mayoría de las piezas fundidas a la cera perdida son pequeñas. Esta capacidad está limitada a unas pocas ruedas de inversión y requiere un método de tratamiento profesional especial. Para la mayoría de las piezas de fundición, el peso suele oscilar entre una onza y 20 libras.

Formas Multifuncionales y Complejas:

• La fundición de inversión puede lograr tolerancias de alta precisión y contornos exteriores complejos de piezas, e incluso puede cumplir con los requisitos técnicos que las máquinas herramienta no pueden lograr. La fundición de inversión permite que las piezas alcancen el estándar de forma neta o forma casi neta, lo que reduce en gran medida el costo de procesamiento después de la fundición.

• El proceso de microfusión es la mejor alternativa a los procesos de soldadura y fabricación. La fundición de inversión puede realizar la combinación de múltiples componentes en una sola fundición para la producción, lo que no solo reduce la complejidad de la producción, sino que también mejora la eficiencia de la producción y la precisión dimensional.

Superficie precisa y suave:

• Al verter la cera en un molde de aluminio pulido, se producirá un patrón uniforme. El acabado 125 Micro es el estándar, e incluso las superficies más finas son comunes.

• La carcasa de cerámica se construye sobre la base del patrón. A diferencia de los dos medios moldes del moldeo en arena, el moldeo por inversión no tiene la línea de partición para su único molde. El estándar para las imperfecciones superficiales se acordará después de discutirlo con los clientes en función de su función.

Precisión dimensional:

• Por lo general, la tolerancia estándar para la primera pulgada de fundición de inversión es de +/-0,010″, y la tolerancia para cada pulgada posterior es de +/-0,004.
• El paso de diseño de dibujo puede disminuir o incluso omitir los requisitos de mecanizado posteriores de las piezas fundidas, en comparación con la misma pieza sin diseño de dibujo.
• Ya sea una pieza fundida, mecanizada o un componente de fabricación, el costo de producción de la pieza es directamente proporcional al requisito de precisión dimensional. A través de la revisión rigurosa del diseño de la pieza, se modifican las tolerancias, socavaduras, orificios ciegos, etc. de la pieza para lograr el propósito de aumentar la producción y reducir el costo de la pieza de trabajo. Cuanto mayor sea la precisión de la tolerancia de fundición, menos mecanizado posterior se requiere para las fundiciones de inversión que otras fundiciones tradicionales o componentes de fabricación.

Calidad e integridad:

Una característica vital e importante en este proceso es la integridad de la fundición. Fundición de inversión tiene una larga historia de prestación de servicios para sectores exigentes, como motores de turbinas de gas, petróleo, química, defensa y médica.

Precauciones al usar el casting de inversión

Coste de procesamiento:

Para requisitos de bajo volumen, la fundición de inversión puede ser más costosa que otros procesos de fabricación si se buscan herramientas. En esa condición, SLA o impreso en 3D puede ser una alternativa rentable (incluso para una cantidad de uno).

El costo de moldeo inicial también es un factor clave cuando se trata de si la fundición de inversión aporta el mayor valor. El molde de fundición de inversión generalmente consta de múltiples piezas ensambladas entre sí para hacer las piezas de forma compleja.
Este costo de moldeo inicial no es insignificante, pero puede compensarse con la falta de mecanizado y/o fabricación posteriores.

Restricciones de tamaño:

El molde de inversión puede crear las diversas piezas con una amplia gama de tamaños y tiene menos limitaciones en comparación con otros procesos de fundición, como la fundición en arena.

Tiempo:

En comparación con otros procesos, aunque el proceso de microfusión de varios pasos lleva más tiempo, requiere menos operaciones de mecanizado CNC posteriores que otros procesos.

Nuestro Equipo

Nombre del equipo	Cantidad	Tiempo promedio de servicio
Máquina de inyección de cera	30 conjuntos	4 años
Máquina pulidora vibratoria	12 conjuntos	3 años
Soldado de agua	3 conjuntos	3 años
Máquina de soldadura	15 conjuntos	4 años
Brochadora	2 conjuntos	5 años
Horno de tratamiento térmico	2 conjuntos	5 años
Soporte para pulir y pulir	50 conjuntos	4 años
Máquina de chorro de arena	15 conjuntos	8 años
Horno de sinterización	9 conjuntos	8 años
Lavadora	10 conjuntos	8 años
Torno automático CNC de tipo suizo	20 conjuntos	4 años
Tornos CNC	30 conjuntos	5 años
Centro de máquinas CNC	25 conjuntos	4 años
Unidades de roscado y taladrado	80 conjuntos	6 años

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Obtendrá un mejor servicio en Precise Cast, ya que podemos satisfacer todas sus necesidades únicas de fundición de inversión de prototipos rápidos. Podemos proporcionar un servicio de producción y prototipo rápido de manera constante y consistente, esforzándonos al máximo para hacer realidad sus ideas de diseño. Si tiene requisitos específicos para prototipos de fundición de inversión, solicite un presupuesto para obtener más información.