Cómo los Diseñadores Pueden Aprovechar las Tendencias Actuales en la Industria de Fundición a Presión

Cuando se trata de fabricar bienes o productos, se utilizan una variedad de procesos para crear artículos. Uno de los más comunes, y probablemente el más útil, es la fundición a presión.

La fundición a presión, si no lo sabe ya, es un proceso logrado vertiendo materiales fundidos, usualmente metal, en un molde o matriz reutilizable. Es beneficioso porque permite a los fabricantes crear partes o componentes con dimensiones precisas, definidos y con textura suave. El término "fundición a presión" en realidad se refiere a la pieza terminada, que está disponible después del enfriamiento.

Se espera que el mercado de fundición a presión crezca a $80 mil millones para 2022, según Mordor Intelligence, por lo que es sin duda una industria increíblemente lucrativa e influyente.

Aunque el proceso de fundición a presión en sí es increíblemente importante para crear un molde exitoso, todo comienza con el diseño real del molde y el artículo o componente relacionado. La mejor práctica de factorizar el proceso de manufactura durante la fase de diseño se llama DFM o Diseño para Manufactura.

Las partes o componentes diseñados sin pautas DFM y el proceso de fundición a presión en mente pueden salir defectuosos, causar que los gastos se disparen y crear problemas similares, como se señala en un artículo de Machine Design. Por eso, si es diseñador, es beneficioso para usted y sus socios mantenerse al día con las tendencias de la industria. Más importante aún, necesita asegurarse de que está factorizando el proceso de manufactura mientras diseña un componente.

Tendencias de la Industria de Fundición a Presión que Afectan a los Diseñadores

Aquí hay algunas de las tendencias crecientes o existentes en la industria de fundición a presión que querrá conocer para el próximo año:

1. Propiedad del Molde

En EE. UU., el cliente de una comisión de molde o matriz usualmente posee el molde, que posteriormente puede usar para producir y entregar los productos relacionados. Sin embargo, eso no necesariamente significa que el "propietario" tenga el molde en su posesión. A menudo, el molde permanecerá con el "fundidor a presión", o la parte encargada de crear los componentes necesarios.

La posesión del molde o matriz es importante porque con el tiempo, un molde se deteriorará por uso natural. Se requiere que sea mantenido, reparado o reemplazado completamente. Es trabajo del diseñador crear un molde duradero, preciso y confiable desde el principio, pero también recae en ellos crear algo que valga la pena replicar. Por lo tanto, el diseño real del molde es tan importante como el molde mismo.

Los diseñadores pueden beneficiarse del diseño o concepto de un molde de inyección, matriz o artículo similar. Es importante que se mantenga actualizado con las tendencias de la industria para asegurarse de entender cuándo es el momento de ejercer la propiedad o derechos sobre un molde.

2. Evitar Defectos

El espesor de pared, dimensiones, material e incluso la forma de un molde o matriz pueden tener un impacto significativo en la calidad del producto terminado. De hecho, no prestar atención a estos elementos durante el diseño puede resultar en defectos bastante serios para los bienes finales.

Es tan importante para los diseñadores adherirse a estándares de la industria y mejores prácticas como para quienes llenan el molde y crean los componentes relacionados. Según Leonard Cordaro, Presidente de Premier Die Casting y Ganador del Premio Herman H. Doehler 2015, "Las mejoras recientes en máquinas de fundición a presión permiten al diseñador reducir el espesor de pared y mejorar la porosidad interna en partes que tienen requisitos de prueba de presión o fuga." Otras cosas que los diseñadores deben considerar incluyen accesorios especiales para máquinas. Cordaro continúa: "Otra gran mejora en la fundición a presión es el uso de controles de temperatura del molde... [que] mantienen el molde a una temperatura constante."

Dado que la temperatura juega un papel crucial en la fundición a presión, los diseñadores deberían incluso considerar el patrón de flujo del metal o material, así como el tiempo de llenado para todos los moldes y matrices. Un material de secado rápido, incluso metal, va a cambiar la forma en que resulta el producto terminado. Así, el diseño real debe considerar materiales de secado rápido o fraguado rápido.

3. Nuevas Tecnologías

Similar a cuidar dimensiones y propiedades de moldeo, también es crucial que los diseñadores tengan en cuenta las tecnologías y sistemas que se usarán para facilitar la impresión o fundición. Máquinas robóticas y autónomas, especialmente en fundición a presión basada en aluminio, son increíblemente populares. La forma en que estos sistemas funcionan tiene un impacto directo en el producto terminado y puede optimizarse aún más a través de la fase de diseño.

Configurar y diseñar un molde que sea conveniente y usable por estos sistemas es un paso importante en el proceso de conceptualización. ¿Puede el molde que está creando ser monitoreado, alcanzado y ajustado por las máquinas en cuestión? ¿Es demasiado grande, o las dimensiones externas están fuera del alcance de las máquinas? ¿Puede el diseño general limpiarse o rasparse fácilmente? Los robots usualmente hacen la limpieza y granallado después de un llenado.

La fundición a presión asistida por vacío es otra tendencia creciente en la industria, usada para crear moldeados altamente precisos y confiables. Mientras un molde se está llenando, se tensa usando vacío tanto para la manga de inyección como para la cavidad del molde. Este proceso crea un área de llenado leal para materiales usados. Pero la forma en que funciona significa que el molde o matriz en cuestión va a cambiar forma y dimensión un poco después de tensarse. Eso deja el diseño y layout de dicho molde a los creadores reales que ahora deben factorizar la forma final del molde junto con el estado inicial.

En general, los diseñadores quieren mantenerse al tanto de las tendencias actuales para asegurar que pueden crear y mantener sus moldes y matrices para cumplir con las especificaciones nuevas y actualizadas.

4. Aplicaciones en Crecimiento

Cuando la fundición a presión apareció por primera vez, solo se usaba un pequeño puñado de materiales. Hoy, ese ya no es el caso. De hecho, es exactamente lo opuesto. Muchos nuevos materiales de moldeo y herramientas de llenado se están usando e introduciendo que nunca lo fueron en el pasado, según CWM Casting. Algunos de los elementos más comunes y nuevos incluyen zinc, aluminio y magnesio.

Muchas aplicaciones y escenarios de uso crecientes para moldes y matrices serán empleados aún más para crear componentes usando materiales inexplorados. Como diseñador, querrá entender qué materiales están en el pipeline, cómo difieren respecto al tiempo y patrones de llenado, y qué significa eso para el producto final. ¿Un material particular es frágil solo minutos después de ser llenado y creado, por ejemplo? Querrá que su molde sea rígido y protector en ese caso.

5. Costos Menores

Como siempre es el caso con impresiones repetidas y rediseños, factorizar el proceso de manufactura al idear un concepto, layout o nuevo diseño puede reducir el número de veces que tendrá que reiniciar. No tendrá que rediseñar un molde o matriz para corregir defectos que surgieron, y no tendrá que empezar de nuevo porque un diseño simplemente no funcionó.

El proceso DFM requiere colaboración y comunicación regular con socios a lo largo de la cadena, incluyendo la parte del molde, cliente y más. Necesita entender los requisitos completos del molde que está creando para producir algo viable. Los costos permanecerán más bajos y manejables si hace todo esto antes de idear un molde. Además, le ahorrará mucho tiempo a largo plazo, lo cual ciertamente apreciará.

Industria de Fundición a Presión: A Toda Velocidad

Quiere estar a la vanguardia cuando pueda; significa mantenerse competitivo y deseable. Ahora que entiende las tendencias futuras, puede posicionarse mejor para ser un líder hábil en la industria, particularmente cuando se trata de crear moldes y matrices confiables, eficientes y demandados.