Fundición en arena mediante tecnologías de impresión 3D

La velocidad es esencial cuando se desarrollan nuevos productos. Cuanto más rápido ponga sus piezas en manos de los clientes, mayores serán sus posibilidades de ganar su negocio. Esto pone el enfoque del proyecto en el tiempo de entrega de las herramientas. Los patrones de fundición en arena y las cajas de núcleos no tardan tanto en producirse como los troqueles de fundición de metal, pero aún pueden agregar semanas a la línea de tiempo del proyecto. Ahí es donde entra la impresión 3D.

Si bien la impresión 3D es posible en metal, las piezas fabricadas de esta manera rara vez pueden sustituir a las que están fundidas en arena. Los metales no son los mismos y la pieza impresa no tendrá el aspecto, la sensación o la funcionalidad de una pieza fundida. Sin embargo, como método para producir moldes y machos, la impresión 3D ofrece ventajas en algunas aplicaciones.

Fundición en arena convencional

Convencionalmente, los moldes para fundición en arena se fabrican empaquetando arena alrededor de un patrón que reproduce la pieza que se está fabricando. La arena se mantiene unida de una de dos maneras. O contiene un aglutinante de arcilla, en cuyo caso se llama "arena verde" porque tiene algo de humedad, o está recubierta con un aglutinante de resina.

La densidad de la arena es una variable clave en el proceso de fundición en arena. Debe estar lo suficientemente apretado para que no pueda ser infiltrado por el metal, pero no tan apretado como para que sea impermeable al aire en la cavidad.

Luego se retira el patrón, dejando una cavidad para que el metal la rellene.

Cuando la pieza fundida necesita regiones huecas, como sería el caso de cuerpos de válvulas, colectores y carcasas, esto se logra mediante el uso de núcleos. Estas son esencialmente formas de arena compactada que reproducen el volumen hueco necesario en la pieza. Luego, el núcleo se coloca en la cavidad del molde de arena, donde ocupa el espacio que de otro modo ocuparía el metal líquido.

Después de verter y solidificar el metal, el molde de arena y el núcleo se rompen para liberar la parte metálica.

Uso de la impresión 3D

Impro utiliza la impresión 3D como una forma alternativa de producir tanto moldes de arena como núcleos. Esto se hace a través de un proceso llamado "lanzamiento de aglutinante".

La producción de moldes y machos comienza con modelos CAD de ambos. A continuación, estos archivos se preparan para la impresión en 3D definiendo una serie de cortes muy finos a través del molde y el núcleo.

La impresora funciona depositando finas capas de arena correspondientes a estos cortes CAD. Después de colocar cada capa, en un proceso similar a la serigrafía de camisetas, se aplica un líquido aglutinante en aquellas áreas que necesitan ser sólidas. Esto se hace mediante un dispositivo similar y escalado a partir de un cabezal de impresora de inyección de tinta.

Después de depositar y unir todas las capas, la arena suelta se sacude para revelar el molde de arena de impresión. Los núcleos se producen de la misma manera.

Beneficios de la impresión 3D en la fundición en arena

La razón principal para usar la impresión 3D es evitar el tiempo de espera necesario para hacer y probar patrones y cajas de núcleos. Esto ahorra mucho tiempo desde la colocación del pedido hasta la entrega de las primeras piezas, lo que hace que el proceso sea ideal para cantidades de producción piloto.

Cuanto más compleja sea la pieza fundida, mayor será el ahorro de tiempo al imprimir el molde de arena. Sin embargo, a medida que aumentan las cantidades, la economía cambia y el proceso convencional de fabricación de moldes, con patrones y cajas de machos, se convierte en la opción más rentable.

Impresión 3D para Sand Casting en Impro

Impro puede imprimir moldes de arena de hasta 78” x 39” x 39” (2m x 1m x 1m). Esto lo hace adecuado para piezas complejas como bloques de motor y culatas, así como carcasas y soportes grandes. Si desea obtener piezas fundidas en arena en el metal especificado en su diseño y desea minimizar el tiempo de entrega involucrado, pregúntenos acerca de la impresión 3D.