Acero de aleación frente a acero al carbono:qué seleccionar para sus productos de fundición de inversión

Los expertos en fundición le dirán que los aceros aleados son más difíciles de fundir que los aceros al carbono, pero esto no debería influir en su elección de metal. De hecho, el acero aleado de microfundición produce mayores beneficios que usar el mismo proceso para el acero al carbono. Si esto parece una contradicción, la explicación radica en comprender los beneficios del casting de inversión.

La diferencia entre aleación y acero al carbono

El acero es hierro que contiene entre 0,0002 y 2,1% de carbono. Dichos aceros al carbono llevan la designación 10XX según el sistema de clasificación SAE, donde XX representa el porcentaje de carbono. Estos aceros tienen buena resistencia y ductilidad, lo que los hace adecuados para una amplia gama de aplicaciones. Además, el acero con un contenido de carbono de alrededor del 0,2 % también tiene una buena maquinabilidad.

Los aceros aleados son aquellos en los que se incorporan elementos adicionales. El manganeso, el níquel, el silicio y el cromo son algunos de los más comunes. Cuando la proporción de elementos de aleación está entre el 5 y el 20% del total, el acero de alta aleación resultante se considera acero para herramientas.

A diferencia de los aceros al carbono, los aceros aleados se templan y/o endurecen fácilmente mediante tratamiento térmico. Sin embargo, son más difíciles de mecanizar y fundir, con detalles que dependen de la composición real de la aleación.

Beneficios del casting de inversión

Fundición de inversión funciona bien para piezas de acero. Esto se debe a que los moldes cerámicos manejan las altas temperaturas involucradas y el proceso produce geometrías de formas casi netas que necesitan poco mecanizado final.

Los moldes se fabrican recubriendo un patrón de cera con una suspensión de cerámica. Esto se acumula en capas, y el grosor de la capa se usa como una forma de controlar la tasa de solidificación. Una vez que la suspensión está seca, la cera se derrite para salir de la cavidad. La capa de cerámica que queda se puede calentar para reducir su efecto de enfriamiento sobre el metal fundido a medida que se vierte.

La fundición de inversión es capaz de producir detalles finos y secciones delgadas. El acabado de la superficie es un reflejo del patrón de cera original con la adición de granularidad de la suspensión. El uso de una lechada muy fina para la primera capa ayuda a crear un acabado suave en la pieza fundida.

La precisión geométrica es muy buena. La fundición de inversión normalmente puede mantener tolerancias superiores a 0,005" por pulgada lineal.

Minimice el mecanizado con fundición de inversión

Alta precisión, inclusión de detalles finos y excelente acabado superficial, significa que las piezas pueden fundirse muy cerca de las dimensiones finales. Además, los ángulos de inclinación no son necesarios, a diferencia de la fundición en arena. Juntos, minimizan la cantidad de mecanizado necesario para crear superficies de montaje, orificios y perforaciones.

Aleación o acero al carbono para fundición a la cera perdida?

Los expertos en fundición informan que los aceros aleados suelen ser un poco más difíciles de fundir que los aceros al carbono. Esto se debe a las propiedades de los elementos de aleación y cómo se comportan cuando se funden. Sin embargo, el impacto es pequeño y no debería ser motivo para comprometer el rendimiento de la pieza fundida. Si un diseño requiere acero aleado (generalmente por razones de resistencia o la capacidad de aumentar la dureza mediante tratamiento térmico), entonces ese es el metal a usar.

El problema más grande es la capacidad de minimizar el mecanizado a través del moldeo por inversión. Reducir la cantidad de mecanizado necesario puede ahorrar mucho tiempo, gastos de herramientas y desechos.

Dependiendo de la composición, los aceros aleados pueden plantear importantes desafíos de mecanizado. Algunos aceros de alta aleación solo se pueden mecanizar mediante procesos lentos y costosos como la electroerosión y el rectificado. Un proceso de forma casi neta, como el moldeo por inversión, reduce la necesidad de mecanizado y, por lo tanto, puede ahorrar tiempo y dinero.

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El proceso de microfusión es una buena opción para producir piezas complejas tanto en metales ferrosos como no ferrosos. Es particularmente beneficioso con metales ferrosos ya que los moldes de cerámica pueden tolerar temperaturas muy altas. Además, como es capaz de producir formas casi netas, es una forma de minimizar el mecanizado secundario.

Tanto los aceros al carbono como los aleados son buenos candidatos para la fundición a la cera perdida. Los grados de acero al carbono suelen tener una colabilidad ligeramente mejor, pero los aceros aleados obtienen mayores beneficios ya que presentan mayores desafíos de mecanizado. Para los clientes que necesitan las propiedades materiales de los aceros aleados, la fundición de inversión reduce la cantidad de mecanizado necesario. Para obtener más información, comuníquese con nosotros para programar una conversación con un especialista en casting.