Fundición en arena verde vertical vs horizontal: Elección del proceso óptimo para eficiencia y coste

La fundición en arena a menudo se piensa como un proceso para cantidades pequeñas a medianas, pero con una modificación es un proceso económico para producción de grandes cantidades. Esa modificación es partir el molde verticalmente en lugar de horizontalmente. Entender por qué esto marca la diferencia, y cómo podría beneficiarse de ello, requiere un análisis más detallado de los dos métodos de fundición en arena verde: procesos de partición horizontal vs vertical.

Un molde, una pieza

La fundición en arena implica crear una cavidad en arena y luego llenarla con metal líquido. El metal se solidifica para formar la pieza, tras lo cual la arena se rompe y reutiliza. La cavidad se forma por un modelo que, con la adición de tolerancias de fundición y ángulos de desmoldeo, replica la pieza a fabricar.

Como el modelo tiene que salir de la arena para dar paso al metal, la cavidad del molde siempre se hace en dos mitades. La arena se apisona alrededor de una mitad y se retira el modelo. Luego se apisona más arena alrededor del otro lado y las dos mitades se bloquean juntas.

En la mayoría de operaciones de fundición, la arena se llama "arena verde". "Verde" en este contexto se refiere a que tiene un grado de humedad que une las partículas. La alternativa es arena de resina. Esta está recubierta con un material aglutinante que la mantiene unida. La fundición en arena de resina es un poco más cara que la arena verde, pero produce un acabado superficial más liso y mayor precisión geométrica. Eso a su vez permite fundir paredes más delgadas y características más finas.

Partición horizontal vs vertical

Históricamente, la fundición en arena se hacía con una división horizontal entre las dos mitades del molde. La mitad inferior es una caja llamada arrastre (drag) y la superior es el copé (cope). El modelo se usa para hacer una cavidad en la mitad superior del arrastre y la inferior del copé. Juntas se refieren como la caja de moldeo (flask).

En los años 60 se desarrolló una variación de este proceso donde la línea de partición entre las dos mitades es vertical. Esto elimina la caja de moldeo, reduce la cantidad de arena necesaria, y puede automatizarse para mayores tasas de producción.

El modelo se hace en dos mitades, que se enfrentan verticalmente. La arena se deposita entre ellas, y luego se cierran para crear cavidades en ambos lados de la arena. Un modelo, llamado placa oscilante (swing plate), se levanta y el otro modelo, la placa de presión (pressure plate), empuja la cavidad de arena formada hacia fuera.

Los modelos vuelven a su posición inicial, se deja caer más arena entre ellos, y el proceso se repite. Los moldes de arena forman una línea que pasa bajo la estación de colado de metal. Una vez llenos continúan moviéndose mientras el metal se solidifica. Al final de la línea la arena se sacude y se recuperan las piezas fundidas.

Ventajas e inconvenientes de fundición en arena horizontal vs vertical

La gran ventaja de la técnica vertical es que es capaz de mayores tasas de producción que el método horizontal tradicional. Además, produce fundiciones de calidad consistentemente alta. Los inconvenientes son que el equipo requiere inversión de capital sustancial y el utillaje de modelos es más caro que para el método horizontal.

En contraste, la fundición en arena horizontal es muy rentable para producción de cantidades pequeñas. La calidad puede ser ligeramente más variable pero el proceso puede producir fundiciones más grandes y pesadas que las que usualmente se harían en una línea de fundición vertical automatizada.

Selección del proceso de fundición en arena verde adecuado para sus piezas

Cuando se necesitan cantidades grandes o pequeñas de fundiciones, usualmente es obvio qué proceso usar. Sin embargo, hay muchas piezas donde los volúmenes proyectados significan que la decisión requiere una combinación de análisis y experiencia. Los especialistas en fundición en arena de Impro tienen profunda experiencia con ambos métodos y están bien calificados para asesorar sobre el mejor enfoque. Si está explorando opciones para producir piezas por fundición en arena, pregunte qué recomendamos.