Técnicas de Fundición de Aluminio: Comparativa Completa

El aluminio puede moldearse mediante una amplia variedad de procesos, incluyendo:

• Fundición
• Extrusión
• Forja
• Laminado

Para cualquier tipo de metal, la fundición es probablemente el más versátil de todos los procesos de conformado, y resulta en la mayor variedad de piezas. De hecho, el Departamento de Energía de EE. UU. estima que más del 90 % de todos los productos manufacturados contienen productos de fundición metálica.

Las mismas técnicas de fundición utilizadas para otros metales pueden aplicarse al aluminio, pero algunos de los métodos más populares utilizados con aluminio son la fundición en molde permanente, la fundición en arena verde y la fundición a presión (die casting).

Fundición en Molde Permanente

La fundición en molde permanente implica crear un molde reutilizable a partir de metal con alta temperatura de fusión. Si se funde aluminio, el molde a menudo se hace de hierro gris o acero. Las dos mitades del molde se conectan y luego se precalientan. El metal fundido se vierte desde un cucharón para llenar el molde, y se deja solidificar hasta que está lo suficientemente sólido para remover la fundición. En la mayoría de los casos, la fundición se remueve para enfriar tan pronto como se ha solidificado; de lo contrario, el molde inflexible puede causar defectos a medida que la fundición se enfría y contrae. Después de remover la fundición, el proceso puede repetirse inmediatamente.

Ventajas de la fundición en molde permanente:

• Dado que el molde es reutilizable, los costos iniciales de utillaje pueden recuperarse fácilmente con series de alto volumen
• Se puede lograr alta precisión dimensional si se usa un molde mecanizado con precisión
• La repetibilidad es alta, y se necesita poca preparación entre fundiciones.

Desventajas de la fundición en molde permanente:

• Los moldes "permanentes" no duran para siempre, y pueden necesitar reemplazo a mitad de una serie grande
• Los moldes inflexibles pueden llevar a defectos si las fundiciones no se remueven rápidamente
• Los costos de utillaje son relativamente altos comparados con la fundición en arena verde

Fundición en Arena Verde

La fundición en arena verde es una forma común de fundición en arena que usa arena húmeda unida con arcilla para formar un molde. Primero, la arena se apisona alrededor de un patrón para formar una cavidad de molde. Luego se remueve el patrón y la cavidad del molde se coloca en un soporte y se empareja con su otra mitad, similar a la fundición en molde permanente. A continuación, el metal fundido se vierte en la cavidad. Después de que la fundición se ha solidificado, el molde se rompe para remover la fundición. La fundición se acaba luego rectificando características innecesarias como lengüetas y alimentadores. Muchas instalaciones pueden recuperar un alto porcentaje de la arena usada en fundición en arena verde.

Ventajas de la fundición en arena verde:

• Casi cualquier pieza puede fundirse usando arena verde, con una amplia gama de tamaño y peso
• Los costos de utillaje y materiales son muy bajos

Desventajas de la fundición en arena verde:

• El acabado superficial no es tan suave como otros métodos de fundición
• La precisión dimensional también es menor que otros métodos de fundición

Fundición a Presión (Die Casting)

La fundición a presión es similar a la fundición en molde permanente en que utiliza un molde metálico reutilizable, en lugar de moldes desechables basados en arena. En la fundición a presión, sin embargo, el metal fundido a menudo se inyecta en el molde a alta presión. La alta presión resulta en mayor detalle y acabado superficial más fino comparado con otros métodos de fundición, pero la durabilidad de las fundiciones a presión puede verse comprometida por bolsas de aire atrapadas. Mientras que la fundición a presión es preferida para series de alto volumen de piezas pequeñas, la complejidad de las fundiciones a presión es limitada. La configuración del aparato de fundición a presión limita la variedad de núcleos que pueden insertarse.

Ventajas de la fundición a presión:

• Las piezas pueden fundirse con mayor detalle y acabado superficial superior
• Los moldes (dies), a menudo mecanizados en acero de herramientas de alta calidad, duran más que otros moldes

Desventajas de la fundición a presión:

• Los costos iniciales de utillaje son muy altos
• La complejidad es limitada, especialmente para productos con secciones huecas
• La resistencia general puede verse comprometida por porosidad y otros defectos

Comparación de Métodos de Fundición de Aluminio

Este artículo es un extracto de nuestro libro electrónico, Fabricación con Aluminio: Historia, Técnicas de Conformado y Mejores Prácticas. Haga clic abajo para descargar el libro electrónico gratis.