El principio del moldeo por inversión

¿Qué es el moldeado de inversión?

El moldeo por inversión, también conocido como fundición por inversión o fundición a la cera perdida, es un proceso que se utiliza para fabricar componentes metálicos, partes de una máquina. El moldeo por inversión es uno de los métodos de fundición que es relativamente rentable y versátil, pero requiere más tiempo que otros. El moldeo o fundición de metales debe seguir requisitos estrictos. Por ejemplo, el proceso de moldeo debe ser resistente al calor ya que los productos se fabrican con metales fundidos.

Además, también se enfatiza la precisión de los moldes que se realizan mediante estos procesos. Puede costar mucho y requerir mucho esfuerzo cuando se requieren varios trabajos de mecanizado. Sin embargo, con el moldeo por inversión, el proceso de fabricación de moldes puede estar libre de trabajos de mecanizado excesivos, excepto por el alisado de la superficie en el último paso.

¿Cómo funciona el moldeado por inversión?

Los procesos de moldeo por inversión se completan con la formación de los moldes de cera y la fundición de los metales. En otras palabras, antes de fundir los metales, primero se deben hacer los moldes de cera, luego los metales se funden en los moldes de cera.

Para la formación de moldes de cera, se puede dividir en cuatro pasos , incluida la fundición de patrones de cera, el ensamblaje de patrones de cera, la configuración de la carcasa y la eliminación de cera. En cuanto a la fundición de metales, se puede dividir en fundición, corte y personalización de metales.

Fundición de patrones de cera

El primer paso de la formación de cera es verter la cera en un molde de inyección de metal, que suele ser el molde de inyección de aluminio. Los patrones de cera enfriada deben ser más grandes que los productos metálicos finales, ya que los metales se expanden cuando se calientan y se contraen después de que se enfrían.

Montaje de patrones de cera

Una vez que los patrones de cera se enfrían, se sumergen en una plancha caliente para permitir que los patrones de cera se adhieran entre sí y creen el llamado sistema de entrega de metal. El sistema de entrega de metal proporciona cavidades para que los metales fundidos se viertan más tarde, por lo que este es uno de los pasos importantes en la fundición de precisión de metales, que es la clave para reducir los requisitos del mecanizado de los productos finales.

Configuración de la carcasa

Después de eso, el ensamblaje del patrón de cera, o el sistema de entrega de metal, se sumerge en una solución cerámica que se llama suspensión, y este paso se realiza manualmente para evitar la imperfección de la configuración por parte de la máquina. Luego se reforzaría el conjunto bañado con lechada costando con el estuco de arena, y dejándolo secar. El proceso de inmersión en la lechada y el proceso de recubrimiento con el estuco de arena se repetiría hasta lograr el espesor deseado del molde de cera, que es de unos tres décimos de pulgada de espesor y debe tomar alrededor de cinco días.

Eliminación de cera

Después de formar el molde de cera espesado y seco, se colocaría en el autoclave, que es una cámara de vapor caliente, durante cinco a diez minutos, para derretir la cera fuera de la carcasa o del molde de cerámica. Una vez que se retira la cera y la cáscara se seca por completo, los procesos de formación de los moldes de cera están terminados.

Fundición de metales

Antes de que el metal fundido se vierta en la carcasa, la carcasa se calentaría en un horno durante aproximadamente dos o tres horas, para fortalecer la carcasa y estabilizar las propiedades de la carcasa para reducir la interacción entre el metal fundido y la carcasa más tarde. .

Una vez que el metal se funde y alcanza la temperatura de 2200 grados Fahrenheit, el metal fundido se vierte en la cámara de la carcasa y luego se deja enfriar y endurecer. El aluminio tarda unas dos horas en enfriarse, mientras que el acero tarda entre cuatro y cinco horas. Después de eso, la cubierta de cerámica se rompía y la pieza final de metal quedaba para el siguiente paso, y este proceso dura entre cinco y diez minutos.

Corte y Personalización

Finalmente, el sistema de entrega de metal sería cortado y pulido para suavizar los acabados de los productos finales, luego estos productos pueden venderse.

Moldeo por inversión frente a fundición en arena

El moldeo por inversión o fundición por inversión es una de las contrapartes de la fundición en arena, que es otro método de fundición pero reemplaza la cera en la arena. Si bien existen algunas variaciones entre ellos, incluida la complejidad del proceso, los moldes requeridos y el requisito de mecanizado.

Complejidad del proceso

Comparando el moldeo por inversión y la fundición en arena, los procesos del primero son más complejos que los del segundo, ya que el primero se dedica a hacer la integración del molde, para acomodar los productos finales requeridos. Si bien los productos que están hechos de fundición en arena no son tan versátiles como los del moldeo por inversión, los procesos que requiere la fundición en arena son relativamente menos y más simples que el moldeo por inversión.

Moldes requeridos

Como se ha mencionado en el párrafo anterior, el moldeo por inversión requiere más procesos para fabricar el molde y el producto final, ya que el único molde para el producto final puede cubrir toda la configuración del producto final. Por el contrario, la formación del molde en la fundición en arena es más sencilla y requiere menos pasos. Para hacer la configuración requerida, se requerían dos medios moldes para hacer un producto en fundición en arena, que es más que el moldeo por inversión.

Requisito de trabajo de mecanizado

Dado que la complejidad del moldeo por inversión es relativamente mayor, la integración y la perfección del molde son mayores, los trabajos de mecanizado se requieren menos en consecuencia, mientras que los moldes que fabrica la fundición en arena son más rugosos. Por lo tanto, posteriormente se requieren más trabajos de mecanizado para lograr las geometrías de los productos finales personalizados.

Moldeo por inversión frente a fundición a presión

Hay otro método en la fabricación de moldes o troqueles, que se llama fundición a presión. Es un método que transforma la energía eléctrica en energía térmica y genera chispas a partir de los electrodos para realizar las cavidades de los moldes o troqueles. Los procesos de fundición a presión son realizados por una máquina llamada máquina EDM, y los electrodos que envían la energía eléctrica en forma de calor están hechos de hierro fundido gris, lo que resulta en el requisito de piezas de trabajo conductoras electrónicamente. Esto conduce a la limitación de las piezas de trabajo para las que se puede aplicar la máquina EDM. Por el contrario, la versatilidad de los moldes cerámicos que se producen por el moldeo por inversión es mucho mayor que la máquina EDM.

Sin embargo, cuando se trata de la eficiencia de los trabajos, la fundición a presión supera la moldeo por inversión, ya que está libre de los intrincados procesos que requiere el moldeo por inversión. Por lo tanto, debido a la versatilidad de los métodos de fundición y la eficiencia de los trabajos, la elección entre estos dos puede depender de las preferencias y consideraciones personales de los fabricantes.