Fundición a Presión (Die Casting): Principios, Tipos y Aplicaciones Industriales

Principio de funcionamiento de la fundición a presión

La fundición a presión (die casting) es un proceso de moldeo permanente de alta presión. Ciclo automatizado:

1. Pulverización de agente desmoldeante en cavidad (facilita extracción, lubrica, enfría).
2. Dosificación rápida de aleación fundida en cámara de inyección.
3. Inyección a alta presión (150-1200 bar) mediante pistón → metal forzado a través de canal(es) → cavidad de molde.
4. Solidificación bajo presión (mantenimiento de presión hasta solidificación completa).
5. Apertura de molde y extracción (eyectores). Recorte de canal de colada, rebaba.

Mismo principio para cámara caliente y fría; difiere en forma de alimentar metal a la cámara de inyección.

Tipos de cámara

Cámara caliente (Hot Chamber / Gooseneck)

• Cámara de inyección **sumergida permanentemente** en baño de metal fundido (hornillo integrado).
• Pistón aspira metal al retraerse → inyecta al avanzar.
• Aleaciones: Bajo punto de fusión y buena fluidez: **Zn (Zamak), Mg, Sn, Pb, algunas aleaciones Cu.**
• Ventaja: Ciclo ultra-rápido (sin transferencia), alta cadencia, menor oxidación.
• Límite: Aleaciones corrosivas/alto PF (Al, Cu) atacan cámara/pistón.

Cámara fría (Cold Chamber)

• Metal fundido **dosificado externamente** (cuchara/robot) en cámara horizontal/vertical fría.
• Pistón inyecta horizontalmente.
• Aleaciones: **Al, Mg, Cu, Zn de alto PF.**
• Ventaja: Procesa aleaciones que destruyen cámara caliente.
• Desventaja: Ciclo más lento (transferencia), mayor oxidación, atrapamiento aire.

Variantes de proceso

• Baja presión (Low Pressure Die Casting - LPDC): Presión moderada (0,3-1,5 bar) sobre baño fundido → metal sube por tubo de alimentación → molde metálico. Buena alimentación, baja porosidad, piezas 2-150 kg, geometrías complejas, espesor mín. ~3 mm. Ruedas Al, culatas, bloques motor.
• Alta presión (High Pressure Die Casting - HPDC): Estándar descrito arriba. Ciclo rápido, paredes finas (0,5 mm), alta precisión. Carrocería, cajas, componentes electrónicos.
• Vacío (Vacuum Die Casting): Cavidad evacuada antes/durante llenado. Reduce porosidad gaseosa, mejora propiedades mecánicas, permite tratamientos térmicos posteriores. Estructurales, safety-critical.
• Prensado / Squeeze Casting: Metal en molde inferior abierto → cierre superior presurizado (50-150 MPa) → solidificación bajo presión. Casi nula porosidad, grano fino, propiedades forjadas. Refuerzos fibra, Al estructural.
• Semisólido / Reología (Semisolid / Thixocasting / Rheocasting): Alimento en estado semisólido (glóbulos α-Al en líquido) → inyección laminar → mínima turbulencia/porosidad, contracción mínima. Densidad máxima, tratable térmicamente. Mg, Al.

Aplicaciones industriales principales

• Automoción: Bloques motor, culatas, cajas cambio, soportes, ruedas, carcasas bomba, colectores.
• Aeroespacial: Soportes, carcasas, actuadores (Al, Mg).
• Electrónica/Electrodomésticos: Carcasas, disipadores, conectores, bases lámparas.
• Herramientas eléctricas, muebles, iluminación, maquinaria.

La fundición a presión es el proceso líder para producción en serie de piezas metálicas complejas, de paredes finas y tolerancias estrechas en aleaciones no ferrosas.