Fundición a Presión en Cámara Caliente y Fría: Tipos, Aplicaciones y Ventajas

Tipos de fundición a presión (Die Casting)

La fundición a presión inyecta metal fundido a alta presión en molde metálico permanente (matriz). Dos arquitecturas principales según alimentación de metal a la cámara de inyección:

1. Cámara Caliente (Hot Chamber / Gooseneck)

• Principio: Cámara de inyección (gooseneck) **sumergida en baño de metal fundido** (hornillo integrado en máquina). Pistón retrae → metal entra por puerto → avanza → inyecta en matriz.
• Aleaciones aptas: Bajo punto fusión, baja reactividad con hierro: **Zn (Zamak 2,3,5,7), Mg (AZ91), Sn, Pb, algunas Cu.**
• Ventajas: Ciclo muy rápido (2-5 s), alta cadencia, menor oxidación, proceso cerrado.
• Límites: Al y aleaciones Cu de alto PF corroen/erosionan cámara y pistón rápidamente.

2. Cámara Fría (Cold Chamber)

• Principio: Metal fundido **dosificado externamente** (cuchara dosificadora, robot) en cámara horizontal/vertical **fría** (no calefactada). Pistón inyecta horizontalmente.
• Aleaciones aptas: **Al (A380, A360, 383, 390, etc.), Mg (AZ91, AM60), Cu (latón, bronce), Zn de alto Al.**
• Ventajas: Procesa aleaciones de alto PF y reactivas.
• Desventajas: Ciclo más lento (transferencia), mayor oxidación, atrapamiento aire → porosidad.

Variantes de proceso (aplicables a ambas cámaras)

Baja presión (Low Pressure Die Casting - LPDC)

• Presión moderada (0,3-1,5 bar) sobre baño fundido sellado → metal sube por tubo riser → molde metálico (gravedad/presión).
• Buena alimentación, **baja porosidad**, piezas 2-150 kg, geometrías complejas, espesor mín. ~3 mm.
• Mejora precisión dimensional y aprovechamiento material. **Más lento** que HPDC.
• Aplicaciones: **Ruedas Al, culatas, bloques motor, piezas estructurales.**

Alta presión (High Pressure Die Casting - HPDC) — Estándar

• Inyección 150-1200 bar, llenado 10-100 ms. Solidificación bajo presión.
• Paredes finas (0,5-1,2 mm), alta precisión, acabado excelente.
• Porosidad gaseosa y contracción — limitación para tratamientos térmicos / soldadura.

Vacío (Vacuum Die Casting)

• Cavidad evacuada (vacío parcial) antes/durante llenado.
• Reduce drásticamente porosidad gaseosa → **mejora propiedades mecánicas, permite temple/recocido posterior**.
• Piezas estructurales, safety-critical (soportes, chasis, nodos).

Prensado / Squeeze Casting

• Metal en molde inferior → cierre superior aplica presión hidráulica alta (50-150 MPa) durante solidificación.
• **Casi nula porosidad**, grano fino, propiedades cercanas a forja. Tratable térmicamente.
• Refuerzos fibra (MMC), Al estructural, piezas críticas.

Semisólido / Reología (Semisolid / Thixocasting / Rheocasting)

• Alimento: "slurry" semisólido (fracción sólida 30-50%, glóbulos α-Al esferoidales en líquido).
• Relleno laminar → **mínima turbulencia, porosidad, contracción**. Densidad máxima.
• Tratable térmicamente (T6). Aleaciones Mg, Al especiales.

Aplicaciones industriales

• Automoción (70%+ producción): Bloques, culatas, cajas cambio, soportes motor, ruedas, carcasas bomba, colectores, componentes chasis (LPDC, vacuum, squeeze).
• Aeroespacial: Carcasas, actuadores, soportes (Mg, Al).
• Electrónica/Electrodomésticos: Disipadores, carcasas, conectores, bases.
• Herramientas, muebles, iluminación, maquinaria.

Resumen selección cámara