Fundición a alta presión explicada: Proceso, materiales y aplicaciones

La fundición a alta presión es un proceso de fabricación en el que el metal fundido se inyecta con un pistón en una cavidad sellada a alta presión y velocidad. El molde se mantiene cerrado mediante compresión hasta que el metal se enfría y solidifica. Este proceso permite crear desde un simple elemento de fijación de alta resistencia hasta un bloque de motor. La fundición a alta presión transforma metal fundido en una pieza sólida en cuestión de segundos.

Los metales más utilizados en la fundición a alta presión son aluminio, zinc y magnesio, aunque también pueden usarse acero, cobre y plomo.

¿Cómo se transforman estos metales de estado líquido en objetos de uso cotidiano? Analicemos el proceso.

El proceso de fundición a alta presión

El proceso consta de cuatro etapas principales:

• Preparación del molde. Este primer paso es clave para el producto final. Aplicando un lubricante en el interior del molde, el fabricante regula la temperatura y crea una película entre el molde y el metal fundido, facilitando la extracción de la pieza. Tras aplicar el lubricante, el molde se cierra y sella.
• Inyección. Etapa donde se introduce el metal fundido en el molde a una presión entre 1.500 y 25.000 PSI. El molde mantiene esta presión hasta que el metal solidifica.
• Eyección. Se expulsa la pieza solidificada del molde mediante pines eyeuctores integrados en el molde.
• Desbaste (Shakeout). Separación del material sobrante (rebabas, canales de alimentación) de la pieza recién fabricada. Es la limpieza del molde para su reutilización.

Sistemas de cámara caliente y cámara fría en fundición a alta presión

Existen dos sistemas para fabricar piezas mediante fundición a alta presión:

• Sistemas de cámara caliente
• Sistemas de cámara fría

Aunque el proceso general es el mismo, hay diferencias importantes.

Cámara caliente

Metales como zinc, magnesio y plomo requieren el método de cámara caliente. Estos metales tienen puntos de fusión más bajos que los usados en cámara fría. El sistema de inyección horizontal está sumergido en el metal fundido. Al accionar el pistón, se fuerza el metal desde el horno hacia el molde.

Es el método más rápido, ya que no hay que cargar el metal del horno. También usa menos presión, en el rango de 1.000 – 5.000 PSI.

Cámara fría

El método de cámara fría se usa para aluminio, cobre y magnesio (este último puede usarse en ambos), que se funden a temperaturas más altas. Aquí, el metal fundido debe cargarse con cucharón en una abertura conectada al molde. Un pistón empuja luego el metal al molde. Este proceso es más lento por el paso adicional de verter el metal, pero permite sistemas de inyección horizontal o vertical.

Ventajas de la fundición a alta presión

La fundición a alta presión ofrece enormes ventajas frente a otros tipos de fundición. Primero, el tiempo de producción es menor, ya que otros métodos dependen de la gravedad y no de la presión para llenar el molde.

La pieza resultante tiene un buen acabado al salir del molde. Los moldes son extremadamente duraderos, reduciendo el coste unitario al no necesitar reemplazo frecuente.

Es un método común para componentes metálicos, ofrece mayor libertad de diseño que otros procesos y permite crear formas complejas e intrincadas. Para más información sobre fundición a alta presión, contacte hoy con el equipo de KI Casting.