Desde su creación a principios de la década de 1950, fundición de espuma perdida se ha convertido en un método favorecido para hacer artículos metálicos muy detallados y de tamaño exacto en muchos campos. Reduce el trabajo de corte adicional y reduce los costos de fabricación. Esta forma de fundición da una solución barata y rápida para fundiciones. Esta pieza examina las ideas básicas de la fundición de espuma perdida, sus buenos puntos, usos comunes y los pasos claros en el proceso.

¿Qué es el casting de espuma perdida?

Fundición de espuma perdida es una especie de método de fundición de metal que utiliza patrones o moldes de espuma de poliestireno para hacer piezas metálicas con gran detalle y precisión. De esta manera, un patrón de espuma (generalmente hecho de poliestireno expandido, EPS) tiene la forma de la parte final deseada. Este patrón de espuma se cubre con una pintura refractaria (aislamiento). Se coloca dentro de arena seca suelta. Luego, el metal fundido se vierte directamente sobre él. El metal caliente convierte el molde de espuma en gas (o “lo quema”). Al mismo tiempo, llena el espacio vacío dejado atrás. Esto forma la colada metálica. Dado que la espuma desaparece durante el vertido, el proceso a veces se llama "fundición de molde perdido".

Este método funciona especialmente bien para la fabricación de piezas metálicas de tamaño pequeño a mediano con formas complicadas. Ofrece acabados superficiales finos y límites de tamaño cercanos. También omite la necesidad de núcleos de lujo o trabajo de fundición posterior.

Ventajas del casting de espuma perdida

La fundición de espuma perdida trae varios beneficios fuertes en comparación con las formas de fundición más antiguas:

Alto detalle y precisión dimensional El patrón de espuma puede copiar formas duras, incluso con paredes delgadas, caminos interiores o diseños elegantes. Así que las piezas metálicas muestran exactamente esos detalles.

Reducción de los requisitos de mecanizado y acabado El proceso a menudo hace fundiciones en forma de red con superficies lisas. Esto corta o elimina la necesidad de corte adicional, molienda o trabajo superficial.

Menores costos de mano de obra y producción Menos pasos y herramientas más fáciles que la fundición de arena tradicional o la fundición de inversión eliminan el trabajo y los costos adicionales en las fundiciones.

Mayor libertad de diseño Sin límites de núcleos o moldes en la fundición habitual, los diseñadores pueden construir formas más complicadas con características interiores, recortes y piezas detalladas.

Versatilidad del material Muchos metales como hierro fundido, hierro dúctil, aceros de aleación, acero al carbono, aleaciones de aluminio y aleaciones ferrosas se pueden fundir con este método.

Como resultado, la fundición de espuma perdida es a menudo más barata y rápida que algunas otras formas de fundición, especialmente cuando se necesitan formas duras y de alta precisión.

Cuándo usar Lost Foam Casting

La fundición de espuma perdida brilla cuando se fabrican piezas o productos que:

Necesita geometrías complejas, como paredes delgadas, canales internos, recortes o formas exteriores detalladas.

Requieren alta precisión dimensional y tolerancias ajustadas.

Beneficiarse de un acabado superficial liso y un mínimo post-procesamiento.

Se fabrican en lotes pequeños a medianos o donde cambiar herramientas para moldes tradicionales costaría mucho.

Utilice materiales como hierro fundido, hierro dúctil, acero aleado, acero al carbono o aleación de aluminio, adecuados para la configuración de espuma perdida.

Las industrias y usos comunes incluyen automotriz (por ejemplo, bloques de motores, cabezas de cilindros, carcasas de cajas de cambios), agricultura, maquinaria, defensa, además de fundiciones complicadas para bombas, válvulas, carcasas, carcasas para quemadores o accesorios, e incluso arte detallado o metalería de construcción.

Cuando el diseño necesita trayectorias interiores complicadas, paredes delgadas o características exteriores detalladas, y cuando los costos de mecanizado y acabado de corte son los más importantes, la fundición de espuma perdida se convierte en una opción muy buena.

Pasos del proceso de fundición de espuma perdida

A continuación se muestra un desglose claro de las etapas habituales en un proceso de fundición de espuma perdida:

Hacer el patrón de diseño

En primer lugar, se planea un patrón de la parte metálica final deseada, a menudo con diseño asistido por computadora (CAD), y se convierte en un molde de espuma de poliestireno expandido (EPS). Los patrones de espuma se pueden cortar a partir de un bloque de espuma sólida o fabricarse mediante formas de moldeo/inyección (para una gran producción). Para diseños muy duros, se pueden pegar varias piezas de espuma para dar forma al patrón.

2. Aplicación de pintura de aislamiento al molde de espuma

Una vez terminado el patrón de espuma, se cubre con una pintura refractaria o aislante. Esta capa protege la espuma durante el vertido del metal. También se asegura de que el metal caliente fluya bien en el espacio dejado por la espuma. Mantiene el molde fuerte. El molde pintado se seca entonces en aire.

3. Insertar el molde en un frasco de arena y embalaje de arena

Después del secado, el patrón de espuma pintada se coloca en un matraz (una caja para colada). Está rodeado de arena seca no unida. La arena se prensa alrededor del molde para sostenerlo y estabilizarlo.También se añaden una espiga (para el vertido de metal) y vías de ventilación (para el escape de gas) como parte de la configuración del matraz.

4. Verter el metal fundido

El metal fundido se vierte a través de la espiga. A medida que el metal toca el molde de espuma, la espuma se convierte en gas (o "se quema"). El metal fluye al espacio hecho por la espuma. La arena mantiene el flujo del metal y el endurecimiento final.

5. Recuperación del producto final

Una vez que el metal se endurece y se enfría lo suficiente, la arena se retira. El casting se retira. Debido a que la colada llena el punto dejado por el molde de espuma, la parte metálica final coincide estrechamente con la forma y el detalle del primer patrón de espuma. A menudo requiere poco o ningún corte posterior.

Por qué la fundición de espuma perdida es cada vez más preferida para fundiciones de hierro dúctil y complejas

La fundición de espuma perdida atrae especial interés para fundiciones de hierro dúctil y metales complejos. Puede hacer piezas en forma de red con menos núcleos y poco mecanizado. Las fundiciones que fabrican artículos de hierro dúctil, como caminos interiores, carcasas de paredes delgadas o formas duras, se benefician de la acción de endurecimiento constante y la alta calidad de superficie posible con la fundición de espuma perdida.

Además, cuando se une con una línea de fundición de espuma perdida completa (incluyendo máquinas de moldeo EPS, pre-espuma, manipulación de perlas, secado, sistemas de vacío y equipos de recubrimiento), las fundiciones pueden alcanzar alta velocidad, automatización y menos residuos. Esto hace que la fundición de espuma perdida sea una opción fuerte sobre los métodos más antiguos.

Resumen

La fundición de espuma perdida es un método de fundición fuerte y flexible. Se adapta mejor para la fabricación de piezas metálicas complejas, llenas de detalles y de tamaño exacto con poco después del trabajo. El proceso se centra en construir un patrón de espuma que se recubre, se coloca en arena seca y luego se intercambia por metal fundido que convierte la espuma en gas. Esto produce una fundición metálica que copia perfectamente la forma de la espuma.

Gracias a los buenos puntos incorporados del método (flexibilidad de diseño, precisión, menos mecanizado, ahorro de trabajo y costos), la fundición de espuma perdida se utiliza ampliamente en campos desde la automoción hasta la agricultura, la maquinaria y más.

Para las fundiciones que desean hacer piezas complejas de hierro dúctil o aluminio de forma rápida y barata, los soportes de fundición de espuma perdida son una gran opción.

PREGUNTAS FRECUENTES

P: ¿Qué tipos de metales se pueden usar en la fundición de espuma perdida?
R: La fundición de espuma perdida soporta una amplia gama de metales, incluyendo hierro fundido, hierro dúctil, aceros de aleación, acero al carbono, aleaciones ferrosas y aleaciones de aluminio.

P: ¿Se requieren siempre el mecanizado y el acabado posteriores a la fundición?
R: No necesariamente, porque la fundición de espuma perdida puede producir piezas en forma de red con detalles finos y acabado superficial liso, muchas fundiciones requieren poco o ningún mecanizado o acabado adicional.

P: ¿Es la fundición de espuma perdida adecuada para piezas metálicas grandes?
R: Depende del tamaño y la complejidad. El proceso es más eficiente para piezas complejas de tamaño pequeño a mediano. Para fundiciones muy grandes, los métodos de fundición tradicionales o equipos especializados pueden ser más apropiados.

P: ¿Cómo se compara la fundición de espuma perdida con la fundición de arena tradicional o la fundición de inversión en costo y tiempo?
R: La fundición de espuma perdida generalmente reduce la complejidad de producción, los costos de herramientas y el tiempo de mecanizado / postprocesamiento, lo que a menudo resulta en costos de fabricación generales más bajos y tiempos de entrega más cortos en comparación con la fundición de arena tradicional o la fundición de inversión para formas complejas.

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