Qué es el moldeo en hueco con espuma perdida

La fundición en coquilla de espuma perdida es un proceso de fundición en el que el metal fundido se solidifica en una coquilla hueca de espuma perdida prefabricada.

El moldeo en hueco con espuma perdida utiliza un nuevo revestimiento fuerte y resistente al calor. Primero se quema la espuma EPS del interior del molde. Así se crea una cáscara hueca con muy pocos restos de carbono. A continuación, se vierte metal fundido a alta temperatura. Se trata de un método avanzado y práctico de fundición de espuma perdida. Su principal característica es todo el proceso. Desde la fabricación del modelo hasta el vertido de la pieza fundida, es sencillo, fiable, rápido, eficaz y de bajo coste. Puede eliminar eficazmente los defectos de carbono causados por el EPS. El resultado son piezas de fundición de alta calidad, cercanas al nivel de la fundición de precisión por inversión.

En comparación con la tradicional fundición de espuma perdida utilizada en todo el mundo durante años, este método añade un sencillo paso. Unos minutos antes de la colada, se quema la espuma EPS. Para ello, se enciende un fuego en el bebedero y la contrahuella. Todos los demás pasos son los mismos que en la fundición a la espuma perdida normal. No se necesitan cambios ni herramientas adicionales. Siempre que haya gas inflamable, se puede quemar la espuma antes de verterla. El proceso es sencillo y cómodo.

El proceso omite las superficies de separación y los núcleos que se utilizan en la antigua fundición en arena. Se utiliza ampliamente en los sectores aeroespacial, automovilístico, militar y otros campos de alta tecnología.

Flujo de procesos

El proceso de fundición en coquilla de espuma perdida implica varios pasos precisos para garantizar la producción de piezas fundidas de alta calidad:

Preparación del modelo de espuma:
Las perlas de EPS, STMMA o EPMMA se utilizan para crear modelos de espuma idénticos a la pieza fundida mediante preespumado, envejecimiento y moldeo. Este paso consiste en moldear el modelo de espuma para obtener la geometría deseada del producto final.

Aplicación de recubrimiento:
El modelo se recubre con múltiples capas de revestimientos refractarios y se seca para formar una coraza cerámica de alta resistencia. Este revestimiento garantiza la resistencia térmica y la integridad estructural durante el proceso de fundición.

Formación de la cáscara hueca:
El modelo recubierto se calienta a 650-800°C para gasificar completamente la espuma, dejando una cáscara cerámica hueca. Este paso crea la cavidad del molde necesaria para el vertido del metal.

Vertido a presión negativa:
El metal fundido a alta temperatura se vierte en el molde bajo presión negativa de arena seca, sustituyendo a la espuma y solidificándose. La presión negativa garantiza un llenado suave del metal en los intrincados detalles del molde.

Refrigeración y limpieza:
Una vez enfriada, la cáscara de cerámica se retira por vibración o presión de agua, y a continuación se procede al mecanizado final. Este paso deja la pieza acabada lista para cualquier tratamiento adicional.

Aplicaciones

La fundición en hueco con espuma perdida tiene muchos usos en diferentes industrias:

Aeroespacial

Así se fabrican piezas complejas como palas de motores de aviones, toberas de misiles y cámaras de combustión. El método se adapta bien a las formas complicadas.

Industria automotriz

Las cajas de aleación de aluminio y las piezas de la dirección se benefician de este proceso. Soluciona los problemas de porosidad. También admite diseños ligeros.

Sector de la energía

Con este método se fabrican piezas clave para engranajes eólicos y estructuras de reactores nucleares. Ofrece una gran precisión.

Ventajas

El moldeo en hueco con espuma perdida tiene muchas ventajas:

Alta precisión

Alcanza una precisión de hasta CT7-9. La suavidad de la superficie es tan fina como Ra3,2-12,5μm. Esto reduce las necesidades de mecanizado posterior en 40-50%.

Formas complejas

No se necesitan núcleos. Esto permite realizar fácilmente espacios interiores complicados, paredes finas y huecos profundos. Estos son difíciles con los métodos antiguos.

Ahorro de energía y respeto por el medio ambiente

La reutilización de arena seca es superior a 95%. No se utilizan aglutinantes químicos. Las emisiones de gases de escape son bajas. Esto la convierte en una opción ecológica.

Relación coste-eficacia

No se necesitan moldes de madera para la producción de una sola pieza. Esto reduce los costes en más de 30% en la producción a gran escala.

Control de calidad

El control de calidad es clave en la fundición en hueco con espuma perdida. Garantiza resultados estables:

Normas del modelo de espuma

La densidad de la espuma se mantiene en 0,018-0,025 g/cm³. La proporción de preespumado es de 30-40x. Esto garantiza la estabilidad del tamaño durante el procesado.

Parámetros del proceso de revestimiento

El grosor del revestimiento es importante. El revestimiento superficial es de 0,5-1 mm. El revestimiento posterior es de 3-7,5 mm. El secado se produce a 51-65℃. La humedad es de 60-70%.

Parámetros de vertido

La temperatura de colada es 30-50℃ superior a la de la colada en arena. La presión negativa se mantiene entre 0,04 y 0,06 MPa. Así se obtienen los mejores resultados.

Estos estrictos controles garantizan que las piezas fundidas cumplan las estrictas normas del sector. Minimizan los defectos o errores durante la producción.

Normas y patentes internacionales

La fundición en coquilla de espuma perdida sigue estrictas normas mundiales. Esto garantiza una calidad y fiabilidad constantes. ISO 16468:2025 establece normas para la fundición de precisión. JB/T 14561-2025 cubre las normas de la línea de producción para la fundición de espuma perdida. Estas normas ayudan a los fabricantes de todo el mundo. Permiten un uso sin problemas en las cadenas de suministro globales. El proceso también está protegido por patentes. Estas aseguran sus nuevos métodos y tecnología. Sólo los grupos autorizados pueden utilizar estos avances. Así se protegen las ideas y se fomenta la investigación.

Seguridad y medio ambiente

Las normas de seguridad son vitales en la fundición de espuma hueca perdida. Los trabajadores deben llevar equipo de protección. Así se evitan las quemaduras con materiales calientes. El cuidado del equipo también es clave. Las comprobaciones periódicas mantienen estables los sistemas de presión negativa durante su uso.

El cumplimiento de la normativa medioambiental es un gran punto fuerte. La reutilización de arena seca es superior a 95%. Esto reduce mucho los residuos. No se utilizan aglutinantes químicos. Esto reduce las emisiones nocivas. El proceso no libera aguas residuales. Utiliza un sistema de recuperación del calor de la energía del aire en circuito cerrado. Esto demuestra su interés por ser respetuoso con el medio ambiente.

Desarrollo de la industria y tendencias de la investigación

China lidera la producción mundial de fundición de espuma perdida. Se espera que la producción supere el millón de toneladas en 2025. Equipos como el de Liu Yuman presionan para mejorar la calidad. Se centran en prácticas ecológicas. En los países occidentales, la investigación se centra en la fundición de aleaciones ligeras de aluminio para automóviles. Japón combina la tecnología del proceso en V con métodos de espuma perdida. Esto aumenta la precisión.

Los estudios académicos siguen haciendo avanzar este campo. La investigación sobre la descomposición de la espuma pretende mejorar el rendimiento del material durante la gasificación. El trabajo sobre las mezclas de recubrimiento busca reforzar los caparazones cerámicos. También mejora la resistencia al calor. Se están probando métodos de llenado por vibración de alta frecuencia. Éstos garantizan un flujo uniforme del metal en espacios de molde complejos.

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Hangzhou Ouchen Technology Co., Ltd es un fabricante líder de equipos inteligentes para la fundición a la espuma perdida. Tiene su sede en la ciudad de Xindeng, en el distrito de Fuyang de Hangzhou. Su ubicación facilita el transporte. Está cerca de la principal zona de producción de equipos de EPS de China. La empresa combina la tecnología alemana de EPS/EPP con sus propias patentes. Ofrece soluciones de vanguardia. Éstas se centran en la eficiencia y el respeto por el medio ambiente.

Los equipos de la empresa cubren todas las fases del proceso de fundición a la espuma perdida:

Máquinas de prefoaming: Estas máquinas emplean una combinación de métodos de espumado electromagnético y de vapor para una preparación precisa de los cordones. Funciones como el control PLC y la supervisión remota garantizan la precisión operativa.

Silos de maduración: Estos silos equilibran la presión interna y externa de las perlas mediante periodos de maduración controlados. Los sistemas inteligentes eliminan los riesgos de electricidad estática durante el transporte de las perlas.

Moldeadoras hidráulicas: Entre sus características avanzadas se incluyen sistemas de recuperación de energía de refrigeración por vacío y almacenamiento automatizado de parámetros para una producción constante de moldes blancos.

Sistemas de aspiración centralizada: Estas unidades mantienen una presión negativa estable, esencial para un vertido eficaz del metal. El diseño de recuperación de calor en circuito cerrado subraya la responsabilidad medioambiental.

Mezcladores de pintura: Los mezcladores de alta velocidad garantizan una aplicación uniforme del revestimiento en los modelos de espuma, lo que aumenta la durabilidad del revestimiento cerámico.

Elija Hangzhou Ouchen Technology Co., LTDde EPC. Las empresas obtienen productos de máxima calidad. También cumplen estrictas normas de seguridad y ecológicas.