Fundición a presión y fundición por gravedad: Comprendiendo las principales diferencias

¿En qué se diferencian la fundición a presión y la fundición por gravedad?

La fundición a presión y la fundición por gravedad ambas utilizan moldes reutilizables para piezas metálicas, pero el método de llenado y la economía del proceso son diferentes. La fundición a presión y la fundición por gravedad deben compararse por la fuerza de llenado, el diseño del molde reutilizable, la elección de la aleación, la geometría de la pieza, la cantidad, el acabado superficial, la tolerancia, el riesgo de defectos y la evidencia de inspección.

La fundición a presión fuerza el metal fundido dentro de un molde metálico bajo presión y a menudo se revisa para piezas repetibles de metales no ferrosos, como carcasas, cubiertas, soportes, marcos y componentes pequeños o medianos de aluminio o zinc. La fundición por gravedad llena un molde reutilizable por gravedad y a menudo se revisa para piezas no ferrosas adecuadas donde el llenado a baja presión, la herramienta reutilizable y el mecanizado posterior controlado se ajustan al proyecto.

¿En qué se diferencian el diseño del molde y la presión de llenado?

Los moldes de fundición a presión están diseñados para soportar la presión de inyección, el llenado rápido, la carga en la línea de partición, el enfriamiento, la expulsión y los ciclos repetidos. Las herramientas de fundición a presión pueden incluir correderas, elevadores, canales de alimentación, compuertas, respiraderos, rebosaderos, sistemas de expulsión y canales de enfriamiento.

Los moldes de fundición por gravedad también son reutilizables, pero el molde se llena por gravedad en lugar de con alta presión de inyección. El diseño del molde aún requiere planificación de canales de alimentación, ventilación, enfriamiento, recubrimiento, expulsión y extracción de la pieza, pero el comportamiento de llenado es diferente al de la fundición a presión. La ruta de menor presión puede cambiar la porosidad, la superficie y las consideraciones de la herramienta.

¿Qué aleaciones y tipos de piezas se adaptan a cada proceso?

La fundición a presión de aluminio y la fundición a presión de zinc son rutas comunes de fundición a presión para piezas no ferrosas que justifican herramientas de molde dedicadas. La fundición a presión puede ser útil para la producción repetitiva donde el diseño de la pared, el área proyectada, la aleación y el diseño de la herramienta soportan el llenado a alta presión.

La fundición por gravedad se revisa comúnmente para piezas de aluminio y seleccionadas no ferrosas que se ajustan a un molde reutilizable y la ruta de llenado por gravedad. Puede ser adecuada para secciones más gruesas, geometría moderada y piezas que requieren repetibilidad controlada del molde sin la misma ruta de fundición a alta presión.

¿Cómo se comparan el acabado superficial, la tolerancia y el mecanizado?

La fundición a presión puede proporcionar características externas detalladas y superficies repetibles cuando el diseño de la pieza, la condición del molde y el control del proceso son adecuados. Los puntos de referencia críticos, las superficies de sellado, los agujeros roscados, los asientos de cojinetes y los agujeros de precisión aún pueden necesitar mecanizado CNC.

La fundición por gravedad puede proporcionar superficies más estables que muchas rutas de fundición en arena, pero el acabado y el control dimensional dependen de la aleación, el recubrimiento del molde, el enfriamiento, el espesor de la pared y el margen de mecanizado. Los compradores deben separar los requisitos de pieza en bruto de los requisitos finales mecanizados para ambas rutas.

¿Cómo afectan la cantidad, el costo de la herramienta y los cambios de diseño a la elección?

La fundición a presión generalmente requiere herramientas más complejas y a menudo es más fácil de justificar cuando el diseño es estable y la cantidad de producción esperada respalda la inversión en el molde. Los cambios de diseño después de la construcción del molde pueden ser costosos porque la herramienta está altamente diseñada.

La fundición por gravedad también utiliza herramientas reutilizables, pero la estrategia del molde y del proceso puede diferir de la fundición a presión. La fundición por gravedad puede ser revisada cuando se necesita repetibilidad pero la fundición a alta presión no es la ruta preferida. Los compradores deben comparar el costo de la herramienta, la aprobación de muestras, la madurez del diseño, el costo de mecanizado y los requisitos de inspección final.

¿Qué defectos deben comparar los compradores entre la fundición a presión y la fundición por gravedad?

Los defectos de la fundición a presión pueden incluir porosidad de gas, contracción, cierre en frío, rebaba, soldadura, marcas de compuerta, marcas de expulsión y desalineación de la línea de partición. Estos riesgos se relacionan con la velocidad de llenado, la ventilación, la temperatura del molde, la temperatura del metal, el sistema de compuertas, la presión y la expulsión.

Los defectos de la fundición por gravedad pueden incluir porosidad, contracción, llenado incompleto, cierre en frío, inclusiones de óxido, defectos superficiales y daños por expulsión. Estos riesgos se relacionan con el llenado por gravedad, la temperatura del molde, la ventilación, la limpieza del metal, el equilibrio de enfriamiento y el recubrimiento del molde. La evidencia de inspección debe coincidir con la función de la pieza, no solo con el nombre del proceso.

¿Qué deben proporcionar los compradores antes de elegir fundición a presión o fundición por gravedad?

Una RFQ útil debe incluir el plano 2D, el modelo 3D, el grado de aleación, la cantidad esperada, la etapa de prototipo o producción, las dimensiones críticas, el espesor de pared, el área proyectada si se conoce, las superficies cosméticas, los requisitos de presión o estanqueidad, el margen de mecanizado, el tratamiento térmico, el recubrimiento y el método de inspección.

Si el comprador no está seguro, el proveedor puede comparar la fundición a presión, la fundición por gravedad, la fundición de precisión, la fundición en arena, la fundición a la cera perdida y el mecanizado CNC con el mismo plano. Una comparación de rutas debe centrarse en la función final de la pieza, el riesgo de la herramienta y el costo entregado.

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