Aluminio fundido” generalmente se refiere a piezas fundidas de aluminio fabricadas mediante el proceso de fundición, mientras que “aluminio fundido” se refiere a piezas fundidas de aluminio fabricadas mediante fundición a presión a alta presión. La principal diferencia entre los dos es el proceso de fundición utilizado.
En el proceso de fundición, se utilizan métodos tales como fundición en arena, fundición sin cera, fundición por gravedad, fundición a baja presión, fundición en moldes de cerámica y fundición en moldes de yeso. El proceso de fundición a presión, por otro lado, es un tipo de fundición a presión que se produce en una máquina de fundición a presión de cámara fría.
Los grados de aluminio utilizados en los dos procesos son diferentes: ZL representa aleaciones de aluminio fundido en la norma nacional GB de China y YL representa aleaciones de aluminio fundido.
Las piezas de fundición de aluminio normalmente se pueden reforzar mediante tratamiento térmico, siendo el tratamiento térmico T6 el método más común. Sin embargo, las piezas fundidas no son adecuadas para el tratamiento térmico T6 debido a la gran cantidad de gas densamente distribuido en su interior. Esto se debe a que la temperatura del tratamiento térmico T6 está cerca del punto de fusión de las aleaciones de aluminio, y el gas en la fundición a presión se expandirá y será expulsado de la superficie de la fundición, causando daños a la superficie y dejando la fundición inutilizable.
Debido a la protuberancia puntual después de que se agota el gas, la apariencia de la pieza fundida se daña gravemente y no se puede utilizar.
La fundición por gravedad de aleaciones de aluminio y la fundición a baja presión de aleaciones de aluminio pertenecen al proceso de fundición con moldes metálicos y se utilizan para producir piezas fundidas de aluminio. Los moldes están fabricados en acero para trabajo en caliente como el H13.
Estos procesos de fundición pueden producir la misma marca de aleación de aluminio fundido, con temperatura de vertido y tiempo de apertura del molde similares, así como compacidad, resistencia y otras propiedades mecánicas de las piezas fundidas de aluminio.
Sin embargo, todavía existen diferencias entre la fundición por gravedad de aleación de aluminio y la fundición a baja presión de aleación de aluminio en términos de principio de formación, estructura de fundición de aluminio, intensidad de mano de obra, número de lote, tiempo de desarrollo, etc., como se muestra en la siguiente figura.
| Principio de formación | Estructura de fundición a presión de aluminio. | intensidad de trabajo | Lote mínimo | Tiempo de desarrollo | Costo del molde | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Fundición por gravedad de aleación de aluminio | Usando la gravedad | Complejo y diverso | alto | 100 | corto | menos |
| Fundición de aleación de aluminio a baja presión. | Usando presión de aire | soltero | comúnmente | 500 | lejos | Más alto |
Según la comparación mostrada anteriormente, la fundición por gravedad de aleaciones de aluminio es ideal para producir productos con múltiples variedades, lotes pequeños, ciclos de desarrollo cortos y requisitos de alta calidad, mientras que la fundición a baja presión de aleaciones de aluminio es ideal para productos con lotes grandes, paredes y estructuras delgadas. Adecuado para el proceso de fundición a baja presión.
El largo ciclo de desarrollo de estos últimos beneficia la mejora de la tecnología de producción en todo el proceso de fabricación.
Un producto típico producido mediante fundición a baja presión en aleación de aluminio es la llanta de una rueda de automóvil. Su estructura es adecuada para el proceso de fundición a baja presión y el alto volumen de producción permite tiempo suficiente para mejorar la tecnología de producción.
Por el contrario, los productos típicos producidos mediante fundición por gravedad de aleaciones de aluminio son piezas fundidas de robots industriales. Estas piezas fundidas de aluminio requieren pequeños lotes de producción, productos de alta calidad y un ciclo de desarrollo corto. El objetivo es producir piezas fundidas de aluminio de alta calidad, sin poros ni agujeros de arena, en muy poco tiempo.
Fundición a presión de aluminio: descripción general
La fundición a presión de aluminio es un proceso de fabricación ampliamente utilizado que ofrece varias ventajas en la creación de piezas y componentes para diversas industrias. Este proceso implica forzar el aluminio fundido dentro de la cavidad de un molde bajo alta presión para crear formas complejas que pueden ser difíciles de producir mediante otros métodos como la extrusión o el mecanizado.
Existen diferentes aleaciones de aluminio utilizadas en la fundición a presión, siendo las más comunes la 383 y la 413. Estas aleaciones de aluminio tienen características como altas temperaturas de funcionamiento, resistencia a la corrosión y propiedades livianas. Además, proporcionan una excelente rigidez, relación resistencia-peso y capacidades efectivas de blindaje EMI y RFI.
El proceso de fundición a presión en sí consta de varios pasos. Primero, la cavidad del molde, también conocida como matriz, se prepara con un agente desmoldante para facilitar la extracción de la pieza después de la solidificación. A continuación, se inyecta aluminio fundido en la cavidad del molde bajo extrema presión. Una vez que el aluminio se solidifica, la matriz se abre y se expulsa la fundición de aluminio. El proceso permite una producción eficiente y de gran volumen de piezas de aluminio, lo que genera ahorros de costos en comparación con otras técnicas de fabricación.
Algunos factores esenciales a considerar durante su proyecto de fundición de aluminio incluyen:
- Complejidad de la pieza: la fundición a presión permite la creación de formas muy complejas y diseños intrincados que pueden no ser posibles con otros métodos.
- Precisión dimensional: el proceso ofrece alta precisión para geometrías complejas, lo que contribuye a tolerancias estrictas y una repetibilidad constante en numerosas piezas fundidas.
- Acabado superficial: A las piezas fundidas de aluminio se les pueden dar varios acabados superficiales para mejorar la estética, la durabilidad u otros parámetros de rendimiento.
En conclusión, la fundición de aluminio es un proceso de fabricación eficiente adecuado para producir piezas complejas e intrincadas. Con sus múltiples beneficios y aplicaciones versátiles, sigue siendo una opción popular en industrias que van desde la automoción y la aeroespacial hasta la electrónica de consumo y más.
El proceso de fundición a presión.
Papel de presión
En la fundición de aluminio, la alta presión juega un papel importante en la creación de piezas precisas y de alta calidad. El aluminio fundido se introduce en la cavidad del molde mediante alta presión, lo que garantiza que el material llene completamente el molde y alcance cada detalle de la forma compleja. Esta presión ayuda a producir una pieza con tolerancias ajustadas y un acabado superficial suave.
Solidificación y Cavidades
Una vez que el aluminio fundido llena la cavidad del molde, comienza a solidificarse y tomar la forma de la pieza deseada. Durante este proceso de solidificación, es fundamental evitar la formación de cavidades y huecos que puedan comprometer la integridad estructural y el rendimiento de la pieza. Para garantizar una fundición perfecta, un control adecuado de la temperatura, la ventilación y la presurización son factores importantes para prevenir caries y defectos no deseados.
Consideraciones sobre el borrador y la línea de separación
Las líneas de desbaste y de separación son dos aspectos críticos del proceso de fundición a presión que influyen en la calidad del producto final. El calado se refiere al ángulo o cono aplicado a las paredes laterales del molde para facilitar la expulsión de la pieza solidificada. El tiro adecuado garantiza una extracción suave de la pieza sin causar daños ni distorsiones.
Las líneas de separación, por otro lado, son las líneas donde se unen dos mitades del molde. El posicionamiento y diseño adecuados de las líneas de separación es esencial para minimizar las rebabas (exceso de material) y obtener un producto final limpio y preciso.
Creando formas complejas
La fundición a presión de aluminio es conocida por su capacidad para crear formas complejas con detalles intrincados. Características como agujeros y ventanas, protuberancias y nervaduras se pueden lograr fácilmente incorporándolos al diseño del molde. Esta versatilidad permite la producción de componentes livianos y de alta resistencia utilizados en una variedad de industrias, incluidas la automotriz, aeroespacial y electrónica. El diseño y la planificación cuidadosos, combinados con el uso eficiente de la alta presión y el control de solidificación, permiten la producción de piezas fundidas a presión de aluminio con geometrías complejas y excelente rendimiento.
Características de las piezas de fundición de aluminio.
Propiedades mecánicas
Las piezas de aluminio fundido son conocidas por su peso ligero, lo que las convierte en una excelente opción para muchas aplicaciones. Tienen una buena relación resistencia/peso, lo que garantiza un equilibrio entre durabilidad y facilidad de uso. La dureza de las piezas de aluminio fundido varía según la aleación específica utilizada. Sin embargo, la mayoría de los moldes de aluminio tienen una resistencia a la tracción considerable, lo que proporciona resistencia a la deformación y rotura bajo carga.
Características térmicas y eléctricas.
Los moldes de aluminio exhiben altas temperaturas de funcionamiento, lo que los hace adecuados para aplicaciones que requieren resistencia al calor. Su conductividad térmica también es notable, lo que permite una transferencia de calor eficiente y un enfriamiento rápido cuando es necesario. Además, las piezas de aluminio fundido proporcionan una excelente conductividad eléctrica y actúan como escudos eficaces contra las interferencias electromagnéticas (EMI) y las interferencias de radiofrecuencia (RFI) en dispositivos electrónicos.
Resistencia a la corrosión y al desgaste.
Uno de los principales beneficios de utilizar piezas de aluminio fundido es su excepcional resistencia a la corrosión. Esto los hace adecuados para su uso en entornos hostiles donde pueden estar expuestos a la humedad o sustancias corrosivas. Además, los moldes de aluminio son resistentes al desgaste, lo que garantiza la longevidad y reduce la necesidad de mantenimiento o reemplazo frecuentes.
Eficiencia y Volumen
La fundición a presión de aluminio es un proceso eficiente, ya que permite la producción en grandes volúmenes de piezas con geometrías complejas. Generalmente se pueden lograr tolerancias de ±0,002″ a ±0,004″ para la fundición de aluminio, lo que proporciona resultados precisos y consistentes. Esta eficiencia lo convierte en una opción ideal para industrias que requieren grandes cantidades de componentes de precisión, como la automotriz y la aeroespacial.
Aplicaciones y usos del aluminio fundido
El aluminio fundido es un material versátil que encuentra aplicaciones en una amplia gama de industrias debido a sus propiedades mecánicas favorables y su facilidad de fabricación. En esta sección, exploraremos los usos del aluminio fundido en varios sectores, incluidos el automotriz, el industrial y el electrónico.
Industria automotriz: El sector automotriz se beneficia significativamente de las piezas de aluminio fundido, ya que contribuyen a la reducción de peso y mejoran la eficiencia del combustible. Las propiedades livianas y duraderas del aluminio lo convierten en un material ideal para componentes automotrices como bloques de motor, cajas de transmisión y partes estructurales del chasis de un vehículo. Además, las aleaciones de aluminio pueden soportar altas temperaturas, lo que las hace adecuadas para aplicaciones automotrices donde la disipación de calor es crucial.
Aplicaciones industriales: En el sector industrial, el aluminio fundido a presión juega un papel fundamental en la fabricación de equipos y máquinas. Debido a su alta relación resistencia-peso, resistencia a la corrosión y capacidad para soportar temperaturas variables, las piezas fundidas de aluminio se utilizan en diversas aplicaciones, como maquinaria pesada, bombas, válvulas y herramientas industriales. Estas propiedades permiten a los fabricantes reducir los costos de materiales, mejorar el rendimiento y extender la vida útil de sus equipos.
Conectores y carcasas electrónicos: la fundición a presión de aluminio se utiliza ampliamente en la industria electrónica para producir formas y diseños complejos para conectores y carcasas. La excelente conductividad térmica y eléctrica del material, junto con su bajo costo, lo hacen ideal para producir piezas utilizadas en carcasas de filtros de RF, disipación de calor y equipos de red. Las carcasas de aluminio fundido también proporcionan un excelente blindaje EMI, lo que garantiza que los dispositivos electrónicos funcionen de manera eficiente y confiable.
En resumen, el aluminio fundido ofrece numerosas ventajas en múltiples industrias, incluidas la automotriz, la industrial y la electrónica. Sus impresionantes propiedades, como peso ligero, alta relación resistencia-peso, resistencia a la corrosión y conductividad, lo convierten en una opción ideal para fabricar componentes duraderos, eficientes y rentables.
