Fundición en molde permanente
En toda fundición en arena, fundición en molde o fundición a la cera perdida, es necesario preparar un molde para cada una de las piezas fundidas producidas. Para la producción-a gran escala, fabricar un molde para cada pieza fundida que se vaya a producir puede resultar difícil y costoso. Por lo tanto, se puede fabricar un molde permanente, llamado matriz, a partir del cual se puede producir una gran cantidad de piezas fundidas, entre 100 y 250 000, dependiendo de la aleación utilizada y la complejidad de la pieza fundida. Este proceso se denomina fundición en molde permanente o fundición a presión por gravedad, ya que el metal ingresa al molde por gravedad.
El material del molde se selecciona teniendo en cuenta la temperatura de vertido, el tamaño de la pieza fundida y la frecuencia del ciclo de fundición. Determinan el calor total que debe soportar la matriz. El hierro fundido gris de grano fino- es el material para troqueles más utilizado. Para volúmenes muy grandes y piezas de gran tamaño también se utilizan hierro fundido aleado, acero al carbono y aceros aleados (H11 y H14). Se pueden utilizar moldes de grafito para la producción de pequeños volúmenes de aluminio y magnesio. La vida útil de la matriz es menor para aleaciones con temperaturas de fusión más altas, como el cobre o el hierro fundido gris.
Para fabricar porciones huecas, los núcleos también se utilizan en la fundición en molde permanente. Los núcleos pueden estar hechos de metal o arena. Cuando se utilizan núcleos de arena, el proceso se denomina moldeado semi-permanente. El núcleo metálico no puede ser complejo con socavaduras y similares. Además, el núcleo metálico debe retirarse inmediatamente después de la solidificación; de lo contrario, su extracción se vuelve difícil debido a la contracción. Para formas complicadas, a veces se utilizan núcleos metálicos plegables (núcleos de varias piezas) en moldes permanentes. Su uso no es extensivo debido al hecho de que es difícil posicionar de forma segura el núcleo como una sola pieza y también debido a las variaciones dimensionales que es probable que ocurran. Por lo tanto, en el caso de núcleos colapsables, el diseñador debe proporcionar una tolerancia aproximada en estas dimensiones.
En el ciclo de fundición normal, la temperatura a la que se utiliza el molde depende de la temperatura de vertido, la frecuencia del ciclo de fundición, el peso de la fundición, la forma de la fundición, el espesor de la pared de la fundición, el espesor de la pared del molde y el espesor del revestimiento del molde. Si la fundición se realiza con el troquel frío, es probable que las primeras piezas fundidas tengan errores de funcionamiento hasta que el troquel alcance su temperatura de funcionamiento. Para evitar esto, el molde debe pre-calentarse a su temperatura de funcionamiento, preferiblemente en un horno.
Los materiales que normalmente se funden en moldes permanentes son aleaciones de aluminio, aleaciones de magnesio, aleaciones de cobre, aleaciones de zinc y fundición gris. Los tamaños de piezas fundidas están limitados a 15 kg en la mayoría de los materiales. Pero en el caso del aluminio se han producido piezas fundidas de gran tamaño, con una masa de hasta 350 kg. La fundición en molde permanente es particularmente adecuada para la producción de grandes volúmenes de piezas pequeñas y simples con un espesor de pared uniforme y sin detalles complejos.
Ventajas de los componentes de fundición en molde permanente:
1. Debido a los moldes metálicos utilizados, este proceso produce una fundición de grano fino-con propiedades mecánicas superiores.
2. Producen muy buen acabado superficial del orden de 4 micras y mejor apariencia.
3. Se pueden obtener tolerancias dimensionales estrechas.
4. Es económico para la producción a gran escala ya que se reduce la mano de obra involucrada en la preparación del molde.
5. Se pueden producir pequeños-agujeros perforados en comparación con la fundición en arena.
6. Los insertos se pueden colar fácilmente en su lugar
