En los últimos años, con los avances en ciencia y tecnología, se han logrado avances significativos en los equipos de fundición. Las tecnologías de producción en áreas como moldeo y fabricación de machos-, fusión de aleaciones y control de solidificación han experimentado un desarrollo sustancial, avanzando hacia prácticas de fundición ecológicas e intensivas. Actualmente, la conformación de forma casi-neta- permite utilizar piezas fundidas con poco o ningún mecanizado adicional. El diseño-asistido por computadora y el análisis de simulación se han adoptado ampliamente en la producción de piezas fundidas, lo que reduce significativamente los ciclos de desarrollo y los costos, al tiempo que mejora notablemente la calidad.. 3La tecnología de creación rápida de prototipos de impresión D ha impulsado aún más los avances en la fundición, mejorando la eficiencia del desarrollo de nuevos productos y la flexibilidad del diseño estructural.
I. Tecnología de moldeo y fabricación de núcleos-
El moldeado y la fabricación de núcleos-son procesos clave en la formación de piezas fundidas, lo que tiene un impacto significativo en la calidad de la fundición, los costos de fabricación, la eficiencia de la producción, la intensidad de la mano de obra y la contaminación ambiental.
(1) Proceso de moldeo de arena verde y arena arcillosa
El moldeo por impulso de aire ofrece ventajas como una alta compacidad del molde, uniformidad, la capacidad de producir piezas fundidas complejas, bajo nivel de ruido y eficiencia energética. El moldeo por presión estática elimina la contaminación acústica asociada con las máquinas de moldeo por vibración y compresión, lo que mejora enormemente el entorno de trabajo. Una compactación final utilizando una placa de presión garantiza una compacidad efectiva y una dureza uniforme en todo el molde, lo que da como resultado una alta precisión dimensional de las piezas fundidas. Los procesos de moldeo en arena verde altamente mecanizados, automatizados y de alta-densidad, como el moldeo por granalla, el moldeo por impulso de aire y el moldeo por presión estática, ofrecen beneficios como bajo costo, contaminación mínima, alta eficiencia y excelente calidad, lo que los convierte en los métodos principales para producir piezas fundidas de tamaño pequeño y mediano-.
(2) Moldeo sellado al vacío (Proceso V-)
El principio básico del proceso V-implica llenar un matraz especialmente diseñado con arena seca y sin aglutinantes-, sellarlo con una película plástica y crear un vacío para compactar la arena a través de la diferencia de presión dentro y fuera del molde. Este método es adecuado para producir piezas fundidas con grandes superficies, paredes delgadas, superficies lisas y contornos claros. En los últimos años, el proceso V-se ha utilizado ampliamente en la producción de piezas fundidas de vehículos ferroviarios, contrapesos de montacargas, piezas fundidas artísticas, carteles-a gran escala, marcos de cuerdas de piano y bañeras.
(3) Proceso de fabricación de núcleos y moldeado en arena de resina-
La arena de resina ofrece alta resistencia y precisión dimensional para moldes y núcleos, lo que da como resultado una excelente calidad superficial para piezas fundidas. Sin embargo, puede causar contaminación ambiental. Desarrollar aglutinantes, catalizadores y endurecedores bajos-contaminantes y equipos de tratamiento ambiental de apoyo es clave para promover y avanzar en los procesos de moldeo de arena de resina y de fabricación de machos-.
(4) Proceso de fabricación de núcleos y moldeo de arena de silicato de sodio-
La arena de silicato de sodio presenta buena fluidez, facilidad de compactación y menor consumo de energía. Su colapsabilidad a alta-temperatura lo hace particularmente adecuado para piezas fundidas de acero propensas a agrietarse. Sin embargo, la arena de silicato de sodio tiene malas propiedades de separación y la regeneración de arena usada es un desafío. Por lo tanto, es prioritaria la investigación sobre la modificación del silicato de sodio y el desarrollo de nuevos procesos y equipos de regeneración y reciclaje de arena de silicato de sodio. La aplicación de arena de silicato de sodio endurecido con éster-ha mejorado la tasa de reciclaje de la arena usada y se ha adoptado para piezas fundidas de acero medianas y grandes.
(5) Proceso de moldeo del conjunto central
El moldeado del conjunto de núcleos, conocido como "fundición en arena de precisión", es adecuado para producir piezas fundidas complejas de forma casi{0}}neta- (como bloques de motor y culatas de cilindros) y requiere una alta precisión dimensional de los núcleos. Con el desarrollo y la aplicación de diversos aglutinantes químicos que curan a temperatura ambiente, ahora es posible producir núcleos de arena de alta precisión. El método de moldeo por ensamblaje del núcleo en caja fría se ha utilizado con éxito para producir piezas fundidas de forma casi-neta-como bloques de motores de automóviles.
(6) Recubrimientos de fundición
La calidad de la superficie de trabajo de los moldes de arena (núcleos) en contacto directo con el metal fundido afecta significativamente la calidad de la fundición. Aplicar recubrimientos a estas superficies es un método económico y eficaz para mejorar la calidad. El desarrollo y la aplicación de recubrimientos orgánicos e inorgánicos de alto-rendimiento son enfoques tecnológicos importantes para mejorar la precisión dimensional de la fundición y la calidad de la superficie.
II. Tecnología de fundición especial y forma cercana-neta-
A medida que los equipos de fabricación modernos exigen una mayor precisión dimensional y calidad superficial para las piezas fundidas, las piezas fundidas especiales están evolucionando hacia una conformación de forma casi-neta-. En los últimos años, como tecnología de conformado de precisión para lograr tolerancias de mecanizado mínimas o nulas, la aplicación y el desarrollo de la fundición especial se reflejan principalmente en los dos aspectos siguientes:
1) Desarrollar nuevos procesos y avanzar en tecnologías de fundición de compuestos. Fortalecer la investigación y la aplicación de tecnologías de fundición a presión y fundición a presión de aleaciones de magnesio para satisfacer las demandas del aligeramiento del automóvil. Mejorar la investigación sobre los procesos de fundición a la cera perdida de aleaciones de titanio para abordar los desafíos de los materiales de los moldes. Utilice tecnología de creación rápida de prototipos para reemplazar los métodos tradicionales de formación de patrones con cera, acortando los ciclos de producción. Investigar nuevas tecnologías y equipos de fundición a presión diferencial para promover la transición de la fundición a baja presión-a la fundición a presión diferencial.
2) La tecnología de fundición con forma casi-neta- (Near Net Shape Process) ha cambiado la percepción tradicional de que la fundición solo puede proporcionar piezas en bruto en bruto, lo que permite la producción de piezas fundidas sin tolerancias de mecanizado. Por ejemplo, la tecnología de fundición por compresión se caracteriza por "llenado estable, solidificación bajo presión, alimentación y deformación plástica", lo que da como resultado piezas fundidas con alta calidad metalúrgica, precisión dimensional, alto rendimiento del proceso y requisitos de mecanizado reducidos. La tecnología de forma casi-neta-representa el futuro de la industria de la fundición, ya que puede reducir el consumo de materiales, el uso de energía, los costos de mano de obra y mejorar la calidad de la fundición, satisfaciendo mejor las necesidades del desarrollo de equipos de fabricación.
