Fundición a Presión de Acero Inoxidable
El acero inoxidable es un material muy utilizado para la producción de fundiciones. Su principal diferencia con respecto a otras aleaciones de hierro es que cuenta con una capa de pasivación estable que lo protege de la humedad y el aire. Además, tiene una alta resistencia a la corrosión, lo que lo convierte en una opción perfecta para numerosas aplicaciones. Dicho esto, aquí está todo lo que necesitas saber sobre la fundición a presión de acero inoxidable:
Significado de la Fundición de Acero Inoxidable
La fundición de acero inoxidable, o fundición a la cera perdida de acero inoxidable, es un método industrial para producir un producto terminado insertando acero inoxidable fundido en un molde o en una combinación de cavidades de molde. Este proceso comienza construyendo las cavidades del molde en las formas deseadas que debe asumir el producto final.
Después, se calienta el acero inoxidable necesario hasta que se funde, convirtiendo el metal sólido en estado líquido.
A diferencia del proceso de fundición de acero inoxidable con cromo, este procedimiento produce productos con dimensiones más precisas, eliminando la necesidad de maquinados posteriores.
Grados de Material para la Fundición a la Cera Perdida de Acero Inoxidable
El acero inoxidable es una clase de acero de bajo contenido en carbono. También está compuesto por un pequeño porcentaje de cromo, que forma una película de óxido de cromo. Esta película es responsable de las altas propiedades de resistencia a la corrosión del acero inoxidable y de su capacidad para sobrevivir en presencia de oxígeno. Aquí se presentan algunos materiales utilizados en las fundiciones a la cera perdida de acero inoxidable:
- Acero inoxidable dúplex
- Acero inoxidable austenítico
- Acero inoxidable martensítico
- Acero inoxidable endurecible por precipitación
- Acero inoxidable ferrítico
Proceso de Fundición de Acero Inoxidable
El procedimiento de conformado de metales mediante fundición a la cera perdida implica producir un patrón de cera recubierto por un revestimiento cerámico para crear un molde cerámico. La cera se elimina mediante fusión, dejando el revestimiento cerámico como molde. El acero inoxidable fundido se vierte entonces en el molde para formar una pieza fundida de acero inoxidable. Una vez que el metal se enfría y solidifica, se extrae el molde.
Aplicaciones de las Fundiciones a la Cera Perdida de Acero Inoxidable
Diversas industrias utilizan el acero inoxidable debido a sus especiales propiedades físicas. A continuación se presentan algunas de las aplicaciones industriales:
Solución para accesorios de tuberías: Los elementos de los accesorios de tuberías se emplean en numerosas industrias para controlar el flujo, conectar o cambiar la dirección de las tuberías. La fundición de acero inoxidable es el proceso de fabricación más rentable para una producción de bajo volumen.
Componentes de válvulas y bombas: Estos son vitales para el funcionamiento de diversas herramientas. Las fundiciones de acero inoxidable pueden utilizarse para producir formas complicadas que son adecuadas para los componentes de válvulas y bombas. Algunos componentes producidos mediante fundiciones de acero inoxidable son el cuerpo de la válvula, el impulsor de la bomba, el prensaestopas de la válvula, etc.
Aplicación marina: Numerosas aleaciones de acero se utilizan para fabricar componentes marinos debido a sus propiedades de resistencia a la corrosión y a la alta resistencia al calor.
Maquinaria para el procesamiento de alimentos: Gracias a su capacidad para prevenir la oxidación, las fundiciones a la cera perdida de acero inoxidable se aplican en casi todos los equipos de procesamiento de alimentos. Uno de los ejemplos más destacados de fundiciones de acero inoxidable en el procesamiento de alimentos son los componentes de las máquinas de café.
Métodos de Fundición de Acero Inoxidable
A continuación se presentan los principales procesos de fundición de acero inoxidable:
Fundición centrífuga de acero inoxidable: La fundición centrífuga es uno de los métodos de fundición más destacados. A diferencia de otros procesos que utilizan presión y gravedad, emplea la fuerza centrífuga sólida. Por esta razón, es conveniente para crear estructuras huecas y piezas cilíndricas.
En este procedimiento se construyen moldes cilíndricos y se utiliza la fuerza centrífuga para generar las piezas fundidas. Las piezas son metales permanentes y generalmente se fabrican con hierro o acero.
Se pueden obtener piezas fundidas centrífugas mediante dos métodos: fundición centrífuga vertical y fundición centrífuga horizontal. Ambos varían según la inclinación de las formas cilíndricas. Para el primero, se utiliza una combinación de máquinas de fundición que giran las formas cilíndricas verticalmente. Para el segundo, las máquinas rotan las formas horizontalmente.
Proceso de fundición en arena de acero inoxidable: Este proceso utiliza moldes de arena para crear piezas personalizadas. Las fundiciones en arena son beneficiosas ya que pueden soportar altas temperaturas.
Fundición a la cera perdida de acero inoxidable: Las cavidades del molde en este proceso técnico están fabricadas de espuma o cera. La forma generalmente se recubre con material refractario, formando el molde. Posteriormente, la cera se funde cuando el metal fundido se vierte en el molde. Finalmente, la pieza se enfría y solidifica.
Fundición continua de acero inoxidable: Este método también se conoce como colada continua. Se emplea comúnmente en los procesos de fabricación industrial para moldear acero inoxidable de una longitud específica. Para lograrlo, se alimenta el acero fundido en una artesa de colada (tundish), donde fluye a través de un molde vertical. Este molde está equipado con un sistema de enfriamiento para enfriar y solidificar el acero fundido. Las principales ventajas de este método son el mínimo desperdicio de material, una alta producción y la generación de piezas de calidad superior.
Proceso de fundición a presión de acero inoxidable: Este es uno de los métodos de fabricación más deseables y rentables para generar fundiciones metálicas de alta calidad con diseños de forma casi neta. Este método de fundición implica la inserción de acero inoxidable fundido a alta presión en una cavidad de molde. Para crear la cavidad del molde, se utilizan matrices de herramienta con las formas requeridas apropiadas. Tras llenar el metal fundido en los moldes, se enfría y solidifica rápidamente para formar la pieza fundida con la forma neta deseada.
Fundición de esquina de acero inoxidable: Los productos finales de este proceso son piezas de esquina utilizadas principalmente para reforzar los contenedores de envío. Se venden en conjuntos de ocho.
Fundición a la cera perdida de acero inoxidable: Este proceso implica la inserción de acero inoxidable fundido en moldes de cera. Luego se encierran los patrones encerados en los moldes. Posteriormente, se calienta el modelo de cera para que se derrita y se drene una vez que la forma está lista. El motivo por el que este método se denomina fundición a la cera perdida es que la cera es eliminada.
Básicamente, se pueden preparar las piezas fundidas a la cera perdida de dos maneras: directa e indirecta. Para la primera, se hacen las piezas a partir de patrones de cera, mientras que para la segunda se utilizan copias de patrones de cera.
Fundición a Presión de Acero Inoxidable
Sin duda, las fundiciones a presión son procesos complicados y precisos que generan piezas de acero inoxidable con dimensiones exactas. En este método se utilizan moldes reutilizables denominados matrices (dies), de ahí el nombre de fundición a presión. Además, este proceso de fundición utiliza diversos equipos como máquinas de fundición a presión y hornos.
Básicamente, este método de fundición implica fundir el acero inoxidable en un horno a altas temperaturas. Luego se vierte el acero fundido en las matrices y se deja enfriar y solidificar.
Están disponibles dos tipos de máquinas de fundición a presión: la primera es la máquina de cámara caliente, que produce aleaciones con bajos puntos de fusión. La última es la máquina de cámara fría, utilizada para generar aleaciones con altos puntos de fusión.
Beneficios de la Fundición a la Cera Perdida de Acero Inoxidable
Las fundiciones a la cera perdida de acero inoxidable de diferentes aleaciones ofrecen una gran cantidad de ventajas, tales como:
- Resistencia superior a la corrosión
- Flexibilidad de tamaño
- Niveles de tolerancia estrechos
- Resistencia al calor
- Capacidad para producir formas complejas
- Requiere un acabado superficial mínimo después de la fundición
