La fundición funciona calentando un metal o aleación hasta un estado fundido y luego vertiéndolo en un molde de una forma específica. Después de enfriar y solidificar, se obtienen la forma y las propiedades deseadas del producto metálico (es decir, una pieza fundida). Este proceso utiliza la excelente fluidez del metal en su estado fundido, lo que le permite llenar cavidades complejas y, en última instancia, formar piezas en bruto o productos terminados de estructura intrincada.
El proceso central se puede resumir en los siguientes pasos clave:
Preparación del molde: según la forma, el tamaño y los requisitos de material de la pieza, se crea un molde correspondiente. Los materiales de moldeo comúnmente utilizados incluyen moldes de arena (como arena de cuarzo, arcilla, resina, etc.), moldes de metal y moldes de cerámica. La fundición en arena es la forma más básica y más utilizada y representa más del 70% de la producción mundial de fundición.
Fusión de aleaciones: el material metálico seleccionado (como hierro fundido, acero fundido, aleaciones de aluminio, etc.) se calienta en un horno hasta que esté completamente licuado, y su composición química y temperatura de vertido (generalmente entre 1100 grados y 1600 grados) se controlan para garantizar una buena fluidez y calidad de moldeo.
Vertido y moldeado: el metal fundido se vierte en la cavidad del molde a través del sistema de compuerta. Dependiendo del proceso, se puede utilizar fundición por gravedad, fundición a presión o fundición al vacío. La temperatura y la velocidad de vertido deben controlarse estrictamente: temperaturas excesivamente altas pueden provocar fácilmente cavidades por contracción y porosidad; Las temperaturas excesivamente bajas pueden provocar un llenado incompleto o defectos de cierre en frío.
Solidificación y enfriamiento: el metal líquido se enfría y solidifica gradualmente en la cavidad del molde. Durante este proceso, la distribución del campo de temperatura afecta la formación de defectos como porosidad de contracción y grietas. Una secuencia de solidificación razonable (como solidificación secuencial o solidificación simultánea) ayuda a mejorar la densidad de la pieza fundida.
Retiro de arena y limpieza: Después de enfriar, se retira la pieza fundida del molde. La superficie se limpia de arena de moldeo, compuertas, contrahuellas y rebabas. Los equipos de uso común incluyen máquinas de granallado y máquinas de corte. La limpieza de piezas fundidas en arena es un proceso-que requiere mucha mano de obra y uno de los pasos ambientales más desafiantes en la producción de piezas fundidas.
Post-procesamiento: se realizan tratamientos térmicos (como recocido, normalización), conformación, prevención de oxidación o mecanizado según sea necesario para mejorar las propiedades mecánicas y la precisión dimensional de las piezas fundidas.
