La sociedad moderna depende en gran medida de la industria eléctrica, que funciona como uno de sus elementos esenciales. El crecimiento de la industria, tanto en sistemas industriales de potencia como en electrónica de consumo, depende del rendimiento, la precisión y la innovación. La transformación generalizada de la fabricación de componentes implica la fundición a presión de aluminio como técnica principal.La fundición a presión de aluminio funciona como una técnica de fabricación y un factor tecnológico que permite que las aplicaciones eléctricas reciban componentes ligeros conservando el rendimiento térmico eléctrico, junto con la resistencia a la corrosión y una mayor durabilidad.
El artículo analiza en profundidad la fundición a presión de aluminio para entender cómo ayuda a las industrias eléctricas, examinando su proceso de implantación y sus métodos de solución, junto con los campos de aplicación y las normas técnicas.
¿Qué es la fundición inyectada de aluminio?
La operación de fundición de metales conocida como fundición en coquilla aplica una fuerte presión para inyectar metal fundido en las cavidades del molde. Los moldes de producción conocidos como matrices suelen crearse a partir de acero templado para herramientas con el fin de facilitar la fabricación precisa de piezas complejas mediante la preparación de grandes volúmenes.
Los metales preferidos para las aplicaciones de fundición a presión de aluminio son la aleación de aluminio 380 (A380), así como la aleación de aluminio 383 (A383) o la aleación de aluminio 413, ya que demuestran una excelente fluidez junto con una fuerza excepcional junto con propiedades de resistencia a la corrosión.
Presión de inyección: 103-1.724 bar (1.500-25.000 psi)
Tiempo de llenado: Menos de 0,1-0,2 segundos
Temperatura de fundición (aluminio): 660°C (1.220°F)
Tolerancias alcanzables: ±0,001″ por pulgada (±0,025 mm por 25,4 mm)
La inyección rápida combinada con un sistema de enfriamiento rápido produce componentes con una precisión dimensional superior, junto con acabados de primera categoría que funcionan bien para aplicaciones eléctricas.
¿Por qué utilizar aluminio en aplicaciones eléctricas?
Las propiedades del aluminio se adaptan a la industria eléctrica:
| Propiedad | Valor |
| Densidad | 2,7 g/cm³ (Ligero) |
| Conductividad térmica | 205 W/m-K (Excelente disipación del calor) |
| Conductividad eléctrica | 35-38 MS/m (62% de cobre) |
| Resistencia a la corrosión | Forma naturalmente una capa de óxido |
| Resistencia a la tracción (aleación A380) | Hasta 345 MPa |
| Límite elástico | 160-170 MPa |
| Punto de fusión | 660,3°C (1220,5°F) |
| Reciclabilidad | 100% sin pérdida de propiedad |
Proceso de fundición de aluminio a presión: Paso a paso
Fundición de aluminio son piezas muy eficaces y versátiles que se fabrican mediante el proceso de fundición a presión de aluminio, colando metal fundido de aluminio en un molde. En el proceso, el aluminio fundido se inyecta en un molde de acero a alta presión para que las empresas puedan fabricar componentes duraderos y de alta calidad. A continuación se describe detalladamente el proceso de fundición de aluminio a presión.
1. Diseño y fabricación
La matriz es lo primero que se diseña y fabrica en ese proceso de fundición a presión. La matriz está hecha de acero para herramientas de buena calidad y consta de dos mitades, la mitad del núcleo (con la cavidad) y la mitad del eyector (para evitar la expulsión de la pieza tras la fundición). El diseño de la matriz es tal que el aluminio fundido puede verterse uniformemente en la cavidad para tener la forma deseada en estado fundido.
Coste del utillaje: El coste de creación de la matriz puede oscilar entre $10.000 y $100.000 o más si la pieza no puede fabricarse con una pieza prensada.
Materiales utilizados: Las calidades H13 o P20 se utilizan por su excelente resistencia al calor y al desgaste.
2. Fundición de aluminio
A continuación, se funde la aleación de aluminio. En el horno, el aluminio se calienta a temperaturas de unos 660°C-700°C (1220°F-1292°F). El punto de fusión del aluminio es tal que se funde y, por tanto, puede moldearse fácilmente en la cavidad de la matriz.
Aleaciones de aluminio: A380, A383 y A413 son aleaciones habituales por su fluidez y resistencia.
Tiempo de fusión: La fusión debería durar entre 20 y 30 minutos, dependiendo del tipo de horno utilizado y de la aleación de la aleación.
3. Inyección de aluminio fundido en la matriz
A continuación, se funde el aluminio y se transfiere el aluminio fundido a una máquina de fundición a presión de cámara fría o caliente, según el proceso. En el proceso de cámara fría, el aluminio fundido se introduce en la cámara y se inyecta en la matriz a alta presión (de 1.500 psi a 25.000 psi).
Presión de inyección: 103-1.724 bar (1.500-25.000 psi)
Duración del ciclo: El paso de inyección tiene lugar en 0,1-0,2 segundos, por lo que la productividad está garantizada.
4. Enfriamiento y solidificación
Una vez introducido el aluminio en la matriz, empieza a enfriarse y congelarse casi instantáneamente. Este periodo es muy importante porque la velocidad de enfriamiento afecta a la solidez de la pieza fundida y a la calidad del acabado superficial. El tiempo de enfriamiento puede oscilar entre 5 y 30 segundos, según el grosor de la pieza y su complejidad.
Velocidad de enfriamiento: Aquí se ve que en caso de enfriamiento más rápido, hay una mejor resistencia y acabado superficial de la pieza.
Tiempo de solidificación: También se observará que cuando el grosor de la sección es mayor, tal vez tarde mucho más en solidificarse que cuando el grosor de la sección es menor.
5. Expulsión y recorte
Una vez que la pieza se ha enfriado y se ha endurecido, se expulsa de la matriz. Esto se consigue mediante el sistema eyector, que expulsa la pieza de la matriz. Por último, se retira todo el material sobrante, incluidas las compuertas, los canales y la rebaba.
Fuerza de eyección: Se calcula que este proceso utiliza entre 1000 y 5000 libras de fuerza, dependiendo de la pieza que se vaya a fabricar.
Proceso de recorte: Se emplean herramientas de corte o cualquier otra operación de mecanizado para eliminar las llamas, así como otros materiales sobrantes.
6. Tratamiento posterior
La última operación que puede ser necesaria es el acabado, que puede implicar el mecanizado, el tratamiento superficial, que es un acabado superficial técnico como el anodizado, el revestimiento con pintura en polvo o húmeda y la comprobación del control de calidad de la pieza fundida específica.
Mecanizado: Es posible que algunas de las piezas deban tener una tolerancia específica que puede conseguirse mediante el mecanizado CNC.
Acabado superficial: El anodizado es conocido por aumentar la capacidad anticorrosiva, por un lado, mientras que el recubrimiento en polvo proporciona una superficie pulida y resistente, por otro.
Aleaciones utilizadas en la fundición a presión de aluminio
La aleación de aluminio y la aleación de zinc son materiales de fundición a presión habituales, ya que determinan el rendimiento, la resistencia y la vida útil de los productos electrónicos. Algunos de los materiales utilizados en la industria electrónica, con sus valores, son los siguientes:
1. Aleaciones de aluminio (por ejemplo, A380, A383, A413)
Conductividad térmica: 205 W/m-K - Excelente para la disipación de calor en componentes como disipadores de calor y fuentes de alimentación.
Conductividad eléctrica: 35-38 MS/m - Suficiente para muchas piezas electrónicas, especialmente en conectores y carcasas.
Resistencia a la tracción: 345 MPa ( A380) - Un esfuerzo mecánico registrado garantiza que las piezas utilizadas sean lo suficientemente resistentes para soportar la presión mecánica.
Densidad: 2,7 g/cm³ - Ligero, ideal para dispositivos portátiles.
Aplicaciones: Sistema electrónico de refrigeración, carcasa, convertidores y armarios de distribución.
2. Aleaciones de zinc (por ejemplo, Zamak 3, Zamak 5)
Conductividad térmica: 116 W/m-K - Adecuado para electrónica de calor bajo a medio.
Conductividad eléctrica: Menor que la del aluminio, pero suele oscilar en torno a 30% de conductividad del cobre- Adecuado para su uso en aplicaciones que no requieran un elevado flujo de corriente.
Resistencia a la tracción: 230 MPa (Zamak 3) - Ofrece una buena resistencia mecánica para piezas pequeñas.
Densidad: 6,5 g/cm³ - Más pesado que el aluminio, pero relativamente ligero para varias cajas.
Aplicaciones: Algunos ejemplos de piezas de aluminio fundido son carcasas de televisores, marcos de teléfonos móviles, pequeños aparatos electrónicos, por ejemplo, interruptores, y soportes de montaje.
3. Aleaciones de magnesio
Conductividad térmica: 156 W/m-K - Inferior al aluminio, pero suficiente para la electrónica ligera.
Conductividad eléctrica: Baja - No adecuada para aplicaciones de alta corriente, pero buena para carcasas ligeras.
Resistencia a la tracción: 230 MPa (AZ91D) - Resistencia adecuada para muchos componentes ligeros.
Densidad: 1,8 g/cm³ - El más ligero de los materiales fundidos a presión, lo que permite reducir su peso total.
Aplicaciones: Dispositivos electrónicos portátiles, ordenadores y portátiles, teléfonos móviles y componentes y subconjuntos estructurales ligeros.
4. Aleaciones de cobre (por ejemplo, bronce)
Conductividad térmica: 390 W/m-K - Esto es particularmente útil para dispositivos de potencia que deben liberar energía térmica en grandes cantidades.
Conductividad eléctrica: 59 MS/m (para cobre) - Conductividad eléctrica superior, ideal para componentes de alta corriente.
Resistencia a la tracción: 450 MPa (Bronce) - Alta resistencia para piezas resistentes a la tensión.
Densidad: 8,9 g/cm³ - Su densidad es superior a la del aluminio, pero ofrece una gran resistencia y una elevada conductividad eléctrica.
Aplicaciones: Sistemas de distribución de energía, conectores eléctricos, aparamenta y barras colectoras.
5. Aleaciones de estaño sin plomo
Punto de fusión: 183°C (para aleaciones estaño-plata) - Es más adecuado para utilizar cuando se necesita soldar.
Conductividad eléctrica: Baja - Es adecuada para el proceso de soldadura más que para transportar corriente.
Resistencia a la corrosión: Este material para válvulas tiene la característica de un buen rendimiento en atmósferas poco y medianamente corrosivas y un contenido medio de plata.
Aplicaciones: La conexión de distintos componentes en PCBS, el montaje de pequeños aparatos y dispositivos electrónicos y el encapsulado de dispositivos microelectrónicos son gratuitos.
6. Aleaciones estaño-plata
Punto de fusión: 217°C - Adecuado para soldaduras de alto rendimiento.
Conductividad eléctrica: Baja - Se utiliza en la soldadura de circuitos así como en la unión de los componentes electrónicos.
Estabilidad térmica: Alta - Mantiene la estabilidad incluso bajo altas tensiones térmicas.
Aplicaciones: Aplicaciones asociadas a la soldadura en sistemas electrónicos de alta fiabilidad, dispositivos electrónicos que necesitan una precisión extrema en términos de transferencia de calor.
Todo sobre la fundición inyectada de aluminio
Existen varios valores distintivos que la fundición a presión de aluminio aporta a la industria eléctrica y que la hacen especialmente adecuada para este sector. Las propiedades físicas, mecánicas y eléctricas que engloban estos valores representan un amplio espectro de propiedades físicas y mecánicas y físicas y eléctricas que permiten el uso de componentes de fundición a presión de aluminio en aplicaciones críticas. Siga con nosotros el desglose de cada una de ellas.
1. Conductividad térmica: 205 W/m-K
La conductividad térmica es uno de los valores más importantes cuando se trata de fundición a presión de aluminio para aplicaciones eléctricas. La conductividad térmica mide la capacidad de un material para conducir el calor. En los componentes eléctricos, especialmente en la electrónica de potencia y los motores, es fundamental disipar el calor con eficacia para evitar el sobrecalentamiento y garantizar la fiabilidad del funcionamiento.
Conductividad térmica del aluminio: Tiene un valor significativamente superior de 205 W/m-K al de otros metales utilizados en la fundición a presión, como el acero (50 W/m-K) o el cobre (390 W/m-K).
Beneficio: Para disipadores de calor, carcasas de inversores y tipos de componentes similares, la fundición a presión de aluminio es ideal por este motivo.
Aplicación: Por ejemplo, los disipadores de calor de fundición de aluminio se utilizan para refrigerar controladores LED, transformadores y fuentes de alimentación mediante gestión térmica, lo que evitará la degradación del rendimiento o el fallo de la unidad.
2. Conductividad eléctrica: 35-38 MS/m
El término conductividad eléctrica denota (con qué facilidad) que un material conductor de la electricidad permite que una corriente eléctrica lo atraviese. La conductividad eléctrica del aluminio es sólo el 62% de la del cobre; sin embargo, para la mayoría, es una alternativa viable cuando se necesita una alta conductividad, pero existen restricciones de coste y peso.
Conductividad del aluminio: Es excelente para la mayoría de las aplicaciones de corriente baja a media, es decir, 35-38 MS/m.
Beneficio: Las piezas moldeadas a presión de aluminio se utilizan para conectores, terminales y barras colectoras en sistemas eléctricos y necesitan un conductor fiable, pero que sea barato.
Aplicación: El aluminio es más ligero y rentable para los componentes eléctricos de alto rendimiento, como los conectores de energía solar, los terminales de baterías o las unidades de distribución de energía, y es menos conductor, pero más que el cobre lo suficiente.
3. La formación natural de una capa de óxido (resistencia a la corrosión).
La superior resistencia a la corrosión del aluminio es una de las principales ventajas que ofrece. El aluminio está protegido de forma natural por una capa protectora de óxido que se forma cuando se expone al aire, que lo protege de factores ambientales como la humedad, la sal y los productos químicos. La razón por la que son tan buenos candidatos para aplicaciones exteriores y dispositivos sometidos a la intemperie es el resultado de esta propiedad natural.
Beneficio: Además, la resistencia a la corrosión del aluminio es especialmente importante para los cerramientos exteriores, los equipos de energía solar y los cuadros eléctricos sometidos a la lluvia, la humedad y otras condiciones corrosivas.
Aplicación: En caso de contacto constante con el medio ambiente, el aluminio se utiliza para fundir a presión cajas de empalmes y unidades de control exteriores para alumbrado público o sistemas de gestión del tráfico.
4. Densidad: 2,7 g/cm³
Así, la densidad de un material afecta tanto a su peso como a su resistencia, y es una medida de masa por unidad de volumen de material. El aluminio, con una densidad de 2,7 g/cm³, es un metal ligero. Su peso es aproximadamente un tercio del del acero (7,85 g/cm³), lo que lo convierte en un metal ligero.
Beneficio: Como el aluminio es ligero, reduce el peso de los sistemas eléctricos en su conjunto, lo que significa que las piezas son más fáciles de manejar, transportar e instalar. Esto es especialmente útil en motores, cajas de baterías y electrónica de consumo.
Aplicación: Las piezas de fundición a presión de aluminio se utilizan a menudo en motores de vehículos eléctricos, sistemas de climatización y equipos eléctricos portátiles para mejorar su eficiencia y facilidad de uso.
5. Resistencia a la tracción: 345 MPa (aleación A380)
La resistencia a la tracción es la resistencia de un material a soportar fuerzas de tracción o estiramiento. La resistencia a la tracción de hasta 345 MPa de las piezas moldeadas a presión de aluminio, especialmente con el uso de la aleación A380, las hace adecuadas para muchas aplicaciones estructurales y mecánicas en la industria eléctrica.
Beneficio: Estos componentes de fundición a presión de aluminio tienen la resistencia suficiente para cubrir las tensiones mecánicas, sin dejar de ser ligeros. En el caso de piezas como bastidores de estator, carcasas de motor o tapas de extremo de motores eléctricos, es importante contar tanto con resistencia como con bajo peso.
Aplicación: Entre estos puntos fuertes se encuentran los álabes de ventilador, las carcasas de motor y las piezas de maquinaria obótica, todos los cuales pueden beneficiarse de la relación resistencia/peso del aluminio.
6. Límite elástico: 160-170 MPa (aleación A380)
El límite elástico indica cuánta tensión puede soportar el material antes de deformarse de forma permanente. El límite elástico de la aleación A380 para piezas de fundición a presión de aluminio suele oscilar entre 160 y 170 MPa. Proporciona a la pieza la integridad estructural adecuada, sin demasiado peso, permitiendo que la pieza mantenga su forma a lo largo del tiempo.
Beneficio: Las cargas mecánicas hacen que componentes como las carcasas de los disyuntores, los paneles de control y los recintos de las baterías deban ser capaces de soportar dichas cargas manteniendo la estabilidad dimensional. Esto confiere al aluminio el límite elástico necesario para evitar que estas piezas se deformen de forma irreversible.
Aplicación: Para los equipos de distribución de energía en los que los componentes deben soportar tensiones muy elevadas, el elevado límite elástico de la fundición a presión de aluminio garantiza que los componentes de estos equipos permanecerán intactos y fiables.
7. Punto de fusión: 660°C (1220°F)
El punto de fusión del aluminio es relativamente bajo en comparación con otros metales como el cobre o el acero; sin embargo, es de 660°C (1220°F). Esto permite fundir el aluminio y darle formas únicas en el proceso de fundición a presión.
Beneficio: Casi tan bajo como el punto de fusión del aluminio impide que se funda y se pierda con facilidad y rapidez. Esto reduce el tiempo de producción, por lo que pueden reducirse los costes y mejorar la eficacia de la fabricación.
Aplicación: Estas esquinas son adecuadas para la producción de componentes para motores, disyuntores y disipadores de calor con diseños intrincados y geometrías complejas, manteniendo bajos costes de producción.
8. Reciclabilidad: 100% sin pérdida de propiedades
La reciclabilidad del 100% es una de las mayores ventajas en el mundo del aluminio. Cuando se recicla, el aluminio conserva todas sus propiedades físicas y mecánicas sin degradarse. Ayuda a conseguir un proceso de fabricación más sostenible.
Beneficio: El reciclado del aluminio es un 95% más eficaz que la producción del nuevo material, por lo que es respetuoso con el medio ambiente para la industria eléctrica.
Aplicación: El aluminio reciclado se utiliza en muchos productos eléctricos, como carcasas de baterías, motores y paneles solares, para contribuir a una economía circular.
9. Grosor de la pared: 1,5-4 mm
La fundición a presión de aluminio permite fabricar piezas con geometrías precisas y espesores de pared de 1,5 mm a 4 mm. Esto permite diseñar componentes ligeros y estructuralmente robustos para aplicaciones eléctricas específicas.
Beneficio: Con una capacidad de pared delgada inferior a 1,5 mm, pueden fabricarse piezas eléctricas de gran detalle y precisión dimensional. Los componentes pequeños, como conectores, relés y cajas de fusibles, lo requieren.
Aplicación: Las paredes más finas también reducen el peso de la pieza en las carcasas de los motores, al tiempo que mantienen la resistencia y el funcionamiento.
10. Coste de utillaje frente a eficiencia de producción
Por el momento, fundición de aluminio a presión puede ser una propuesta de utillaje cara (de $10.000 a $100.000 en función de la complejidad), pero a la larga se ahorra con la alta producción y las economías de escala. Una vez hechos los moldes, la fundición a presión permite fabricarlos en grandes volúmenes con un coste adicional por unidad muy bajo.
Beneficio: Las empresas eléctricas tienen la capacidad de producción de grandes volúmenes para satisfacer la demanda mundial de componentes eléctricos de que es lo suficientemente seguro y fiable como para dejarlo fuera del producto.
Aplicación: Esto la hace especialmente útil para producir piezas eléctricas de gran demanda, como barras colectoras, armarios de cuadros eléctricos y disyuntores.
Tabla 1: Propiedades clave del aluminio en aplicaciones eléctricas
| Propiedad | Valor | Importancia en aplicaciones eléctricas |
| Densidad | 2,7 g/cm³ | Ligero, lo que facilita el manejo de los componentes y reduce el peso total del sistema. |
| Conductividad térmica | 205 W/m-K | Excelente disipación del calor, ideal para aplicaciones como disipadores de calor, transformadores y fuentes de alimentación. |
| Conductividad eléctrica | 35-38 MS/m | Adecuado para muchos componentes electrónicos, incluidos conectores, terminales y barras colectoras. |
| Resistencia a la corrosión | Forma una capa de óxido natural | Aumenta la durabilidad de los componentes, especialmente en exteriores o entornos difíciles. |
| Resistencia a la tracción (aleación A380) | Hasta 345 MPa | Garantiza que las piezas puedan soportar esfuerzos mecánicos sin romperse. |
| Límite elástico (aleación A380) | 160-170 MPa | Proporciona integridad estructural sin deformación permanente. |
| Punto de fusión | 660°C (1220°F) | Permite moldear fácilmente piezas complejas, reduciendo el tiempo y el coste de producción. |
| Reciclabilidad | 100% sin pérdida de propiedades | Respetuoso con el medio ambiente y rentable gracias al ahorro de energía en el reciclaje. |
| Espesor de pared | 1,5-4 mm | Permite obtener componentes precisos y ligeros con una excelente integridad estructural. |
Tabla 2: Materiales de fundición a presión para la industria electrónica
| Material | Conductividad térmica | Conductividad eléctrica | Resistencia a la tracción | Densidad | Aplicaciones |
| Aleaciones de aluminio (por ejemplo, A380, A383, A413) | 205 W/m-K | 35-38 MS/m | 345 MPa | 2,7 g/cm³ | Disipadores de calor, carcasas, controladores LED y cajas de distribución de energía |
| Aleaciones de zinc (por ejemplo, Zamak 3, Zamak 5) | 116 W/m-K | ~30% de conductividad del cobre | 230 MPa | 6,5 g/cm³ | Carcasas de televisores, marcos de teléfonos móviles y pequeños componentes electrónicos |
| Aleaciones de magnesio | 156 W/m-K | Bajo | 230 MPa | 1,8 g/cm³ | Smartphones, portátiles y piezas ligeras |
| Aleaciones de cobre (por ejemplo, bronce) | 390 W/m-K | 59 MS/m | 450 MPa | 8,9 g/cm³ | Distribución de energía, conectores eléctricos, conmutadores |
| Aleaciones de estaño sin plomo | N/A | Bajo | N/A | N/A | Soldadura, embalaje microelectrónico |
| Aleaciones estaño-plata | N/A | Bajo | N/A | N/A | Soldadura de alta fiabilidad en electrónica |
Aplicaciones en la industria eléctrica
1. Cajas y carcasas
Los componentes electrónicos sensibles están protegidos del polvo, el agua (diseño IP), las interferencias EMI/RFI y los impactos físicos en carcasas de aluminio fundido a presión.
Por ejemplo: Cajas de conexiones, carcasas de inversores y unidades de control exteriores.
Beneficio: Resistencia a la corrosión y excelente disipación térmica en entornos difíciles.
2. Unidades de gestión térmica y disipadores de calor
En el caso de las fuentes de alimentación, la alta conductividad térmica del aluminio es muy adecuada para gestionar el calor en soluciones de aluminio.
Por ejemplo: Transformadores, baterías, disyuntores, disipadores de calor.
Conductividad térmica: 205 W/m-K frente a los 45-60 W/m-K del acero.
3. Componentes del motor
El tipo común de piezas de motores eléctricos de fundición a presión son las que constan de carcasa de rotor, bastidores de estator, tapas de extremo y ventiladores.
Ventaja: Una estructura más ligera reduce el consumo de energía en los sistemas industriales y de calefacción, ventilación y aire acondicionado.
4. Conectores y bloques de terminales
Componentes de precisión de alta tolerancia y dimensionalmente estables.
Requisito: Tolerancia ajustada de ± 0,05 mm para lograr la integridad del contacto eléctrico.
5. Interruptores automáticos y piezas de aparamenta
A menudo se utilizan componentes de fundición a presión como actuadores, brazos, palancas y carcasas para proporcionar componentes internos más consistentes y seguros.
Ventajas de la fundición inyectada de aluminio en sistemas eléctricos
Precisión y repetibilidad
Las tolerancias de ±0,001" proporcionan una calidad constante de componentes caros de formas intrincadas para soportar los niveles de complejidad.
Producción en serie
Es posible conseguir un tiempo de ciclo de tan sólo 30 segundos por pieza para la producción de millones de unidades.
Fuerza ligera
De este modo, se reducen las carcasas y los dispositivos ligeros y compactos.
Resistencia a la corrosión
Forma automáticamente una capa protectora de óxido.
Rendimiento térmico y eléctrico
Proporciona una buena y rápida disipación del calor y una conductividad eléctrica estable en sistemas de alta carga.
Eficiencia de costes
Cuando se monta el utillaje, el coste por unidad es mucho menor que el mecanizado o la forja.
Retos de la fundición inyectada de aluminio
El proceso tiene muchas ventajas, pero presenta algunas limitaciones que deben tenerse en cuenta en el diseño y el plan.
| Desafío | Detalles |
| Coste inicial de utillaje | Los troqueles pueden costar entre $10.000 y $100.00,0, dependiendo de la complejidad y el tamaño. |
| Problemas de porosidad | El gas atrapado puede causar porosidad, afectando a las propiedades mecánicas y eléctricas. |
| Conductividad frente al cobre | El aluminio sólo es ~60% tan conductor como el cobre, lo que lo hace inadecuado para el cableado de alta carga. |
| Limitaciones del grosor de la pieza | El grosor de las paredes suele limitarse a 1,5-4 mm; las paredes más finas requieren técnicas avanzadas. |
Normas y cumplimiento de la industria
Es necesario cumplir las normas eléctricas para utilizar este tipo de componentes en los sistemas.
IEC 60529: Grados de protección (IP) de las cajas.
UL 508 / UL 94: Para paneles de control y clasificaciones de inflamabilidad.
Rohs / REACH: Garantizar la seguridad medioambiental y sanitaria.
ISO 9001 / IATF 16949: Sistemas de calidad en la fabricación.
La mayoría de los proveedores de fundición a presión de aluminio asequibles cumplen o superan estas normas y, por tanto, sus productos pueden utilizarse tanto en mercados nacionales como internacionales.
Tendencias y perspectivas de futuro
A medida que el mundo se orienta hacia la electrificación, la fundición con matriz de aluminio adquiere cada vez más importancia. He aquí algunos motores del crecimiento:
Vehículos eléctricos
El aluminio es ligero y posee propiedades térmicas inherentes que se adaptan mejor a las necesidades de las carcasas de baterías, placas térmicas, carcasas de inversores, etc.
Energías renovables
Las carcasas de los inversores solares, los conectores de los aerogeneradores y las unidades de almacenamiento de energía se fabrican con fundición a presión de aluminio.
Redes inteligentes e IoT
Todo esto, sin embargo, aumenta a medida que los sistemas se conectan más, se exigen carcasas compactas de fundición con antenas integradas y blindaje EMI.
Sostenibilidad
En la actualidad, se siguen utilizando más de 75% de aluminio producido.
Conclusión
En la industria eléctrica, la fundición a presión de aluminio se ha convertido en una filial esencial. Solo la fibra de carbono ha demostrado ser capaz de alimentar la vida moderna de forma segura, eficiente y asequible con una combinación inigualable de resistencia, conductividad, rendimiento térmico y flexibilidad de diseño. La continua implicación de la fundición a presión de aluminio puede verse desde carcasas de control compactas hasta conectores de alta precisión. Este proceso probado a lo largo del tiempo ha seguido aportando beneficios a quienes trabajan con él, ya que la tecnología sigue innovando el diseño eléctrico, pieza a pieza.
Preguntas frecuentes:
1. ¿Qué es la fundición de aluminio a presión?
La fundición a presión de aluminio es un proceso de fabricación en el que se inyecta aluminio fundido en los moldes para producir piezas precisas y duraderas.
2. ¿Por qué se utiliza el aluminio en la industria eléctrica?
El aluminio es ligero, conductor, duradero y resistente a la corrosión, y resulta perfecto para su uso como componente eléctrico en carcasas, disipadores de calor y conectores.
3. ¿Por qué es beneficiosa la fundición a presión de aluminio en aplicaciones eléctricas?
Gracias a su alta precisión, repetibilidad, ligereza y excelente rendimiento térmico y eléctrico, resulta muy rentable para la producción en serie.
4. ¿Es difícil fundir aluminio con una matriz?
Algunos de los retos son los elevados costes iniciales del utillaje, los problemas de porosidad y las limitaciones de grosor de las paredes de fundición (en su mayoría, de 1,5 a 4 mm).