Cámara caliente de fundición a presión es una popular técnica de fabricación que permite producir componentes metálicos complejos y de alta calidad. Numerosos fabricantes de diversas industrias se sienten atraídos por las máquinas de fundición a presión de cámara caliente debido a su mayor durabilidad, versatilidad y precisión en la fabricación. La fundición a presión en cámara caliente se utiliza en diversas industrias, como la fontanería, la electrónica, la automoción y la aeroespacial.

Los detalles de cámara caliente de fundición a presión se tratará en este post. Hablaremos de sus componentes, ventajas y limitaciones, usos industriales y funcionamiento. Para destacar aún más su importancia, concluiremos haciendo una breve comparación con la fundición a presión en cámara fría, otro método de fundición a presión muy conocido.

Componentes de la fundición a presión en cámara caliente

La máquina de fundición a presión de cámara caliente es una intrincada pieza de maquinaria de múltiples componentes. Repasaremos brevemente cada uno de ellos por separado.

Cuello de cisne

Se trata de una parte especial de la instalación de fundición en cámara caliente que es muy importante. El conducto de alimentación, que permite que el metal fundido entre en la matriz, está conectado al mecanismo de inyección por el cuello de cisne. Se sumerge en un lago de metal fundido. Debe tener una gran resistencia térmica. Por eso, lo mejor es fabricarlo con acero fundido o forjado de primera calidad.

La cámara caliente y el émbolo, componentes del mecanismo de inyección hidráulica, están alojados en un revestimiento cilíndrico. Además, la mayoría de los cuellos de cisne son reemplazables debido a las duras condiciones de trabajo que hacen que su calidad disminuya con el tiempo.

Horno

El horno integrado en esta máquina es su componente más importante. La cámara de combustión del horno funde las materias primas quemando combustible y creando temperaturas extremadamente altas. El horno y la matriz están muy cerca cuando se funde en una cámara caliente.

Muere

Por último, la matriz o molde propiamente dicho. Tiene los pines eyectores para expulsar la pieza y la cavidad. Además, dependiendo de la geometría de la pieza, puede tener otros componentes como núcleos. Al igual que en otras técnicas de fundición, la matriz utilizada en el proceso de fundición en cámara caliente es la misma.

Boquilla

La boquilla controla la cantidad de metal fundido que entra en la matriz a través del cuello de cisne. Sirve de conducto a través del cual el metal entra en el molde con suavidad y precisión. Además, cualquier resto de materia prima entra en el horno a través de la boquilla después del ciclo de fundición.

 Émbolo hidráulico

Esta pieza introduce el metal fundido en la matriz y lo mantiene allí bajo una intensa presión. El émbolo se desplaza por la cámara calentada con un movimiento ascendente y descendente.

Se acciona mediante un cilindro hidráulico que funciona con gas o aceite.

Piezas de aplicación fabricadas por cámara caliente de fundición a presión

Intentaremos cubrir las aplicaciones más conocidas, aunque hay demasiadas para mencionar a continuación algunas de las aplicaciones abarcan un amplio espectro de industrias.

• Aeroespacial: Las aleaciones de zinc/magnesio son útiles porque pueden reducir el peso. Los ingenieros utilizan ocasionalmente aleaciones de estaño para crear piezas de turbinas de gas y motores para aviones.
• Los productos de fundición a presión de cámara caliente son necesarios en la industria del automóvil para fabricar zonas de alta presión, como cajas de transmisión, componentes de motor y carcasas de vehículos. Dado que estas piezas deben resistir altas temperaturas y cargas pesadas, la fuerza y resistencia inherentes a la fundición a presión en cámara caliente la convierten en una gran opción.
• Artículos decorativos: El estaño y otras aleaciones metálicas estéticamente agradables se utilizan mucho en joyería y otras piezas de decoración del hogar.
• Carcasas de dispositivos electrónicos: Las aleaciones de zinc ofrecen una excelente conductividad eléctrica. Por eso se utilizan en la fabricación de carcasas para circuitos integrados y componentes de teléfonos inteligentes.

Los inconvenientes de la Proceso de fundición en cámara caliente

Las ganancias y las pérdidas se excluyen mutuamente. Es hora de enumerar algunos inconvenientes de la fundición en cámara caliente.

 Selección limitada de materiales

Sólo los metales de bajo punto de fusión, como el zinc, el magnesio, el estaño, etc., pueden fundirse en una máquina de fundición a presión de cámara caliente. Por tanto, si los ingenieros quieren utilizar la fundición a presión de cámara caliente, sus opciones de materiales son limitadas.

 No apto para producción de bajo volumen

La fundición a presión resulta económicamente viable para la producción en serie. La razón es el elevado coste de producción de las matrices. Antes de tomar una decisión definitiva, los ingenieros que trabajan en un proyecto de bajo volumen deben hacer un análisis exhaustivo de costes y beneficios para evaluar la viabilidad del método de cámara caliente.

Como procesos de moldeo, la fundición a presión y el moldeo por inyección suelen rivalizar directamente entre sí. Para optimizar la rentabilidad, es necesario conocer bien ambos.

Sinopsis del contraste entre la fundición a presión en cámara caliente y en cámara fría

Los dos tipos principales de técnicas de fundición a presión son la fundición a presión en cámara caliente y la fundición a presión en cámara fría. A estas alturas, ya conocemos perfectamente la primera. Para profundizar en el tema, veamos también sus comparaciones.

• Horno: Es evidente que en el procedimiento de cámara caliente, el horno y la matriz son lo mismo. Se trata de un equipo independiente para la fundición a presión en cámara fría y suele estar situado en una zona diferente de la planta de producción.
• Tiempos de ciclo: Debido a que la fundición a presión en cámara fría requiere largos períodos de fusión y enfriamiento, tiene un tiempo de ciclo más largo en general y una menor productividad como resultado.
• Materiales: Magnesio, Zinc, Estaño y otros materiales se utilizan en el proceso de cámara caliente. Cámara fría fundición a presión utiliza con frecuencia metales con temperaturas de fusión más elevadas, como las aleaciones de aluminio.
• Precauciones de seguridad: Dado que la fundición en cámara caliente implica menos metal fundido en movimiento y temperaturas más bajas, suele ser más segura. Por otro lado, la fundición en cámara fría implica más inversión para garantizar la seguridad de los trabajadores y el equipo.
• Inversión: La fundición a presión en cámara fría suele suponer un coste más elevado para los fabricantes. Debido al mayor desgaste relacionado con la temperatura, los costes de energía son más elevados, los costes de preparación del horno y de la fundición a presión son considerables y los costes de mantenimiento también son bastante elevados. Además, se reduce la vida útil de las herramientas, un coste importante asociado a la fundición a presión.

LIMITACIONES de CÁMARA CALIENTE DE FUNDICIÓN A PRESIÓN

La fundición a presión en cámara caliente tiene ciertos inconvenientes, como que algunas aleaciones no pueden emplearse debido a sus puntos de fusión más altos o a su corrosividad para las piezas mecanizadas. Además, los artículos con secciones transversales gruesas o los que son enormes y pesados podrían no ser apropiados para esta técnica.

La fundición a presión en cámara caliente es más rápida, pero su compatibilidad de materiales es más limitada. En general, sólo funciona con metales de bajo punto de fusión, como las aleaciones de magnesio, zinc y plomo. Las aleaciones de aluminio son incompatibles con ella porque pueden absorber el hierro de la cámara.