Proceso de trabajo y especificaciones técnicas demáquina de moldeo por fundición de arena
Preparación del molde
Los moldes de aleación de aluminio de alta calidad o hierro dúctil se mecanizan con precisión mediante sistemas CNC de 5 ejes, logrando una rugosidad superficial inferior a Ra 1,6 μm. El diseño de tipo dividido incorpora ángulos de desmoldeo (normalmente de 1 a 3°) y tolerancias de mecanizado (de 0,5 a 2 mm) para facilitar el desmoldeo. En aplicaciones industriales, se suelen emplear moldes recubiertos con capas refractarias a base de circonia para prolongar su vida útil más allá de los 50 000 ciclos.
Relleno y moldeo con arena
La arena de sílice con aglutinante químico (85-95 % de SiO₂) se mezcla con un 3-5 % de arcilla bentonita y un 2-3 % de agua para obtener una resistencia óptima en verde. Las máquinas de moldeo sin caja automatizadas aplican una presión de compactación de 0,7-1,2 MPa, logrando una dureza del molde de 85-95 en la escala B. Para las piezas fundidas de bloques de motor, se insertan núcleos endurecidos con silicato de sodio y CO₂ con canales de ventilación antes del cierre del molde.
Ensamblaje y fijación del molde
Los sistemas de visión robótica alinean las mitades del molde con una tolerancia de ±0,2 mm, mientras que los pasadores de posicionamiento entrelazados mantienen el registro del sistema de alimentación. Las mordazas en C de alta resistencia ejercen una fuerza de sujeción de 15 a 20 kN, complementada con bloques de peso para moldes grandes (>500 kg). Las fundiciones utilizan cada vez más el bloqueo electromagnético para la producción en grandes volúmenes.
Torrencial
Los hornos de vertido basculante controlados por ordenador mantienen el sobrecalentamiento del metal entre 50 y 80 °C por encima de la temperatura de liquidus. Los sistemas avanzados incorporan sensores de nivel láser y compuertas de flujo controladas por PID, lo que permite una estabilidad de la velocidad de vertido de ±2 %. Para aleaciones de aluminio (A356-T6), las velocidades de vertido típicas oscilan entre 1 y 3 kg/s para minimizar la turbulencia.
Enfriamiento y solidificación
El tiempo de solidificación sigue la regla de Chvorinov (t = k·(V/A)²), donde los valores de k varían de 0,5 min/cm² para secciones delgadas a 2,5 min/cm² para piezas fundidas gruesas. La colocación estratégica de bebederos exotérmicos (15-20% del volumen de la pieza fundida) compensa la contracción en las zonas críticas.
Sacudir y limpiar
Las cintas transportadoras vibratorias con una aceleración de 5 a 10 G separan el 90 % de la arena para su recuperación térmica. La limpieza en varias etapas incluye tambores rotatorios para el desbarbado inicial, seguido de un granallado abrasivo robótico con partículas de acero de 0,3 a 0,6 mm a una presión de 60 a 80 psi.
Inspección y posprocesamiento
Las máquinas de medición por coordenadas (MMC) verifican las dimensiones críticas según las normas ISO 8062 CT8-10. La tomografía de rayos X detecta defectos internos con una resolución de hasta 0,5 mm. El tratamiento térmico T6 para aluminio consiste en un proceso de solubilización a 540 °C ± 5 °C, seguido de un envejecimiento artificial.
Ventajas principales:
Flexibilidad geométrica que permite la creación de estructuras huecas (por ejemplo, impulsores de bombas con un espesor de pared de 0,5 mm).
Versatilidad de materiales que abarca aleaciones ferrosas y no ferrosas (desde hierro gris HT250 hasta magnesio AZ91D).
Costes de utillaje entre un 40 % y un 60 % inferiores a los de la fundición a presión para prototipos.
Limitaciones y medidas de mitigación:
Intensidad de trabajo reducida mediante sistemas automatizados de manipulación de arena.
La eliminación del moho se aborda mediante tasas de recuperación de arena del 85-90%.
Las limitaciones del acabado superficial (Ra 12,5-25 μm) se superan mediante el mecanizado de precisión.
Quanzhou Juneng Machinery Co., Ltd. es una filial de Shengda Machinery Co., Ltd. especializada en equipos de fundición. Es una empresa de I+D de alta tecnología que lleva mucho tiempo dedicada al desarrollo y la producción de equipos de fundición, máquinas de moldeo automáticas y líneas de montaje de fundición.
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Fecha de publicación: 28 de agosto de 2025