Los fabricantes suelen optar por la fundición considerando la relación calidad-precio y una mayor resistencia del producto. Sin embargo, también presenta desventajas, como el desperdicio de material.
Quizás esté familiarizado con la pulvimetalurgia (PM), reconocida por su capacidad para producir rápidamente piezas complejas.
¿Cómo elegir estos dos procesos de fabricación?
Si desea comparar la pulvimetalurgia con la fundición, está en el lugar correcto.
Contenido
Metalurgia de polvos vs. fundición: resumen
Tanto la fundición como la pulvimetalurgia utilizan moldes para moldear las materias primas y convertirlas en piezas. Ambas pueden producir piezas con forma neta o casi neta.
Lo que los distingue enormemente es que el proceso de fundición funde el metal para formar piezas, mientras que la pulvimetalurgia forma piezas por debajo del punto de fusión.
¿Qué es PM?
Definición de PM
Proceso de pulvimetalurgia Crea componentes metálicos calentando polvos metálicos compactados justo por debajo de su punto de fusión.
Tipos de procesos de pulvimetalurgia
Aquí están los comunes tipos de procesos de pulvimetalurgia.
- Metalurgia de polvos convencional
- Moldeo por inyección de metal (MIM)
- Prensado isostático en caliente (HIP)
- Prensado isostático en frío (CIP)
- Sinterización por plasma con chispa (SPS)
- Forja en polvo (PF)
- Fabricación aditiva (MA)
¿Qué es el casting?
Definición de casting
El proceso de fundición consiste en introducir metal fundido en un molde para dar la forma deseada a la pieza. Es un proceso de fabricación antiguo, y las piezas fundidas más antiguas que se conservan datan del 3200 a. C.
Tipos de fundición
- Moldeo en arena
La fundición en arena utiliza moldes de arena para crear piezas. Estos moldes suelen ser más rentables y suficientemente refractarios.
- Die Casting
La fundición a presión produce piezas fundidas al introducir metal fundido en un molde a alta presión. Esta técnica permite producir componentes con un excelente acabado superficial. Los moldes utilizados para la fundición a presión son más caros y tienen una mayor vida útil.
- Fundición de inversiones
La fundición a la cera perdida es un proceso de fundición de precisión que recubre un patrón de cera con cerámica para formar la pieza. Las piezas de fundición a la cera perdida ofrecen las siguientes ventajas:
- Acabado superficial perfecto
- Alta precisión dimensional
- Utilización eficaz del material metálico
- Gravity Die Casting
La fundición por gravedad utiliza únicamente la gravedad para verter el metal fundido en un molde. La fundición a presión por gravedad tiene bajos costos de producción, pero un largo tiempo de producción.
- Audiciones continuas
La colada continua produce longitudes continuas de formas metálicas poligonales. En comparación con la colada tradicional, la colada continua puede reducir tanto los costes como el consumo energético.
Ventajas de la pulvimetalurgia frente a la fundición
Al comparar la pulvimetalurgia con la fundición, normalmente tenemos en cuenta los siguientes factores:
- Costo
- Materia prima
- Propiedades mecánicas
- Precisión dimensional
- Respetuoso del medio ambiente
- Solicitud
- Costo
Los equipos de pulvimetalurgia suelen ser más costosos, pero la eficiencia de producción es alta. Las piezas sinterizadas requieren menos operaciones secundariasMientras que las piezas fundidas requieren un mayor procesamiento secundario. Además, la pulvimetalurgia suele adoptar procesos totalmente automatizados, lo que reduce considerablemente los costos de mano de obra.
- Mayor eficiencia del material
En comparación con el hierro fundido, los componentes de metal en polvo se forman mediante prensado de polvo, con una alta tasa de aprovechamiento del material. La mayoría de las piezas fundidas requieren un procesamiento secundario para recortar o mecanizar el exceso de material.
- Tolerancias precisas
Los componentes fabricados con pulvimetalurgia pueden alcanzar una precisión dimensional muy alta, especialmente después de la proceso de dimensionamientoGeneralmente, las piezas sinterizadas pueden alcanzar una precisión de aproximadamente ± 0.04 mm. La fundición, en particular la fundición en arena, suele presentar una precisión dimensional menor que la de metal precioso.
- Propiedades mecánicas
Los productos de PM suelen tener una microestructura más uniforme, lo que genera propiedades mecánicas consistentes.
Lograr propiedades óptimas puede ser más difícil en el proceso de fundición debido a problemas como la segregación y la porosidad.
Pero las piezas fundidas forman una estructura más compacta durante la solidificación y suelen presentar mayor resistencia a la tracción y al rendimiento.
- Acabado de la superficie
Las piezas de metalurgia por puntos suelen tener un acabado superficial más fino, con una rugosidad promedio (Ra) de 1.6 µm. Esto reduce la necesidad de operaciones secundarias.
- Amplia gama de materias primas
La mayoría de las piezas fundidas están hechas de materiales no ferrosos como:
- Zinc
- Cobre
- Aluminio
- Hierro
- Magnesio
Porque esos metales tienen puntos de fusión bajos.
La pulvimetalurgia ofrece una gama más amplia de selección de materiales.
- Hierro
- Cobre
- Acero inoxidable
- Níquel
- Chromium
- Manganeso
- Azufre
- Fósforo
- Silicio
- Tiempo de producción
La PM puede ser más rápida para producir componentes en grandes volúmenes debido a su compactación optimizada y proceso de sinterizaciónLa eliminación de extensos pasos de mecanizado y acabado también contribuye a tiempos de producción generales más rápidos.
- Beneficios Ambientales
El proceso de PM suele consumir menos energía que la fundición de metales. Y un menor desperdicio de material se traduce en una producción más respetuosa con el medio ambiente.
La fusión de metal durante la fundición consume mucha energía y produce gases residuales. Además, las piezas fundidas se enfrían principalmente con agua, que puede contaminarse con aceite, grasa y residuos metálicos.
Aplicaciones de la pulvimetalurgia y la fundición
En nuestra vida diaria, hay muchos productos de fundición y productos de pulvimetalurgia.
Por ejemplo, las resistentes sartenes que usamos para cocinar deliciosas comidas se fabrican mediante fundición. Mientras tanto, los cojinetes suaves y fiables de los ventiladores que nos mantienen frescos durante los calurosos días de verano se diseñan mediante pulvimetalurgia.
Las aplicaciones más importantes de la pulvimetalurgia son las siguientes:
- Piezas de motor para automóviles, como bielas, guías de válvulas y seguidores de levas.
- Componentes magnéticos blandos para motores, transformadores e inductores
- Herramientas para corte y mecanizado
- Filtros porosos para filtración de gases y líquidos
Otros usos importantes del casting incluyen:
- Bloques de motor, culatas de cilindros y carcasas de transmisión para automóviles
- Carcasas de turbinas, carcasas de compresores y trenes de aterrizaje para aeronaves
- Piezas de maquinaria pesada: piezas grandes y resistentes, como carcasas de bombas, cuerpos de válvulas y engranajes.
- Moldes y matrices para diversos procesos de fabricación
- Componentes estructurales y accesorios utilizados en la industria de la construcción naval
Elija el proceso que mejor se adapte a su proyecto
Cuando se necesita producir rápidamente en masa componentes complejos de tamaño pequeño y mediano, la pulvimetalurgia es obviamente la mejor opción. Para piezas más grandes y resistentes, la fundición puede ser más adecuada.
Además, también es necesario considerar el material de las piezas. Por ejemplo, para metales con puntos de fusión más altos, como el acero inoxidable, la pulvimetalurgia es obviamente más adecuada.
Además, debes considerar el factor costo, incluidos los materiales, el equipo, la eficiencia de producción, etc.
Preguntas Frecuentes
1. ¿Qué es el vertido en el proceso de fundición?
En el proceso de fundición, "verter" se refiere al acto de transferir el metal fundido a un molde. Una vez que el metal fundido se enfría y solidifica, se forman los componentes de la fundición.
2. ¿Cuánto tiempo dura el proceso de fundición?
El tiempo del proceso de fundición puede variar significativamente en función de estos factores:
- El tamaño y la complejidad de la pieza.
- El método de fundición específico utilizado
- El volumen de producción.
La fundición puede tardar varias semanas. Para piezas grandes y complejas, puede tardar hasta un mes.