¿Cuáles son las características de varios procesos de fundición comunes y qué piezas fundidas son adecuadas para ellos?

Introducción

La fundición es la tecnología de procesamiento térmico de metales más antigua dominada por los humanos, con una historia de aproximadamente 6.000 años. China entró en el apogeo de la fundición de bronce entre aproximadamente 1700 a. C. y 1000 a. C., y su artesanía ha alcanzado un nivel muy alto. El material del molde puede ser arena, metal o incluso cerámica. Dependiendo de los requisitos, los métodos utilizados variarán. ¿Cuáles son las características de cada proceso de fundición? ¿Qué tipo de productos son adecuados para ello?

1. Fundición en arena

Material de fundición: varios materiales.

Calidad de fundición: decenas de gramos a decenas de toneladas, cientos de toneladas

Calidad de la superficie de fundición: mala

Estructura de fundición: simple

Costo de producción: bajo

Ámbito de aplicación: Los métodos de fundición más utilizados. El moldeado manual es adecuado para piezas individuales, lotes pequeños y piezas fundidas grandes con formas complejas que son difíciles de usar con una máquina de moldeo. El modelado mecánico es adecuado para piezas fundidas medianas y pequeñas producidas en lotes.

Características del proceso: Modelado manual: flexible y sencillo, pero tiene baja eficiencia de producción, alta intensidad de mano de obra y baja precisión dimensional y calidad de superficie. Modelado mecánico: alta precisión dimensional y calidad superficial, pero alta inversión.

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Breve descripción: La fundición en arena es el proceso de fundición más utilizado en la industria de la fundición en la actualidad. Es adecuado para diversos materiales. Las aleaciones ferrosas y no ferrosas se pueden fundir con moldes de arena. Puede producir piezas fundidas que van desde decenas de gramos hasta decenas de toneladas y más. La desventaja de la fundición en arena es que sólo puede producir piezas fundidas con estructuras relativamente simples. La mayor ventaja de la fundición en arena es: bajo costo de producción. Sin embargo, en términos de acabado superficial, metalografía de fundición y densidad interna, es relativamente baja. En términos de modelado, puede tener forma manual o mecánica. El moldeado manual es adecuado para piezas individuales, lotes pequeños y piezas fundidas grandes con formas complejas que son difíciles de usar con una máquina de moldeo. El modelado mecánico puede mejorar en gran medida la precisión de la superficie y la precisión dimensional, pero la inversión es relativamente grande.

2.Casting de inversión

Material de fundición: acero fundido y aleaciones no ferrosas.

Calidad de la fundición: desde varios gramos hasta varios kilogramos.

Calidad de la superficie de fundición: muy buena

Estructura de fundición: cualquier complejidad.

Costo de producción: cuando se produce en masa, es más barato que la producción completamente mecanizada.

Ámbito de aplicación: Varios lotes de piezas fundidas de precisión pequeñas y complejas de acero fundido y aleaciones de alto punto de fusión, especialmente adecuadas para fundición de obras de arte y piezas mecánicas de precisión.

Características del proceso: precisión dimensional, superficie lisa, pero baja eficiencia de producción.

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Breve descripción: El proceso de microfusión se originó anteriormente. En nuestro país, el proceso de microfusión se ha utilizado en la producción de joyas para nobles durante el Período de Primavera y Otoño. Las piezas de fundición a la cera perdida son generalmente más complejas y no son adecuadas para piezas de fundición grandes. El proceso es complejo y difícil de controlar, y los materiales utilizados y consumidos son relativamente caros. Por lo tanto, es adecuado para la producción de piezas pequeñas con formas complejas, requisitos de alta precisión o otros procesos difíciles de realizar, como álabes de motores de turbina.

3. Fundición de espuma perdida

Material de fundición: varios materiales.

Masa de fundición: desde varios gramos hasta varias toneladas

Calidad de la superficie de fundición: buena

Estructura de fundición: más compleja

Costo de producción: menor

Ámbito de aplicación: piezas fundidas de aleaciones más complejas y variadas en diferentes lotes.

Características del proceso: la precisión dimensional de las piezas fundidas es alta, la libertad de diseño de las piezas fundidas es grande y el proceso es simple, pero la combustión del patrón tiene ciertos efectos ambientales.

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Breve descripción: La fundición de espuma perdida consiste en unir y combinar modelos de parafina o espuma similares en tamaño y forma a las piezas fundidas en grupos de modelos. Después de cepillarlos con pintura refractaria y secarlos, se entierran en arena de cuarzo seca, se hacen vibrar para darles forma y se vierten bajo presión negativa para formar el grupo del modelo. Un nuevo método de fundición en el que el modelo se vaporiza, el metal líquido ocupa la posición del modelo y se solidifica y enfría para formar una fundición. La fundición de espuma perdida es un proceso nuevo, casi sin margen y con un moldeado preciso. Este proceso no requiere toma de molde, ni superficie de separación ni núcleo de arena. Por lo tanto, la pieza fundida no tiene rebabas, rebabas ni pendiente de inclinación, y reduce el número de defectos en el núcleo del molde. Errores dimensionales causados ​​por combinación.

Los once métodos de fundición anteriores tienen diferentes características de proceso. En la producción de piezas fundidas, se deben seleccionar los métodos de fundición correspondientes para las diferentes piezas fundidas. De hecho, es difícil decir que el proceso de fundición, que es difícil de cultivar, tenga ventajas absolutas. En la producción, todos también eligen el proceso aplicable y el método de proceso con menor costo y rendimiento.

4. Fundición centrífuga

Material de fundición: hierro fundido gris, hierro dúctil

Calidad de fundición: decenas de kilogramos a varias toneladas

Calidad de la superficie de fundición: buena

Estructura de fundición: piezas fundidas generalmente cilíndricas.

Costo de producción: menor

Ámbito de aplicación: lotes pequeños a grandes de piezas fundidas de cuerpo giratorio y accesorios de tubería de varios diámetros.

Características del proceso: Las piezas fundidas tienen alta precisión dimensional, superficie lisa, estructura densa y alta eficiencia de producción.

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Breve descripción: La fundición centrífuga (fundición centrífuga) se refiere a un método de fundición en el que se vierte metal líquido en un molde giratorio, se llena y se solidifica en una pieza fundida bajo la acción de la fuerza centrífuga. La máquina utilizada para la fundición centrífuga se llama máquina de fundición centrífuga.

[Introducción] La primera patente para la fundición centrífuga fue propuesta por el británico Erchardt en 1809. No fue hasta principios del siglo XX que este método se adoptó gradualmente en la producción. En la década de 1930, nuestro país también comenzó a utilizar tubos centrífugos y piezas fundidas de cilindros, como tubos de hierro, manguitos de cobre, camisas de cilindros, manguitos de cobre bimetálicos con respaldo de acero, etc. La fundición centrífuga es casi un método importante; Además, en rodillos de acero resistentes al calor, algunos espacios en blanco de tubos sin costura de acero especial, tambores de secado de máquinas papeleras y otras áreas de producción, el método de fundición centrífuga también se utiliza de manera muy efectiva. En la actualidad, se han producido máquinas de fundición centrífugas altamente mecanizadas y automatizadas y se ha construido un taller de fundición de tubos centrífugos mecanizados de producción en masa.

5. Fundición a baja presión

Material de fundición: aleación no ferrosa

Calidad de fundición: decenas de gramos a decenas de kilogramos.

Calidad de la superficie de fundición: buena

Estructura de fundición: compleja (núcleo de arena disponible)

Costo de producción: el costo de producción del tipo de metal es alto.

Ámbito de aplicación: lotes pequeños, preferiblemente lotes grandes de piezas fundidas de aleaciones no ferrosas de tamaño grande y mediano, y pueden producir piezas fundidas de paredes delgadas.

Características del proceso: la estructura de fundición es densa, el rendimiento del proceso es alto, el equipo es relativamente simple y se pueden utilizar varios moldes de fundición, pero la productividad es relativamente baja.

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Breve descripción: La fundición a baja presión es un método de fundición en el que el metal líquido llena el molde y se solidifica formando una pieza fundida bajo la acción de un gas a baja presión. Inicialmente, la fundición a baja presión se utilizaba principalmente para la producción de piezas fundidas de aleaciones de aluminio, y posteriormente su uso se amplió aún más para producir piezas fundidas de cobre, piezas fundidas de hierro y piezas fundidas de acero con altos puntos de fusión.

6. Fundición a presión

Material de fundición: aleación de aluminio, aleación de magnesio.

Calidad de fundición: desde varios gramos hasta decenas de kilogramos.

Calidad de la superficie de fundición: buena

Estructura de fundición: compleja (núcleo de arena disponible)

Costos de producción: las máquinas y moldes de fundición a presión son costosos de fabricar.

Ámbito de aplicación: Producción en masa de diversas piezas fundidas de aleaciones no ferrosas de tamaño pequeño y mediano, piezas fundidas de paredes delgadas y piezas fundidas resistentes a la presión.

Características del proceso: las piezas fundidas tienen alta precisión dimensional, superficie lisa, estructura densa, alta eficiencia de producción y bajo costo, pero el costo de las máquinas y moldes de fundición a presión es alto.

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Breve descripción: La fundición a presión tiene dos características principales: llenado a alta presión y alta velocidad de moldes de fundición a presión. Su presión específica de inyección comúnmente utilizada es de varios miles a decenas de miles de kPa, o incluso tan alta como 2 × 105 kPa. La velocidad de llenado es de aproximadamente 10~50 m/s y, a veces, incluso puede alcanzar más de 100 m/s. El tiempo de llenado es muy corto, generalmente en el rango de 0,01 a 0,2 s. En comparación con otros métodos de fundición, la fundición a presión tiene las siguientes tres ventajas: buena calidad del producto, alta precisión dimensional de las piezas fundidas, generalmente equivalente al nivel 6 a 7, o incluso hasta el nivel 4; buen acabado superficial, generalmente equivalente al nivel 5 a 8; resistencia Tiene mayor dureza y su resistencia es generalmente entre un 25% y un 30% mayor que la de la fundición en arena, pero su alargamiento se reduce en aproximadamente un 70%; tiene dimensiones estables y buena intercambiabilidad; Puede fundir piezas fundidas complejas y de paredes delgadas. Por ejemplo, el espesor de pared mínimo actual de las piezas de fundición a presión de aleación de zinc puede alcanzar los 0,3 mm; el espesor mínimo de pared de las piezas fundidas de aleación de aluminio puede alcanzar 0,5 mm; el diámetro mínimo del orificio de fundición es de 0,7 mm; y el paso mínimo de rosca es de 0,75 mm.


Hora de publicación: 18 de mayo de 2024