Las 3 principales técnicas de prototipado para la fundición a presión

¿Qué necesitas de tu prototipo?

Hoy en día, los consumidores exigen perfección en sus productos. Y para alcanzar este nivel de rendimiento, los fabricantes deben someter sus productos a pruebas rigurosas para asegurar una funcionalidad óptima. En muchos casos, las pruebas se realizan en varias iteraciones y requieren diferentes niveles de funcionalidad a lo largo del proceso. Y cada una de estas pruebas requiere un prototipo efectivo.

¿Necesitas verificar la resistencia de tu componente? ¿Tu producto requiere tolerancias exactas y necesitas comprobar el ajuste de la pieza? ¿Necesitas revisar el grosor de la pared en secciones de la pieza que necesitan ser revisadas por peso o ajuste?

El proceso de fundición a presión no suele ser adecuado para prototipos de bajo volumen. Pero eso no significa que no podamos entregar durante el proceso de prototipado. Hemos compilado un desglose de los tres principales procesos de prototipado que nuestros clientes utilizan para probar sus componentes de fundición a presión. 

Fundición por centrifugación

La fundición por centrifugación es un proceso que fuerza el metal en un molde de goma utilizando fuerza centrífuga. Aunque en el pasado los fundidores por centrifugación estaban limitados a materiales especialmente formulados para puntos de fusión bajos, con el tiempo, el proceso ha evolucionado para producir componentes con materiales similares a los de la fundición a presión. Incluso si un fundidor por centrifugación no puede utilizar el mismo material que un fundidor a presión, a través de operaciones de calentamiento secundarias, la pieza fundida por centrifugación puede alcanzar la resistencia de un componente fundido a presión con sus geometrías exactas. Cuanto más compleja sea la pieza, más beneficioso será el proceso de fundición por centrifugación.

El prototipado con fundición por centrifugación es ideal para proyectos de bajo volumen con geometrías complejas que requieren una rápida recuperación. Las piezas fundidas por centrifugación pueden mantener prácticamente las mismas geometrías que la fundición a presión a resistencias similares, por lo que es ideal para probar el ajuste de un componente durante el proceso de prototipado. Las piezas fundidas por centrifugación tienen un tiempo de entrega de aproximadamente 1-3 semanas.

Mecanizado a partir de barras

El mecanizado a partir de barras es un proceso que garantiza rapidez y eficiencia de costos a bajo volumen. El proceso en sí es bastante simple; un lingote de metal purificado se corta a tamaño y forma de la pieza con un torno o una máquina CNC. A un bajo volumen, el proceso es más rápido y barato que otros procesos de fabricación porque el material está fácilmente disponible y no es necesario diseñar o construir una herramienta. La desventaja del mecanizado a partir de barras es que la pieza tiene baja ductilidad y las tolerancias están limitadas al radio del fresado; en otras palabras, la tolerancia y las geometrías no pueden ser más ajustadas que la curvatura del mecanismo de corte real.

Si tu prototipo necesita pasar pruebas de elongación y tolerancias rigurosas, mecanizar a partir de barras no es una opción efectiva. Sin embargo, el proceso es una buena opción de prototipado para proyectos que operan con un presupuesto y un calendario estrictos. Los tiempos de entrega para el mecanizado a partir de barras son tan cortos como 1 semana.

El mecanizado a partir de barras también es una medida efectiva de la resistencia última de los componentes fundidos a presión. En términos generales, las piezas que se mecanizan a partir de barras son aproximadamente un 15% más débiles que los componentes fundidos a presión en términos de resistencia última y de rendimiento, ya que las piezas mecanizadas no tienen la "piel" de un componente fundido a presión. Sin embargo, nuestros clientes a menudo han utilizado prototipos mecanizados para probar la resistencia última de su componente. Si el prototipo mecanizado pasa una prueba de esfuerzo, entonces el componente fundido a presión soportará incluso mayores esfuerzos. Y si tu componente se va a fundir en aluminio en producción masiva, mecanizar a partir de una aleación de zinc y aluminio puede igualar la resistencia de un componente fundido a presión en aluminio.

¿Quieres saber cómo igualar una aleación mecanizada a la resistencia de un componente fundido a presión? Contacta a uno de nuestros ingenieros para conocer las posibilidades de Prototipado Mecánico.

Fundición de inversión

Para proyectos que requieren prototipos réplicas exactas, sugerimos la fundición de inversión. Dado que se puede aprender mucho sobre la función de un prototipo, la necesidad de un prototipo de calidad es crítica. Y al diseñar componentes metálicos, una réplica exacta de tu pieza final es el mejor prototipo que puedes obtener. La fundición de inversión permite a los ingenieros de diseño salir con un prototipo que mantiene la geometría, tolerancia, resistencia y función exactas del componente final fundido a presión. Esto es especialmente importante para los fundidos de aluminio en aplicaciones que pasan por pruebas de seguridad rigurosas.

El proceso de fundición de inversión en su conjunto es muy adecuado para componentes metálicos de bajo volumen. Pero el proceso se puede modificar ligeramente para adaptarse a las necesidades de prototipado en una fracción del tiempo. En lugar de construir una herramienta dura, los ingenieros de fundición de inversión pueden imprimir en 3D patrones de cera para formar geometrías de piezas y reducir el tiempo de entrega y costo. Luego, la pieza se puede fundir normalmente utilizando cualquiera de los metales de fundición de inversión. El prototipo resultante es una réplica exacta de lo que será la pieza fundida a presión final, por lo que cualquier operación secundaria que el cliente requiera puede aplicarse a la pieza, incluyendo ensamblaje, tratamiento térmico, soldadura, galvanizado y pintado.

Patrón de cera impresa en 3D y prototipo producido internamente con nuestra empresa hermana, Signicast.

Como con cualquier proceso de fabricación, el precio de un prototipo aumentará a medida que las tolerancias dimensionales y los criterios de inspección se vuelvan más rigurosos. La participación temprana y la aportación de ingenieros técnicos durante la etapa de diseño empodera a los clientes para superar los problemas de tolerancia de fundición tradicionales asociados con el prototipado. Esto se logra mediante innovación y tecnología líder en la industria para proporcionar un cumplimiento del 100% con las especificaciones al fundir, entregado a tiempo, al menor costo total. Los tiempos de entrega de prototipos con fundición de inversión varían según la complejidad de la pieza, pero generalmente toman entre 5 días y 4 semanas.

¿Qué proceso de prototipado es adecuado para mí?

El mejor proceso de prototipado para tu componente fundido a presión depende de muchos factores. Debes considerar tus restricciones presupuestarias, restricciones de material, el calendario para las pruebas y la rigurosidad de las pruebas a las que será sometido tu prototipo. Si aún no estás seguro de qué proceso es el adecuado para ti, ponte en contacto con uno de nuestros ingenieros de Dynacast. Podemos gestionar tus necesidades de prototipado y asegurarnos de que tu proyecto tenga una base sólida para hacer la transición a la producción masiva en fundición a presión.