Last Updated: septiembre 24, 2024
¿Qué necesita de su prototipo?
Hoy en día, los consumidores exigen perfección en sus productos. Para alcanzar este nivel de desempeño, los fabricantes deben someter sus productos a pruebas rigurosas que garanticen una funcionalidad óptima. En muchos casos, las pruebas se realizan en varias iteraciones y requieren distintos niveles de funcionalidad en cada etapa. Cada una de estas pruebas requiere un prototipo eficaz.
¿Necesita verificar la resistencia de su componente? ¿Su producto requiere tolerancias exactas y necesita comprobar el ajuste de la pieza? ¿Necesita modificar el espesor de pared en ciertas secciones de la pieza por razones de peso o ajuste?
El proceso de fundición a presión normalmente no es adecuado para el prototipado de bajo volumen. Sin embargo, eso no significa que no podamos atenderle durante el proceso de prototipado. Hemos reunido un resumen de los tres principales procesos de prototipado que nuestros clientes utilizan para probar sus componentes de fundición a presión.
Fundición centrífuga
La fundición centrífuga es un proceso que fuerza el metal hacia un molde de caucho mediante fuerza centrífuga. Aunque en el pasado los proveedores de fundición centrífuga se limitaban a materiales formulados específicamente 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. Aunque un proveedor de fundición centrífuga no pueda utilizar exactamente el mismo material que una empresa de fundición a presión, mediante operaciones secundarias de calentamiento la pieza obtenida por fundición centrífuga puede igualar la resistencia de un componente de fundición a presión con sus geometrías exactas. Cuanto más compleja sea la pieza, mayor será el beneficio del proceso de fundición centrífuga.
El prototipado mediante fundición centrífuga es ideal para proyectos de bajo volumen con geometrías complejas que requieren un plazo de entrega rápido. Las piezas obtenidas por fundición centrífuga pueden reproducir prácticamente las mismas geometrías que la fundición a presión, con resistencias similares, por lo que son ideales para probar el ajuste de un componente durante el proceso de prototipado. El plazo de entrega de las piezas de fundición centrífuga es de aproximadamente 1-3 semanas.
Mecanizado a partir de barras
El mecanizado a partir de barras es un proceso que garantiza rapidez y eficiencia en costos en volúmenes bajos. El proceso es bastante sencillo: un tocho de metal purificado se corta hasta obtener el tamaño y la forma de la pieza mediante un torno o una máquina CNC. En volúmenes bajos, el proceso es más rápido y económico que otros procesos de manufactura porque el material está disponible de inmediato y no es necesario diseñar ni fabricar herramental. La desventaja del mecanizado a partir de barras es que la pieza tiene baja ductilidad y las tolerancias están limitadas al radio de la fresa; en otras palabras, la tolerancia y las geometrías no pueden ser más precisas que la curvatura del mecanismo de corte.
Si su prototipo debe superar pruebas estrictas de elongación y tolerancia, el mecanizado a partir de barras no es una opción eficaz. Sin embargo, el proceso es una buena opción de prototipado para proyectos con un presupuesto y calendario estrictos. Los plazos de entrega para el mecanizado a partir de barras pueden ser de tan solo 1 semana.
El mecanizado a partir de barras también permite evaluar eficazmente la resistencia última de los componentes de fundición a presión. En términos generales, las piezas mecanizadas a partir de barras son aproximadamente un 15% menos resistentes que los componentes de fundición a presión en cuanto a resistencia última y límite elástico, ya que las piezas mecanizadas no tienen la "piel" de un componente de fundición a presión. Sin embargo, nuestros clientes han utilizado con frecuencia prototipos mecanizados para probar la resistencia última de sus componentes. Si el prototipo mecanizado supera una prueba de esfuerzo, el componente de fundición a presión soportará un esfuerzo aún mayor. Además, si su componente se fundirá en aluminio en producción en serie, el mecanizado de una aleación de zinc y aluminio puede igualar la resistencia de un componente de fundición a presión de aluminio.
¿Desea saber cómo igualar la resistencia de un componente de fundición a presión con una aleación mecanizada? Póngase en contacto con uno de nuestros ingenieros para conocer las posibilidades de prototipado mediante mecanizado.
Fundición a la cera perdida
Para proyectos que requieren prototipos que sean réplicas exactas, sugerimos la fundición a la cera perdida. Dado que se puede aprender mucho de la función de un prototipo, la necesidad de contar con un prototipo de calidad es fundamental. Al diseñar componentes metálicos, una réplica exacta de su pieza final es el mejor prototipo que puede obtener. La fundición a la cera perdida permite a los ingenieros de diseño obtener un prototipo que conserva la geometría, tolerancia, resistencia y función exactas del componente final de fundición a presión. Esto es especialmente importante para las fundiciones a presión de aluminio en aplicaciones sometidas a rigurosas pruebas de seguridad.
En general, el proceso de fundición a la cera perdida es adecuado para componentes metálicos de bajo volumen. Sin embargo, el proceso puede modificarse ligeramente para atender las necesidades de prototipado en una fracción del tiempo. En lugar de fabricar herramental rígido, los ingenieros de fundición a la cera perdida pueden imprimir en 3D patrones de cera para formar las geometrías de las piezas y reducir el plazo de entrega y el costo. Después, la pieza puede fundirse normalmente con cualquiera de los metales utilizados en fundición a la cera perdida. El prototipo resultante es una réplica exacta de la pieza final de fundición a presión, por lo que se le puede aplicar cualquier operación secundaria que requiera el cliente, incluidos el ensamblaje, el tratamiento térmico, la soldadura, el recubrimiento y la pintura.
Patrón de cera impreso en 3D y prototipo producidos internamente con nuestra empresa hermana, Signicast.
Como ocurre con cualquier proceso de manufactura, el precio de un prototipo aumentará a medida que las tolerancias dimensionales y los criterios de inspección sean más estrictos. La participación temprana y las aportaciones de ingenieros técnicos durante la etapa de diseño ayudan a los clientes a superar los problemas tradicionales de tolerancia en fundición asociados con el prototipado. Esto se logra mediante innovación y tecnología líder en la industria para proporcionar una conformidad del 100% con las especificaciones en estado de fundición, con entregas a tiempo y al menor costo total. Los plazos de entrega de prototipos mediante fundición a la cera perdida varían según la complejidad de la pieza, pero generalmente son de entre 5 días y 4 semanas.
¿Qué proceso de prototipado es adecuado para mí?
El mejor proceso de prototipado para su componente de fundición a presión depende de muchos factores. Debe considerar sus restricciones presupuestarias, las restricciones de material, el calendario de pruebas y el rigor de las pruebas a las que se someterá su prototipo. Si aún no está seguro de qué proceso es el adecuado para usted, póngase en contacto con uno de nuestros ingenieros de Dynacast. Podemos gestionar sus necesidades de prototipado y asegurar que su proyecto cuente con una base sólida para pasar a la producción en serie mediante fundición a presión.