Los 3 mejores métodos de prototipado para la fundición a presión

¿Qué necesitas de tu prototipo?

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

¿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 algunas secciones de la pieza que hay que revisar para el peso o el 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 recopilado un desglose de los tres principales procesos de prototipado que nuestros clientes utilizan para probar sus componentes de fundición a presión.

Fundición por centrifugado

La fundición por centrifugado es un proceso que fuerza el metal a entrar en un molde de goma utilizando la fuerza centrífuga. Mientras que en el pasado las centrifugadoras se limitaban solo a materiales especialmente formulados para bajos puntos de fusión, con el tiempo el proceso ha evolucionado para producir componentes con materiales similares a la fundición a presión. Incluso si una fundidora no puede usar exactamente el mismo material que una fundidora a troquel, mediante operaciones de calentamiento secundario, la pieza de centrifugado puede alcanzar la resistencia de un componente fundido a presión con sus geometrías exactas. Cuanto más compleja es la pieza, más beneficioso es el proceso de fundición por centrifugado.

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

Máquina de la barra

El mecanizado a partir de barras es un proceso que garantiza rapidez y eficiencia en costes a bajo volumen. El proceso en sí es bastante sencillo: un lingote metálico purificado se corta hasta el tamaño y forma de la pieza con un torno o máquina CNC. A 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 la barra es que la pieza tiene baja ductilidad y las tolerancias están limitadas al radio del fresador; en otras palabras, la tolerancia y la geometría no pueden ser más estrictas que la curvatura del mecanismo de corte real.

Si tu prototipo necesita superar pruebas estrictas de alargamiento y tolerancia, el mecanizado a partir de la barra no es una opción eficaz. Sin embargo, el proceso es una buena opción de prototipado para proyectos que operan con un presupuesto y plazos estrictos. Los plazos de entrega para el mecanizado a partir de la barra son tan cortos como una semana.

El mecanizado a partir de la barra es también una medida eficaz de la resistencia máxima de los componentes de fundición a presión. En general, las piezas mecanizadas a partir de barras son aproximadamente un 15% más débiles que las piezas fundidas a presión en cuanto a resistencia final 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 a menudo prototipos mecanizados para probar la resistencia máxima de sus componentes. Si el prototipo mecanizado supera una prueba de resistencia, entonces el componente de fundición a presión soportará un esfuerzo aún mayor. Y si tu componente se va a fundir en aluminio en producción en masa, el mecanizado a partir de una aleación de mezcla de zinc y aluminio puede igualar la resistencia de un componente de aluminio de fundición a presión.

¿Quieres saber cómo adaptar una aleación mecanizada a la resistencia de un componente de fundición a presión? Contacta con uno de nuestros ingenieros para conocer las posibilidades de prototipado de mecanizado.

Fundición de inversión

Para proyectos que requieren prototipos réplicas exactas, sugerimos el casting de inversión. Dado que se puede aprender mucho de 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 conseguir. La fundición por inversión permite a los ingenieros de diseño quedarse con un prototipo que mantiene la geometría, tolerancia, resistencia y función exactas del componente final de fundición. Esto es especialmente importante para las fundiciones de aluminio en aplicaciones que pasan por rigurosas pruebas de seguridad.

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

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

Como en cualquier proceso de fabricación, el precio de un prototipo aumentará a medida que las tolerancias dimensionales y los criterios de inspección se vuelvan más estrictos. La implicación y aportación temprana de los ingenieros técnicos durante la fase de diseño permite a los clientes superar los problemas tradicionales de tolerancia a la fundición asociados con el prototipado. Esto se logra mediante la innovación y tecnología líder en la industria para ofrecer un 100% de conformidad con las especificaciones tal como se fabrican, entregadas a tiempo y al menor coste total. Los plazos de entrega de prototipos con colada de inversión varían según la complejidad de la pieza, pero generalmente duran entre 5 días y 4 semanas.

¿Qué proceso de prototipado es el adecuado para mí?

El mejor proceso de prototipado para tu componente de fundición a presión depende de muchos factores. Tienes que tener en cuenta tus restricciones presupuestarias, restricciones de materiales, el calendario de pruebas y el rigor de las pruebas a las que se someterá tu prototipo. Si aún no tienes claro qué proceso es el adecuado para ti, ponte en contacto con uno de nuestros ingenieros de Dynacast. Podemos gestionar tus necesidades de prototipado y garantizar que tu proyecto tenga una base sólida para la transición a la producción en masa en fundición a presión.