Casting de inversión Utiliza moldes desechables para crear piezas metálicas precisas. Existen cuatro tipos principales que ofrecen diferentes ventajas. Los métodos incluyen:
La fundición de inversión en carcasa cerámica representa la forma más común de fundición de inversión utilizada en la actualidad.
Este método se centra en la construcción de una carcasa de cerámica robusta alrededor de un patrón desechable, que normalmente está hecho de cera o, cada vez más, de resinas o ceras impresas en 3D.
El proceso implica sumergir repetidamente el conjunto del patrón (árbol) en una suspensión cerámica. Tras cada inmersión, el patrón húmedo se estuca con partículas refractarias más gruesas. Cada capa se deja secar completamente antes de aplicar la siguiente. Esta secuencia se repite hasta obtener una carcasa autoportante de un espesor predeterminado, que suele oscilar entre 5 y 15 mm (0.2 y 0.6 pulgadas).
Una vez que la cáscara esté completa y totalmente seca, la material de patrón Se retira. Esto se hace comúnmente colocando la concha en un autoclave donde el vapor y la presión derriten la cera, o en un horno donde se quema el patrón.
Luego, la capa de cerámica vacía se cuece a altas temperaturas, a menudo entre 870 °C y 1095 °C (o aproximadamente 982 °C como se indica en ), para sinterizar las partículas de cerámica, desarrollar resistencia a altas temperaturas y eliminar cualquier material de patrón residual, preparándolo así para la introducción de metal fundido.
La fundición a la cera perdida en molde de yeso representa una categoría diferenciada, utilizada principalmente para fundir aleaciones no ferrosas con puntos de fusión más bajos. Emplea materiales de revestimiento a base de yeso para formar un molde sólido o de bloque alrededor del modelo.
En esta variante de fundición a la cera perdida, los modelos, a menudo hechos de cera u otros materiales aptos para el quemado a baja temperatura, se colocan típicamente dentro de un recipiente o "mufla". A continuación, se prepara una lechada de yeso para la fundición y se vierte alrededor del/de los modelo(s) dentro de la mufla, cubriéndolos completamente. Una vez que el yeso fragua y endurece, forma un molde de bloque sólido.
Posteriormente, el modelo se retira de este molde de yeso endurecido. Dada la naturaleza de los aglutinantes de yeso y los bajos puntos de fusión de las aleaciones que se suelen fundir, esta extracción suele lograrse fundiendo o quemando el modelo a temperaturas significativamente inferiores a las utilizadas para la cocción de las carcasas cerámicas.
Después de retirar el patrón, el molde de yeso se seca cuidadosamente o se hornea en un horno para eliminar toda la humedad residual y desarrollar la resistencia suficiente para soportar las tensiones térmicas y mecánicas del vertido del metal.
Fundición a la cera perdida con vidrio soluble, también conocida como fundición con silicato de sodio. Este proceso utiliza silicato de sodio (Na₂SiO₃), una solución acuosa alcalina, como aglutinante principal. La suspensión suele presentar un pH más alto, generalmente entre 2 y 3, y suele tener un mayor contenido de sólidos en comparación con las suspensiones de sol de sílice.
Abrigo de trabajador patrones de cera Con capas de lechada de vidrio soluble y arena, que suelen requerir menos capas que otros métodos. La principal diferencia con otros métodos de fundición a la cera perdida reside en el proceso de desparafinado: en lugar de usar un autoclave, los fabricantes sumergen los moldes en agua caliente. La cera se funde y flota a la superficie, donde puede retirarse y reciclarse.
Este proceso utiliza sílice coloidal como aglutinante. La sílice coloidal es una dispersión estable de partículas finas, amorfas, no porosas y típicamente esféricas de sílice (SiO₂) en fase líquida, generalmente agua. Estos soles suelen tener un pH casi neutro. El mecanismo de fraguado de los aglutinantes de sol de sílice se produce principalmente por gelificación, que se produce al evaporarse el agua de la suspensión, lo que provoca la agregación de las partículas de sílice y la formación de una red continua de enlaces Si−O−Si.
El proceso de sol de sílice sigue pasos similares a otros métodos de fundición a la cera perdida, pero utiliza sol de sílice mezclado con arena de circón para crear la carcasa cerámica. Esta combinación soporta temperaturas de hasta 2000 °C, lo que la hace ideal para aleaciones de alta temperatura, aceros inoxidables y metales especiales. La naturaleza de grano fino del sol de sílice crea carcasas con un acabado superficial superior y permite secciones de pared extremadamente delgadas.
