¿Cuál es la diferencia entre la fundición por gravedad y la fundición a alta presión?

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18 de junio de 2025.
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La principal diferencia entre la fundición por gravedad y la fundición a alta presión radica en la fuerza empleada para llenar los moldes. La fundición por gravedad utiliza la gravedad para llenar el molde lentamente, mientras que la fundición a alta presión introduce el metal fundido en el molde a alta presión para una producción más rápida y detallada.

Fundición a presión de alta presión

La fundición a presión a alta presión introduce el metal fundido en la cavidad de un molde de acero bajo una presión extrema, generalmente entre 1,500 y 25,000 XNUMX psi. Este proceso de fabricación crea piezas metálicas complejas con excelente acabado de la superficie y tolerancias dimensionales estrictas.

El proceso funciona mejor con metales no ferrosos como el aluminio, el zinc y el magnesio. Estos metales tienen puntos de fusión más bajos, lo que los hace ideales para ciclos de producción rápidos.

Proceso de fundición a presión a alta presión

Preparación de moldesEl proceso comienza con una matriz compuesta por dos mitades de acero endurecido para herramientas, que se montan sobre las platinas de una máquina de fundición a presión. Las superficies internas se rocian con un lubricante o desmoldante para facilitar la expulsión de la pieza y controlar la temperatura de la matriz. A continuación, la máquina cierra la matriz, sujetándola con una gran fuerza hidráulica o mecánica, necesaria para contrarrestar la presión de inyección posterior.
Inyección de metalUna cantidad dosificada con precisión de metal fundido, conocida como "granalla", se transfiere desde un horno a la cámara de granalla de la máquina. Desde allí, un potente pistón hidráulico impulsa el metal hacia la cavidad de la matriz. Esta inyección se produce a velocidades excepcionalmente altas y bajo presiones que pueden variar de 1,500 psi a más de 25,000 10 psi. Toda la fase de llenado es increíblemente rápida, completándose a menudo en 100 a XNUMX milisegundos.
SolidificaciónEl metal se enfría y endurece dentro del molde refrigerado por agua. Esta fase de enfriamiento suele durar entre 2 y 20 segundos.
ExpulsiónUna vez que la pieza fundida está sólida, la matriz se abre por la mitad y un sistema de expulsores empuja la pieza fundida, o "granalla", fuera de la cavidad de la matriz. Una sola granalla puede contener varias piezas idénticas si se utiliza una matriz multicavidad.
Máquinas de acabado:Las piezas reciben toques finales como taladrado, roscado o tratamientos de superficie.

Gravity Die Casting

La fundición por gravedad utiliza la fuerza natural de la gravedad para llenar un molde metálico permanente con metal fundido. El proceso opera a presiones mucho más bajas que la fundición a alta presión, dependiendo únicamente del peso del metal líquido.

Este método funciona especialmente bien con aleaciones de aluminio y cobre. La menor velocidad de llenado permite un mejor control del flujo de metal y reduce la turbulencia.

La fundición por gravedad destaca por la producción de piezas con propiedades mecánicas superiores. El enfriamiento controlado y la mínima turbulencia crean componentes más resistentes y dúctiles que los métodos de alta presión.

Proceso de fundición a presión por gravedad

Preparación del moldeEl molde se precalienta a una temperatura específica, a menudo superior a 150 °C. Tras el precalentamiento, se aplica un revestimiento refractario o un agente desmoldante especializado a las superficies internas de la cavidad del molde.
Vertido (llenado de moldes):Con la matriz firmemente sujeta, el metal fundido, generalmente una aleación no ferrosa de aluminio, zinc o cobre, se vierte suavemente desde un crisol o cucharón hacia un recipiente de vertido integrado en el diseño de la matriz.
Solidificación:Una vez que se llena la cavidad, el metal fundido comienza a enfriarse y solidificarse, transfiriendo su calor a la matriz metálica circundante.
Expulsión:Una vez que la pieza fundida se ha solidificado completamente, se abren las dos mitades de la matriz y se retira la pieza terminada, a menudo con la ayuda de pasadores expulsores mecánicos.
*Postprocesamiento:El paso final implica recortar el exceso de material de las compuertas, los corredores y los elevadores.

La diferencia entre la fundición por gravedad y la fundición a alta presión

Feature	Gravity Die Casting	Fundición a presión de alta presión (HPDC)
Principio de proceso	El metal fundido se vierte y llena la matriz bajo la fuerza de la gravedad.	El metal fundido se inyecta en la matriz a alta presión y velocidad.
Presión	Presión atmosférica (alimentada por gravedad).	10 a 200 MPa (1,500 a 29,000 XNUMX psi).
Costo de herramienta	Más bajo; las matrices son más simples y están sujetas a menos tensión.	Superior; las matrices deben ser robustas para soportar altas presiones y fuerzas de inyección.
Tasa de producción	Más lento; típicamente entre 15 y 30 ciclos por hora.	Muy rápido; 50-90 ciclos por hora, puede ser significativamente mayor para piezas más pequeñas.
Tamaño y peso de la pieza	Adecuado para una amplia gama de tamaños, incluidas piezas más grandes y pesadas (hasta 40 kg o más).	Más adecuado para piezas de tamaño pequeño a mediano, normalmente hasta 5 kg.
Espesor de la pared	Generalmente se requieren paredes más gruesas, normalmente un mínimo de 3-5 mm.	Capaz de producir paredes muy delgadas, de hasta 1.5 mm.
Tolerancias alcanzables	Bueno, pero generalmente menos preciso que el HPDC.	Excelente; se pueden lograr y mantener tolerancias más estrictas.
Acabado superficial (Ra)	Bueno; típicamente en el rango de 4-10 μm.	Excelente; acabados superficiales más lisos, a menudo de 1 a 4 μm.
Porosidad	Menores niveles de porosidad debido a una menor turbulencia durante el llenado.	Mayor potencial de porosidad debido al aire atrapado por la inyección a alta velocidad.
Propiedades mecánicas	Generalmente superior debido a su menor porosidad y una estructura de grano más uniforme. Las piezas pueden ser tratadas térmicamente.	La porosidad puede comprometer las propiedades mecánicas. El tratamiento térmico a menudo no es posible.
Aleaciones comunes	Aluminio, zinc, cobre y algunos hierros fundidos.	Principalmente aleaciones no ferrosas con puntos de fusión más bajos, como aluminio, zinc y magnesio.

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