¿Cámara fría o cámara caliente? ¿Qué máquina de fundición a presión es la más adecuada para cada aplicación?
Las cámaras frías y las cámaras calientes designan dos procesos fundamentales de la fundición a presión. La diferencia radica principalmente en cómo el metal líquido llega a la unidad de fundición. En la práctica, esta separación constructiva determina los materiales adecuados, el ciclo, los equipos periféricos y, en última instancia, qué máquina de fundición a presión es la más adecuada para la producción.
¿Cuál es la diferencia entre la fundición a presión de cámara fría y la de cámara caliente?
En la la fundición a presión de cámara caliente La unidad de colada está en contacto directo con el metal líquido del horno. La cámara de colada puede volver a llenarse de metal fundido tras cada colada, sin que sea necesario transportar el metal por separado hasta la máquina. Este procedimiento se utiliza sobre todo para el zinc y determinadas aleaciones de magnesio .
En el fundición a presión en cámara fría , en cambio, el metal fundido se prepara fuera de la unidad de fundición y se dosifica en la cámara de fundición para cada ciclo. Este procedimiento resulta especialmente adecuado para la fundición a presión de aluminio .
La diferencia fundamental radica en el proceso de fundición propiamente dicho
La fundición a presión sigue siempre, en principio, el mismo concepto básico: El metal líquido se introduce en un molde metálico permanente cerrado, se solidifica allí y, a continuación, se extrae como pieza fundida. Las altas velocidades de llenado del molde y las altas presiones hacen que Las altas velocidades de llenado del molde y las altas presiones hacen que el proceso resulte especialmente interesante para componentes precisos, de paredes delgadas y fabricados en grandes cantidades.
Por lo tanto, la cámara fría y la cámara caliente se diferencian menos en el objetivo que en el camino para alcanzarlo. La pregunta decisiva es: ¿Dónde se encuentra la masa fundida y cómo llega a la cámara de colada?
Distancias cortas entre el metal fundido y el molde de fundición a presión
En el proceso de cámara caliente, la cámara de fundición se encuentra directamente dentro o junto al baño de metal calentado. Cuando el émbolo de fundición se retira tras un ciclo de fundición, puede volver a entrar metal líquido en la zona de fundición. En la siguiente inyección, el metal fundido se inyecta a presión a través del conjunto de colada y la boquilla en el molde de fundición a presión cerrado.
Se elimina el transporte independiente de una porción de metal desde un horno externo hasta una cámara de colada dispuesta horizontalmente. De este modo, se reducen los tiempos muertos. Las máquinas de cámara caliente pueden, por lo tanto, alcanzar ciclos de producción muy cortos, especialmente con materiales adecuados y volúmenes de producción elevados.
El ámbito de aplicación clásico es la fundición a presión de zinc. También ciertas aleaciones de magnesio pueden procesarse en máquinas de cámara caliente diseñadas para ello. .
En FISS encontrará las máquinas disponibles actualmente en la sección máquinas de fundición a presión de cámara caliente de segunda mano .
Suministro de fundido independiente para el aluminio y grandes celdas de fundición
En una máquina de fundición a presión de cámara fría, los componentes esenciales de la unidad de fundición se encuentran fuera de la masa fundida. El metal se funde en un horno independiente o se mantiene caliente y, a continuación, se introduce en la cámara de fundición para cada ciclo de fundición.
La dosificación puede realizarse, por ejemplo, mediante un horno dosificador , un dosificador de metal u otro dispositivo de alimentación automatizado. A continuación, el pistón de colada impulsa el metal fundido a través del sistema de colada hasta el molde cerrado. Este principio de funcionamiento de la máquina es especialmente importante en la fabricación de piezas de gran tamaño y peso, así como en la producción de piezas de alta precisión.
Este principio de funcionamiento es especialmente importante en la fundición a presión de aluminio. Las instalaciones de cámara fría suelen formar parte de amplias células automatizadas de fundición a presión, en las que la máquina principal, el suministro de metal, la pulverización del molde, la extracción, el control de temperatura y el acabado se coordinan entre sí.
Encontrará las instalaciones adecuadas en máquinas de fundición a presión de cámara fría de segunda mano .
Cámara fría y cámara caliente de un vistazo
| Criterio | Cámara caliente | Cámara fría |
|---|---|---|
| Unidad de colada | Está en contacto directo con el metal líquido en el sistema del horno . | Se encuentra fuera de la masa fundida. |
| Alimentación de metal | La cámara de fundición puede volver a llenarse a partir del baño de metal. | El metal se dosifica por separado en la cámara de fundición para cada colada . |
| Materiales típicos | Sobre todo zinc, además de determinadas aleaciones de magnesio y de aleaciones de bajo punto de fusión. | Sobre todo aluminio; además, dependiendo del proceso, magnesio, cobre y otras aleaciones adecuadas. |
| Tiempo de ciclo | Tiende a ser más corto, ya que no se requiere una transferencia separada del metal a la cámara de colada. | Paso adicional en el proceso debido a la dosificación de la masa fundida. |
| Equipos periféricos típicos | Horno/recipiente de colada, tecnología de pulverización, extracción, control de temperatura, tecnología de transporte y separación. | Horno de dosificación o dosificación de metales, instalación de pulverización, robots, control de temperatura, refrigeración y, a menudo, prensa desbarbadora. |
| Entorno de producción típico | Fabricación en serie con ciclos muy ajustados, especialmente en la fundición a presión de zinc. | Celdas de fundición a presión de aluminio, desde la máquina individual hasta la célula de producción totalmente automatizada. |
¿Qué material se procesa y con qué método?
En muchos proyectos, la primera orientación ya se puede deducir del material. No obstante, una aleación no debe evaluarse únicamente en función de su metal base. La composición, la temperatura de procesamiento, el componente y el proceso de producción deben considerarse conjuntamente.
El campo de aplicación más importante de la fundición a presión en cámara fría industrial.
Muy adecuado para la producción en serie de cámara caliente de ciclo rápido .
Dependiendo de la aleación, la pieza y el proceso, son posibles soluciones de cámara caliente y de cámara fría.
Para las aleaciones de cobre adecuadas, se puede considerar el proceso de cámara fría.
Ambos procesos requieren más de una unidad de fundición
Independientemente del proceso, una máquina de fundición a presión consta básicamente de dos áreas funcionales centrales: Unidad de cierre del molde y unidad de fundición.
La unidad de cierre del molde abre y cierra el molde de fundición a presión y debe mantenerlo cerrado de forma fiable durante el proceso de fundición . La unidad de fundición impulsa el metal líquido con la velocidad necesaria hacia el molde y genera la presión necesaria para el proceso.
A ello se suman, entre otros, la unidad de expulsión, los tiradores de núcleo, el accionamiento de la máquina y el sistema de control. En una célula de producción real, este sistema suele ampliarse con tecnología de pulverización del molde, robots, control de temperatura, suministro de metal, sistemas de transporte y posprocesamiento.
En FISS también encontrará los componentes correspondientes en el ámbito de automatización para la fundición a presión en cámara fría y automatización para la fundición a presión de cámara caliente .
Ejemplo práctico de una máquina de fundición a presión de cámara caliente
Los esquemas técnicos explican el proceso. Una mirada a las máquinas de segunda mano reales muestra además cómo se aplica esta tecnología en una planta industrial.
El orden correcto: primero el proceso, luego la máquina concreta
Una forma habitual de buscar maquinaria de segunda mano consiste en: establecer la fuerza de cierre deseada y, a continuación, buscar un modelo adecuado. Sin embargo, esto no es suficiente para una selección técnica sólida.
Determinar el material y el proceso
El aluminio suele requerir el proceso de cámara fría, mientras que el zinc suele requerir el proceso de cámara caliente. En el caso del magnesio, es necesario analizar con más detalle el proceso concreto.
Comprobar la pieza y el troquel
El peso de fundición, la superficie proyectada, las dimensiones del utillaje, los espesores de pared y los requisitos de calidad determinan en gran medida el diseño técnico.
Ajustar los parámetros de la máquina
Solo ahora se evalúan la fuerza de cierre, la unidad de inyección, el espacio del molde, el tamaño de la placa, la distancia entre columnas, el sistema de control y otros datos de la máquina.
Analizar la célula de fundición a presión en su conjunto
El suministro de metal, la pulverización, la extracción, la regulación de temperatura, la refrigeración, la tecnología de transporte y el desbarbado son factores decisivos a la hora de determinar si una máquina puede integrarse de forma productiva.
¿En qué hay que fijarse al comprar una máquina de fundición a presión de segunda mano?
Una vez determinado el proceso adecuado, comienza la verdadera evaluación de la máquina. Aunque el fabricante y el año de fabricación proporcionan una primera indicación, por sí solos no dicen mucho sobre si una instalación es adecuada para la producción prevista.
- Fuerza de cierre adecuada para la pieza y el molde
- Unidad de inyección, peso de inyección y diseño de la cámara de inyección
- Dimensiones del molde, tamaño de la placa y espacio disponible para el molde
- Estado de la unidad de cierre, el sistema hidráulico y la unidad de inyección
- Sistema de control, versión de software e interfaces
- Técnica de expulsión y extracción de núcleos
- Horno, dosificación y suministro de metal
- Inyección, extracción, control de temperatura y desbarbado
- Documentación e historial conocido de mantenimiento o revisión
- Condiciones de desmontaje, transporte y puesta en marcha
Precisamente en el caso de las cámaras frigoríficas de mayor tamaño, merece la pena tener en cuenta el sistema en su conjunto. Una máquina principal puede ser técnicamente adecuada y, sin embargo, resultar poco rentable si faltan elementos periféricos fundamentales o si los componentes existentes no se adaptan a la producción prevista.
Una visión general de las máquinas de fundición a presión de segunda mano directamente en FISS.
Tres situaciones iniciales típicas
Carcasas de aluminio en serie industrial
En el caso del aluminio, la elección suele recaer en el método de cámara fría. A continuación, hay que definir el molde, la fuerza de cierre, el grupo de fundición, el peso de la pieza y la automatización necesaria.
Piezas de zinc con grandes volúmenes de producción
En el caso de las piezas clásicas de fundición a presión de zinc, el proceso de cámara caliente suele ser la solución más obvia. La conexión directa con la masa fundida permite recorridos de proceso cortos y altas tasas de producción.
Se pretende seguir utilizando el molde existente
En ese caso, la distinción entre cámara caliente o cámara fría no es suficiente. Las dimensiones del molde, la fuerza de cierre, la unidad de inyección, las interfaces y los equipos periféricos deben adaptarse a una máquina de segunda mano concreta.
La elección del material marca la pauta; la aplicación es la que decide
La diferencia técnica entre la cámara fría y la cámara caliente se puede explicar claramente: en las máquinas de cámara caliente, la unidad de fundición está en contacto directo con el metal fundido. En el proceso de cámara fría, el metal se prepara fuera de la unidad de fundición y se dosifica por separado para cada ciclo.
De ahí se derivan los campos de aplicación típicos: El aluminio se procesa principalmente mediante el procedimiento de cámara fría, mientras que el zinc se procesa principalmente mediante el procedimiento de cámara caliente. El magnesio, dependiendo de la aleación y del proceso, puede procesarse con ambos principios de funcionamiento de las máquinas.
Sin embargo, a la hora de seleccionar una máquina de fundición a presión de segunda mano concreta, esta clasificación es solo el punto de partida. Lo decisivo es siempre si la máquina, el utillaje, el grupo de fundición y la automatización se adaptan, en su conjunto, a la producción prevista.
Preguntas sobre la fundición a presión de cámara fría y de cámara caliente
¿Cuál es la principal diferencia entre la cámara fría y la cámara caliente?
En el proceso de cámara caliente, la unidad de colada está conectada directamente con el metal fundido. En el proceso de cámara fría, el metal líquido se prepara por separado y se dosifica en la cámara de colada para cada ciclo de colada.
¿Se funde el aluminio mediante el proceso de cámara fría o de cámara caliente?
En la fundición a presión industrial, el aluminio se procesa habitualmente con máquinas de fundición a presión de cámara fría. La masa fundida de aluminio se prepara fuera de la unidad de fundición y, a continuación, se dosifica.
¿Qué proceso se utiliza para la fundición a presión de zinc?
La fundición a presión de zinc se lleva a cabo principalmente mediante el proceso de cámara caliente . La unidad de fundición está en contacto directo con el metal fundido, lo que permite recorridos de proceso especialmente cortos .
¿Se puede fundir el magnesio en caliente y en frío?
Sí. Dependiendo de la aleación, la pieza y el proceso de producción, en el caso del magnesio se pueden utilizar tanto máquinas de cámara caliente como de camera fría.
¿Es siempre más rápida la fundición a presión de cámara caliente?
El principio de la cámara caliente reduce la transferencia separada del metal y, por lo tanto, permite, en principio, tiempos de inactividad más cortos. Sin embargo, la duración real del ciclo depende, además, del componente, el molde, la solidificación, el proceso de pulverización, la extracción y la automatización.
¿Es suficiente la fuerza de cierre para elegir una máquina de fundición a presión?
No. Además, deben ajustarse a la producción prevista, entre otros aspectos, el grupo de fundición, el peso de la pieza, las dimensiones del molde, el espacio para el molde, el tamaño de la placa, el sistema de control, los periféricos y el estado técnico de la máquina.
¿Qué hacer si FISS no tiene actualmente ninguna máquina adecuada en su lista?
En ese caso, FISS puede realizar una búsqueda específica de una máquina . Para ello, se definen como perfil de búsqueda los requisitos técnicos, el tipo de máquina deseado, las preferencias de fabricante y el plazo del proyecto.
Usted conoce la aplicación; FISS busca la máquina adecuada.
Si actualmente no hay ninguna máquina de fundición a presión adecuada en stock, FISS puede buscar de forma específica máquinas de segunda mano adecuadas y células completas de fundición a presión. Cuanto más precisos sean los requisitos relativos al material, al utillaje y a la producción, más se podrá acotar la selección técnica de forma específica.
Fuente
Bührig-Polaczek, A.; Michaeli, W.; Spur, G. (eds.): Manual de moldeo primario, Editorial Carl Hanser, capítulo 1.6.4 «Fundición a presión».
