El plazo de entrega de la fundición a la cera perdida puede variar considerablemente en función de varios factores, como la complejidad de la pieza, el material utilizado, el número de piezas pedidas y la carga de trabajo de la fundición.
1. Diseño y creación de modelos de fundición a presión
Fase de diseño inicial: Si la pieza es nueva y hay que diseñarla desde cero, puede llevar de varios días a varias semanas. En algunos casos, sobre todo si se trata de componentes aeroespaciales o médicos muy complejos, el proceso de diseño puede implicar múltiples iteraciones con el cliente y un extenso trabajo de diseño asistido por ordenador (CAD). Por ejemplo, el diseño de un nuevo álabe de turbina para un motor de avión puede llevar de dos a cuatro semanas, mientras los ingenieros optimizan la forma en función de la eficiencia aerodinámica y la resistencia al calor.
Creación de patrones de cera: Una vez finalizado el diseño, se crean los patrones de cera. Para piezas sencillas, el proceso de inyección de cera es relativamente rápido. Si la pieza tiene una forma básica y la fundición ya dispone de un molde con un diseño similar, los patrones de cera para lotes pequeños (por ejemplo, de 10 a 50 piezas) pueden crearse en uno o dos días. Sin embargo, para piezas complejas con detalles finos o cavidades internas, cada patrón de cera puede requerir una elaboración meticulosa. Esto puede alargar el tiempo de producción de patrones de cera para lotes pequeños a una semana o más. Además, si se necesitan núcleos para crear características internas, insertarlos y asegurarlos dentro del patrón de cera también añadirá tiempo.
2. Fundición a la cera perdida Preparación del revestimiento cerámico
Impregnación y laminación: La producción de una cáscara cerámica implica múltiples pasos de impregnación. A cada paso de impregnación le sigue un periodo de secado. Para piezas de tamaño estándar, el proceso de impregnación puede durar de 2 a 3 días, con 1 ó 2 días adicionales de secado entre cada paso de impregnación. En general, la preparación de la cáscara cerámica para piezas de complejidad simple a media dura aproximadamente de 3 a 5 días. Sin embargo, para piezas grandes o muy complejas, que requieren múltiples capas de lechada cerámica para garantizar la resistencia y la precisión dimensional, este proceso puede durar hasta una semana o más. Por ejemplo, un componente marino grande y complejo con paredes gruesas y características externas intrincadas puede requerir entre 7 y 10 días para preparar completamente el revestimiento cerámico.
3. Fundición a la cera perdida y precalentamiento
Desparafinado: El proceso de desparafinado en sí suele durar varias horas. Una vez que el modelo de cera, cubierto con la cáscara cerámica, se coloca en el horno de desparafinado, la cera puede fundirse en 2-4 horas, dependiendo del tamaño del modelo de cera y de la capacidad del horno. Sin embargo, el tiempo de preparación para el proceso de desparafinado, incluida la carga del modelo de cera y el control adecuado de la temperatura, puede añadir de 1 a 2 horas adicionales.
Precalentamiento de la cáscara: Tras el desparafinado, es necesario precalentar el revestimiento cerámico. Esto suele llevar de 1 a 2 días, ya que la cáscara debe alcanzar gradualmente la temperatura correcta para garantizar un flujo adecuado del metal durante el vertido. El tiempo de precalentamiento puede ser mayor si la cáscara es más grande o gruesa, ya que necesita más tiempo para alcanzar una temperatura uniforme.
4. Fundición a la cera perdida Colada y solidificación del metal
Vertido: El vertido real del metal fundido es un proceso relativamente rápido. Dependiendo del tamaño de la pieza y del equipo de vertido, el tiempo de vertido puede oscilar entre unos minutos y media hora. En el caso de piezas pequeñas, el vertido puede completarse en 5-10 minutos, mientras que en el caso de componentes grandes y complejos, puede llevar 20-30 minutos. Sin embargo, la preparación para el vertido, incluida la fusión del metal a la temperatura correcta y la preparación del cazo de vertido, puede llevar varias horas.
Solidificación: El tiempo de solidificación del metal depende del grosor de la pieza y del metal utilizado. Las piezas de aluminio de paredes finas pueden solidificarse en 10 o 15 minutos, mientras que las piezas de acero o aleaciones de alta temperatura de paredes gruesas pueden tardar varias horas. Por ejemplo, una gran pieza de acero de varios centímetros de grosor puede tardar de 2 a 4 horas en solidificarse completamente.
5. Postprocesado e inspección de la fundición a la cera perdida
Desmoldeo y recorte: En el caso de piezas de bajo volumen, la retirada del revestimiento cerámico y el recorte del bebedero y la compuerta después de la solidificación pueden llevar de 1 a 2 días. Este proceso puede implicar tanto mano de obra como equipos mecánicos y puede llevar más tiempo si la pieza contiene muchas zonas complejas y de difícil acceso.
Acabado: Las operaciones de acabado, como el chorro de arena, el tratamiento térmico y el mecanizado, pueden aumentar considerablemente el plazo de entrega. En el caso de piezas de bajo volumen, el chorro de arena para eliminar el material cerámico residual puede llevar varias horas, mientras que el tratamiento térmico puede tardar entre 1 y 2 días, en función del tipo de metal y las propiedades deseadas. El mecanizado menor para conseguir las dimensiones finales también puede llevar de 1 a 3 días, sobre todo si se requieren tolerancias estrechas.
Inspección: El proceso de inspección puede incluir inspección visual, inspección dimensional y ensayos no destructivos, y puede durar de 1 a 2 días. En el caso de componentes críticos de alta calidad, como los utilizados en el sector aeroespacial, pueden ser necesarios procedimientos de inspección más rigurosos, lo que amplía el tiempo de inspección a 3-5 días.
6. Fundición a la cera perdida Plazo total
Piezas pequeñas y sencillas: Para piezas pequeñas y sencillas de fundición a la cera perdida en lotes pequeños (de 10 a 50 piezas), si la fundición tiene moldes existentes y la carga de trabajo es relativamente ligera, el plazo total desde la aprobación del diseño hasta la entrega del producto acabado puede ser tan corto como de 2 a 3 semanas.
Piezas medianas de complejidad media: Para piezas de tamaño medio y complejidad media (como los componentes típicos de un motor de automóvil), el plazo de entrega suele ser de 4 a 6 semanas. Esto incluye el tiempo necesario para las modificaciones del diseño, la creación del patrón de cera, la fabricación de la carcasa cerámica, el vaciado del metal, el posprocesamiento y la inspección.
Piezas grandes y muy complejas: En el caso de piezas grandes y muy complejas, como las utilizadas en la industria aeroespacial o de generación de energía, el plazo de entrega puede ser de 8 a 12 semanas o incluso más. Estas piezas suelen requerir un trabajo de diseño más detallado, más tiempo de preparación del revestimiento cerámico y procedimientos de posprocesamiento e inspección más exhaustivos.
En los últimos años, algunas fundiciones han adoptado nuevas tecnologías para acortar los plazos de entrega. Por ejemplo, el uso de la tecnología de impresión 3D para producir patrones de cera o carcasas cerámicas puede reducir significativamente el tiempo necesario para la creación de patrones de cera y la preparación de moldes. El uso de patrones de cera impresos en 3D puede reducir los plazos de entrega de piezas pequeñas y complejas en 1-2 semanas en comparación con los métodos tradicionales de inyección de cera.
