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Todo sobre la fundición de espuma perdida

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Todo sobre la fundición de espuma perdida

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1. Definición y principio del proceso

La fundición de espuma perdida es un método de fundición de metales en el que un patrón de espuma de poliestireno expandido (EPS) se recubre con un material refractario y, a continuación, se rodea directamente de arena sin aglomerar. Cuando se vierte metal fundido, la espuma se vaporiza y el metal rellena la cavidad en lugar de la espuma, formando la pieza acabada.

Esta técnica permite producir piezas de fundición complejas, sin núcleo, con geometrías internas complejas y paredes finas.

2. Desarrollo histórico y creación de modelos

El método se originó a finales de la década de 1950, cuando H. F. Shroyer patentó el moldeo con espuma.

Los patrones de espuma se fabrican mediante moldeo por inyección de perlas de espuma, mecanizado o impresión 3D para volúmenes menores. A continuación, se recubren con una lechada refractaria, se colocan en una cuba, se llenan de arena y se compactan antes del vertido.

3. Materiales y metales adecuados

La fundición a la espuma perdida admite una amplia gama de metales, tanto férreos como no férreos. Los materiales típicos incluyen aleaciones de aluminio, fundiciones, aceros, aceros inoxidables, aleaciones de cobre y magnesio.

Dado que el patrón de espuma permite eliminar los núcleos y las líneas de separación, el proceso ofrece libertad de diseño, con piezas que tienen superficies lisas y detalles finos.

4. Ventajas y limitaciones

Entre las ventajas del moldeo a la espuma perdida se incluyen una gran precisión dimensional, un excelente acabado superficial (para un proceso de moldeo basado en arena), un desperdicio mínimo (ya que la espuma sustituye a muchos sistemas de inyección/prensado) y una menor necesidad de núcleos y líneas de separación.

Las limitaciones incluyen el coste de la producción de patrones de espuma (especialmente para lotes pequeños), el requisito de una compactación cuidadosa de la arena y el control del recubrimiento para evitar defectos, y los retos con piezas muy grandes o paredes pesadas en las que puede producirse una deformación de la espuma o una evacuación inadecuada del gas.

5. Aplicaciones y comparación con otros métodos de fundición

Entre las aplicaciones más comunes se incluyen bloques de motor, culatas, carcasas de bombas, cuerpos de válvulas, soportes y piezas de fundición estructurales de gran tamaño en las que son beneficiosas las formas complejas y la producción de formas casi netas.

En comparación con la fundición en arena tradicional, este proceso ofrece una mayor precisión y acabado superficial; en comparación con la fundición a la cera perdida, ofrece un menor coste de utillaje y un proceso más sencillo para piezas medianas y grandes. Por tanto, representa un término medio entre coste y precisión.