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¿Qué es el vaciado en escayola? Proceso, materiales y aplicaciones

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¿Qué es la escayola?

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1. Definición y visión general

La fundición en escayola (también llamada fundición en molde de escayola) es un proceso de fundición de metales que utiliza un molde de escayola (en lugar de arena o cerámica refractaria) para formar la cavidad en la que se vierte el metal fundido. Pertenece a la familia de las técnicas de moldes desechables: tras la colada, el molde se rompe y no puede reutilizarse. En comparación con la fundición en arena tradicional, el molde de escayola ofrece un detalle más fino y un mejor acabado superficial.

2. Etapas del proceso

El proceso suele consistir en crear un patrón (a menudo en cera, espuma u otros materiales), montar cualquier sistema de bebedero/alimentador/ventilación, colocar el patrón en un matraz o caja de molde, verter una mezcla a base de yeso para formar el molde alrededor del patrón, dejar que se endurezca, retirar el patrón (a menudo fundiéndolo, hirviéndolo o quemándolo), verter después metal fundido en el molde, dejar que se solidifique, romper el molde de yeso y, por último, limpiar y terminar la fundición.

3. Materiales y metales aplicables

La fundición en escayola suele utilizarse con metales no ferrosos (como aleaciones de aluminio, aleaciones de zinc, cobre/latón/bronce) en lugar de aleaciones ferrosas de alto punto de fusión, ya que la resistencia térmica del molde de escayola es más limitada que la de algunos moldes de cerámica o arena. La mezcla de yeso puede mejorarse con aditivos (cargas, fibras, polvos refractarios) para mejorar la resistencia, reducir la dilatación y aumentar la tolerancia a la temperatura.

4. Ventajas y limitaciones

Entre las principales ventajas de la fundición en escayola se incluyen la capacidad de producir detalles finos, acabados superficiales lisos, secciones de pared finas y geometrías complejas con menos mecanizado. Además, el coste del utillaje/molde y el plazo de entrega suelen ser inferiores a los de otros métodos de fundición de precisión. Por otro lado, entre sus limitaciones se encuentran la fragilidad del molde de escayola, la menor idoneidad para piezas muy grandes o aleaciones de alto punto de fusión, la menor vida útil del molde (un solo uso) y los tiempos de ciclo más lentos en comparación con los métodos de gran volumen.

5. Aplicaciones y consideraciones de selección
La fundición en escayola es adecuada para series de producción de volumen moderado de piezas que requieren un buen detalle y acabado, como piezas decorativas, engranajes, válvulas, pequeñas carcasas o prototipos. Ocupa un nicho intermedio entre la simple fundición en arena y la más costosa fundición a la cera perdida. A la hora de elegirla, los ingenieros deben tener en cuenta factores como el tamaño/peso de la pieza, el punto de fusión de la aleación, el acabado superficial y la tolerancia requeridos, el coste del molde y el plazo de entrega, y si se necesita una geometría compleja o paredes finas.