Tecnologías de fundición: espuma perdida y V-process

Un lote de modelos de poliestireno expandido para cuerpos de bombas, fabricados para fundición a la espuma perdida
El taller blanco de espuma perdida: modelos de espuma de piezas de carcasa antes de aplicar el recubrimiento refractario.

Modern Technologies suministra fundiciones basadas en dos procesos de moldeo que utilizan arena seca sin aglutinante.

La fundición a la espuma perdida (LFC) es un proceso en el que un modelo de poliestireno expandido de un solo uso permanece dentro del molde y es sustituido por el metal fundido durante el vertido. La fundición V-process (moldeo al vacío con película) es un proceso en el que una película termoplástica delgada y el vacío mantienen la cavidad del molde, mientras que el modelo reutilizable se retira antes de verter el metal.

Ambos procesos trabajan con hierro, acero, bronce y aluminio, ambos funcionan sin aglutinantes de resina y ambos devuelven la arena a la circulación. Lo que difiere es el modelo, el utillaje y el tipo de piezas y tamaños de lote en los que cada uno resulta rentable.

Fundición a la espuma perdida y V-process, lado a lado
ParámetroEspuma perdida (LFC)V-process
ModeloPoliestireno expandido de un solo uso; se vaporiza durante el vertido y queda dentro del moldeReutilizable, hecho de madera, plástico o metal; se retira antes del vertido
MoldeArena de sílice seca sin aglutinante, compactada por vibración y sostenida por vacíoArena de sílice seca sin aglutinante entre dos películas termoplásticas, sostenida por vacío
Línea de partición y machosSin línea de partición; los machos por lo general no son necesarios — el propio modelo forma las cavidades internasLínea de partición en la placa modelo; las cavidades internas se hacen con machos de arena
Calidad de superficieDeterminada por el recubrimiento refractario sobre el modelo y por el grano de la arenaDeterminada por la película, que copia el modelo — de ahí su uso en fundición artística y decorativa
PrecisiónSin línea de partición ni holguras de machos, por lo que no hay desalineación entre las mitades del molde; el grado de tolerancia se confirma contra el plano de la piezaEl molde no se deforma durante la compactación; el grado de tolerancia se confirma contra el plano de la pieza
Tamaño de loteDesde piezas unitarias e ingeniería inversa hasta series grandes; en producción en serie se necesita un troquel para el modelo de espumaDesde piezas unitarias hasta series medianas y grandes; el cambio de producto significa sustituir la placa modelo
AleacionesHierro, acero, bronce, aluminio y otras aleaciones no ferrosasHierro, acero, bronce, aluminio y otras aleaciones no ferrosas
Tamaño de pieza en nuestras configuracionesCajas de 700×700×700 mm en la línea automatizada; cajas monobloque de hasta dos metrosCajas de hasta 1000×1000×800 mm en la planta de 40⁠–⁠50 t/mes; la línea horizontal admite cajas de 1400×1400 mm
Consumibles y costoPoliestireno, recubrimiento refractario, arena en circuito cerrado; el costo por tonelada se calcula por pieza y por lote — a consultarPelícula, recubrimiento refractario, arena en circuito cerrado; el costo por tonelada se calcula por pieza y por lote — a consultar
Taller blanco independienteNecesario: pre-expansor, máquinas de modelos MT-400/600/800, secado y recubrimiento de modelosNo necesario; en su lugar se usan un taller de modelos y un taller de machos

Cómo funciona la fundición a la espuma perdida

Un modelo de poliestireno expandido reproduce la geometría de la futura pieza. Se recubre con una pintura refractaria, se seca, se coloca en una caja de moldeo, se entierra en arena seca y se compacta por vibración. Durante el vertido, el metal vaporiza el modelo y ocupa su lugar, mientras los gases escapan a través del recubrimiento hacia la arena. No hay línea de partición y, por lo general, no hay machos, razón por la cual la espuma perdida se recupera en piezas de carcasa con cavidades internas complejas y en piezas unitarias copiadas de una muestra — sin planos de ningún tipo.

Fundición a la espuma perdida: proceso, equipos, límites →

Cómo funciona el V-process

Una película termoplástica calentada se ajusta al modelo por vacío aplicado a través de la placa modelo. Se coloca una caja de vacío sobre la película y se llena con arena seca sin aglutinante, que se compacta por vibración; una segunda película cierra la parte superior y se activa el vacío, de modo que la presión atmosférica comprime la arena hasta formar una mitad de molde rígida. El modelo se retira, las mitades se ensamblan y el metal se vierte manteniendo el vacío hasta la solidificación. La superficie de la pieza copia la película, razón por la cual el V-process es la opción tradicional para piezas fundidas de pared delgada, grandes y decorativas.

Fundición V-process: proceso, equipos, límites →

Cuándo elegir cada una

  • Geometría interna compleja, contrasalidas, piezas de carcasa — espuma perdida: el modelo es de una sola pieza, por lo que no hay línea de partición ni machos.
  • Piezas unitarias e ingeniería inversa a partir de una muestra — espuma perdida: el modelo se corta de un bloque de poliestireno en una máquina CNC o a mano, sin necesidad de utillaje costoso.
  • Piezas fundidas grandes, planas o de pared delgada, superficies decorativas — V-process: la película da un acabado limpio y el proceso maneja cajas grandes.
  • Gama de productos cambiante con volúmenes estables — V-process: el utillaje del modelo es reutilizable, por lo que el cambio de producto es solo sustituir la placa modelo.
  • Una serie grande de una sola pieza — cualquiera de los dos procesos; la decisión depende del costo del utillaje, un troquel de espuma frente a una placa modelo.

Comparación completa espuma perdida vs V-process con guía de decisión →

Qué suministramos para cada proceso

Una tecnología de fundición no es solo una manera de hacer moldes, sino también el equipo que la rodea. Para la espuma perdida suministramos el taller blanco: un pre-expansor, máquinas semiautomáticas de modelos MT-400, MT-600 y MT-800, máquinas automáticas AMT-600 y AMT-800, un área de recubrimiento y secado, y cajas de moldeo monobloque con circuito cerrado de arena. Para el V-process suministramos una línea horizontal construida en torno a un carrusel de moldeo con tolva, un sistema vertical en configuraciones con y sin caja de moldeo, y una grúa de vacío que lleva el vacío a cualquier punto del taller.

El taller de fusión, el enfriamiento y la regeneración de arena, el desmoldeo, el volteo y el granallado son compartidos por ambos procesos, de modo que una fundición puede comenzar con una tecnología y añadir la segunda más adelante.

Caja de vacío V-process con una rejilla de pantallas de venteo en toda la placa de trabajo
Una caja de vacío V-process: las pantallas de la placa permiten que el vacío mantenga la arena bajo la película.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre la espuma perdida y el V-process, en términos sencillos?

En la espuma perdida el modelo es de un solo uso: una copia de poliestireno de la pieza permanece en la arena y es quemada por el metal entrante. En el V-process el modelo es reutilizable: la cavidad que forma se sostiene con película y vacío, y el modelo se retira antes del vertido. Todo lo demás se deriva de eso: la espuma perdida no necesita línea de partición ni machos, mientras que el V-process no necesita un taller blanco para modelos de espuma.

¿Qué metales se pueden fundir con espuma perdida y V-process?

Ambos procesos están diseñados para hierro, acero, bronce, aluminio y otras aleaciones no ferrosas. El límite lo marca el taller de fusión y no el proceso de moldeo: las plantas de Modern Technologies están equipadas con hornos de inducción tiristorizados y hornos de resistencia dimensionados según la aleación y la carga que usted necesite.

¿Qué proceso es más económico para empezar?

Una planta de fundición base de Modern Technologies comienza desde 98.500 $. La espuma perdida suele ser el punto de entrada más económico: un conjunto de trabajo comienza con una máquina de modelos de espuma y una caja de moldeo monobloque, y la capacidad se añade caja por caja. Una línea horizontal V-process es una posición inicial más pesada y se elige cuando la cartera de pedidos ya se conoce; la cotizamos por configuración.

¿Pueden ambos procesos funcionar en el mismo sitio?

Sí. Las áreas de moldeo de espuma perdida y V-process usan la misma arena de sílice seca sin aglutinante, el mismo sistema de enfriamiento y regeneración de arena y el mismo taller de fusión. Nuestra planta Unique, con una capacidad de 40⁠–⁠50 toneladas al mes, combina cinco tecnologías de fundición en un solo sitio.

¿Cuánto tiempo toma iniciar la producción?

Un área de fundición típica va de la entrega a la primera pieza de producción en 2⁠–⁠3 meses. Un operador de máquina de modelos se forma en 2⁠–⁠3 días; donde faltan especialistas propios, ayudamos a encontrar ingenieros de fundición y fundidores por contrato.

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Envíenos un plano o una foto de la pieza. Definiremos el proceso, armaremos la configuración de la planta y calcularemos el precio.

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