Preguntas frecuentes sobre ajuste, forma y función

El diseño de la pieza es crucial para el éxito de cualquier componente. Es esencial para el éxito general de un proyecto cumplir los plazos y las entregas previstos. Que un proveedor solicite una revisión de diseño para fabricación puede parecer un posible obstáculo, pero una revisión inicial del diseño al comienzo del proyecto podría ahorrar costes relacionados con el ajuste, la forma y la función de la pieza, gracias a las aportaciones de expertos en diseño para fundición a la cera perdida. A continuación se presentan algunas preguntas frecuentes sobre el proceso de fundición a la cera perdida y sobre cómo nuestro equipo de ingenieros altamente cualificados puede mejorar el diseño de las piezas.

¿Mi pieza es demasiado pesada para la fundición a la cera perdida?

Al igual que cualquier otro proceso de fabricación, la fundición a la cera perdida tiene limitaciones. En varias etapas del proceso de fundición a la cera perdida, los moldes deben cumplir determinados requisitos de peso. Los propios moldes tienen restricciones de peso según el tipo de aleación vertida, con un máximo de 100 a 120 libras conforme al estándar de peso del sector. En otras etapas, los moldes se manipulan manualmente o incluso de forma automática mediante los avanzados sistemas de automatización y robótica de Signicast, lo que exige estrictas limitaciones de peso y seguridad.

¿La superficie genera limitaciones?

Hay tres áreas en las que la superficie presenta limitaciones: las estaciones de inmersión del proceso de fabricación de la cáscara cerámica, el descerado, en el que se utiliza presión de vapor para retirar la cera de la cáscara, y los hornos de calcinación.

Inmersión

Cuanta más superficie tenga la pieza, más barbotina viscosa se adhiere, lo que aumenta el peso del bebedero y genera limitaciones de peso para el robot.

Descerado

Una vez que el molde está completamente inyectado y sumergido, cuenta con el peso de la cera y el peso añadido de la cáscara cerámica. En esta etapa, existen limitaciones de peso por seguridad del personal para transportar los moldes de forma segura por la planta.

Horno de calcinación

Los moldes se calientan a 1800℉ y, una vez alcanzada la temperatura, es esencial garantizar que sigan manipulándose de forma segura. 

¿Cómo puedo aprovechar al máximo el proceso de fundición a la cera perdida?

Como se ha mencionado anteriormente, es probable que casi todos los diseños encuentren una limitación de geometría, peso de vertido o peso de la cáscara durante la fase inicial de diseño del molde.

Sin embargo, mediante una reunión de diseño para fabricación (DFM), el equipo de ingeniería de Signicast colabora para abordar posibles limitaciones y aumentar el valor de la pieza desde el principio. La pieza, en efecto, «alquila» espacio en un molde, por lo que cualquier cambio o característica añadida al diseño es esencialmente gratuita, siempre que la superficie ocupada por el molde permanezca inalterada.

Por ejemplo, pueden añadirse agujeros o resaltes al diseño sin aumentar la superficie total ocupada por la pieza. El número de piezas en el molde, así como el precio unitario, se mantendrán igual. Podrían añadirse pequeñas implicaciones de precio al coste del utillaje.

En un proyecto reciente, el equipo de ingeniería de Signicast redujo el precio unitario de un cliente de $23 a $18, una reducción de costes de casi el 30 %. Esta reducción de precio no se debió al coste de la aleación, sino a un cambio de diseño que permitió incluir más piezas por molde. La sesión inicial de DFM con el cliente también aprovechó todas las ventajas del proceso de fundición a la cera perdida al añadir letras, códigos de lote, números de pieza y logotipos en las piezas sin coste adicional.

¿Cuándo debo considerar la selección de aleación y el tratamiento térmico?

La selección de aleaciones y el tratamiento térmico suelen considerarse al inicio del proceso de diseño y no se revisan posteriormente.

Algunos clientes utilizan herramientas de corte y rectificado. Se presentó para su revisión el diseño de una hoja de cuchillo, mecanizada inicialmente a partir de acero 420 macizo. Tras analizar la función de la pieza y realizar una consulta de DFM, el metalúrgico interno sugirió acero para herramientas D2. El resultado fue un aumento de siete veces en la resistencia al desgaste, prolongando considerablemente la vida útil de la pieza.

También es crucial considerar el tratamiento térmico. Para piezas que requieren un mecanizado intensivo, se recomienda el tratamiento térmico y la homogeneización del material antes del mecanizado para minimizar las zonas duras y la rotura de herramientas. Sin embargo, si no es necesario un mecanizado extenso, el tratamiento térmico podría eliminarse por completo.

¿Cómo puedo eliminar el mecanizado y reducir costes en última instancia?

Simplemente diseñando una pieza de fundición a la cera perdida con determinadas características, puede evitarse el mecanizado y eliminarse un coste significativo asociado a la pieza.

El equipo de ingeniería encuentra con frecuencia planos con especificaciones de acabado superficial. Esto suele añadir costes innecesarios. Muchas características mecanizadas en la fundición se realizan por tamaño, posición o planitud. Una especificación de acabado superficial solo es necesaria si se trata de una superficie de sellado, una ranura para junta tórica o un ajuste a presión. El proceso DFM puede ayudar a menudo a eliminar una o dos pasadas de mecanizado, o incluso a reducir el tiempo total del ciclo de mecanizado.

¿Cuánto dura una reunión de DFM?

La duración de la reunión suele oscilar entre 15 minutos y una hora, en función de la complejidad de la pieza y de las posibles áreas de mejora identificadas por el equipo de ingeniería. En este plazo, el equipo puede realizar una consulta integral de DFM y concluir con medidas prácticas para mejorar el presupuesto o la RFQ.