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 mantenerse dentro de los plazos y cumplir con los entregables. Que un proveedor solicite una revisión de diseño para manufactura puede parecer un posible obstáculo, pero una revisión inicial del diseño al comienzo del proyecto podría ahorrar costos 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 capacitados puede mejorar el diseño de las piezas.

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

Como en cualquier otro proceso de manufactura, 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 colada, con un máximo de 100 a 120 libras y conforme al estándar de peso de la industria. En otras etapas, los moldes se manipulan manualmente o incluso automáticamente mediante los sistemas de automatización y robótica de vanguardia de Signicast, lo que requiere estrictas restricciones de peso y seguridad.

¿El área superficial genera limitaciones?

Hay tres áreas en las que el área superficial presenta limitaciones: las celdas de inmersión para el proceso de formación de la cáscara cerámica, el desencerado, donde se utiliza presión de vapor para retirar la cera de la cáscara, y los hornos de calcinación.

Inmersión

Cuanto mayor sea el área superficial de la pieza, más lodo viscoso se adhiere, lo que aumenta el peso del bebedero y genera limitaciones de peso para el robot.

Desencerado

Una vez que se cuenta con un molde completamente inyectado y sumergido, se tiene el peso de la cera y el peso adicional de la cáscara cerámica. En esta etapa, existen limitaciones de peso para garantizar que el personal pueda transportar los moldes de forma segura dentro de la planta.

Horno de calcinación

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

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

Como se mencionó anteriormente, es probable que casi todos los diseños enfrenten una limitación de geometría, peso de colada o peso de la cáscara durante la fase inicial de diseño del molde.

Sin embargo, mediante una reunión de diseño para manufactura (DFM), el equipo de ingeniería de Signicast colabora para abordar posibles limitaciones y aumentar el valor de la pieza desde el inicio. La pieza, en efecto, ocupa 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 sin cambios.

Por ejemplo, se pueden agregar orificios o resaltes al diseño sin aumentar la superficie total de la pieza. La cantidad de piezas en el molde, así como el precio por pieza, se mantendrán iguales. Podrían añadirse pequeñas implicaciones de precio al costo del herramental.

En un proyecto reciente, el equipo de ingeniería de Signicast redujo el precio por pieza de un cliente de $23 a $18, una reducción de costos de casi 30%. Esta reducción de precio no se debió al costo 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 al máximo los beneficios del proceso de fundición a la cera perdida al agregar leyendas, códigos de lote, números de pieza y logotipos en las piezas sin costo adicional.

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

La selección de aleación 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 revisión el diseño de una hoja de cuchillo, inicialmente maquinada a partir de acero 420 macizo. Después de analizar la función de la pieza y realizar una llamada de DFM, el metalurgista interno sugirió acero para herramientas D2. El resultado fue una resistencia al desgaste siete veces mayor, lo que extendió significativamente la vida útil de la pieza.

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

¿Cómo puedo eliminar el maquinado y, en última instancia, reducir costos?

Simplemente al diseñar una fundición a la cera perdida con determinadas características, se puede evitar el maquinado, eliminando un costo significativo asociado con la pieza.

El equipo de ingeniería frecuentemente encuentra planos con especificaciones de acabado superficial. Esto suele añadir costos innecesarios. Muchas características maquinadas en la fundición son para tamaño, posición o planicidad. Una especificación de acabado superficial solo es necesaria si corresponde a una superficie de sellado, una ranura para O-ring o un ajuste a presión. El proceso de DFM a menudo puede ayudar a eliminar una o dos pasadas de maquinado, o incluso reducir el tiempo total del ciclo de maquinado.

¿Cuánto dura una reunión de DFM?

La duración de la reunión suele variar de 15 minutos a una hora, según la complejidad de la pieza y las posibles áreas de mejora identificadas por el equipo de ingeniería. Dentro de este plazo, el equipo puede realizar una llamada integral de DFM y concluir con pasos accionables para mejorar la cotización o la solicitud de cotización (RFQ).