Guía de fundición de acero inoxidable | Procesos, pasos, calidades, piezas fundidas y proveedores

La fundición de acero inoxidable es un proceso de fabricación flexible y ampliamente utilizado que forma una variedad de componentes de acero inoxidable duraderos, resistentes a la corrosión y de precisión mediante el vertido de acero inoxidable fundido en un molde. Le ofreceremos una introducción exhaustiva a la fundición de acero inoxidable, cubriendo diversos procesos de fundición, pasos de fundición, factores y normas que influyen en la fundición, aplicaciones de fundición, etc., y comparando las piezas fundidas de acero inoxidable con otros materiales.

¿Qué es la fundición de acero inoxidable?

La fundición de acero inoxidable es un proceso de transformación de metales que utiliza materiales de acero inoxidable fundidos para darles forma a través de moldes y enfriarlos y solidificarlos hasta conseguir la forma y el tamaño deseados. Puede producir piezas fundidas de acero inoxidable de diversos tamaños con resistencia a la corrosión, resistencia al calor y alta resistencia, y se utiliza ampliamente en muchas industrias como la construcción, la industria química y el procesamiento de alimentos.

¿Es bueno el acero inoxidable para la fundición?

Sí, el acero inoxidable es bueno para la fundición, sobre todo para producir formas y componentes complejos. La fundición permite diseños intrincados que pueden ser difíciles de conseguir con otros métodos. Sin embargo, es importante tener en cuenta que el acero inoxidable fundido puede tener algunos defectos inherentes, como porosidad o inclusiones, que pueden afectar a sus propiedades mecánicas.

Fundición de acero inoxidable Clasificación

Piezas de fundición resistentes a la corrosión

Diseñados para entornos altamente corrosivos, se utilizan ampliamente en equipos químicos, equipos marinos y maquinaria de procesamiento de alimentos para garantizar un funcionamiento estable a largo plazo.

Piezas moldeadas resistentes al calor

Diseñadas para entornos de temperaturas extremadamente altas, suelen encontrarse en turbinas de gas, sistemas de calderas y diversos hornos industriales. Estas piezas de fundición son ricas en carbono y cromo, lo que mejora notablemente su resistencia y estabilidad en condiciones de alta temperatura, garantizando un excelente rendimiento y durabilidad de los equipos.

Fundición de precisión

Se utiliza en aplicaciones que requieren gran precisión dimensional y acabado superficial, como la industria aeroespacial, los dispositivos médicos y las piezas mecánicas de alta precisión.

Fundición estructural

Se utiliza en estructuras arquitectónicas y de ingeniería para proporcionar gran resistencia y durabilidad, como puentes, soportes de edificios y estructuras mecánicas.

¿Cuál es el método de fundición del acero inoxidable?

Fundición a la cera perdida

En la fundición a la cera perdida, primero se hace un patrón de cera, luego se cubre con una cáscara de cerámica, dejando un vacío de cera fundida, y después se inyecta acero inoxidable. Este método es conocido por su gran precisión, formas complejas y superficies lisas. Suele utilizarse para fabricar piezas que requieren gran precisión y formas complejas, como dispositivos aeroespaciales y médicos.

Fundición centrífuga

El acero inoxidable fundido se vierte en un molde giratorio, y la fuerza centrífuga hace que el metal se adhiera a la pared y se solidifique, formando una fundición uniforme y densa. Adecuado para piezas cilíndricas, como tubos y anillos, y muy utilizado en las industrias química y petrolera.

Colada continua

La colada continua consiste en verter acero inoxidable fundido en un molde continuo, y el metal se solidifica gradualmente a medida que el molde se desplaza sobre una cinta transportadora. Este método produce eficazmente secciones de acero inoxidable largas y uniformes, como barras, varillas y chapas. La colada continua se utiliza mucho en la industria siderúrgica porque puede producir grandes cantidades de acero con gran eficacia.

Fundición en arena

La fundición en arena utiliza arena mezclada con un aglutinante para hacer un molde, en el que se vierte acero inoxidable fundido y se solidifica para formar una pieza fundida. La fundición en arena es flexible y rentable, adecuada para producir piezas grandes y lotes pequeños. Se utiliza mucho para fabricar piezas de fundición de gran tamaño y formas sencillas, como bancadas de máquinas herramienta, bloques de motor, etc.

Colado en esquina

La fundición de esquinas es una técnica especializada utilizada para crear piezas con geometrías complejas, especialmente aquellas con esquinas afiladas y detalles intrincados. Este método suele combinar las técnicas de fundición en arena y fundición a la cera perdida para lograr los resultados deseados. Suele utilizarse para fabricar componentes estructurales de gran resistencia y dimensiones precisas, como componentes de edificios y puentes.

Fundición a presión

La fundición a presión consiste en verter acero inoxidable fundido en un molde a alta presión. Este método es muy eficaz para la producción a gran escala y es capaz de producir piezas con una precisión dimensional extremadamente alta y superficies lisas. En la industria del automóvil, se utiliza mucho para fabricar piezas de motor y otras piezas de alta precisión.

¿Qué temperatura se necesita para la fundición de acero inoxidable?

La temperatura necesaria para la fundición de acero inoxidable suele oscilar entre 2500°F a 2700°F (sobre 1370°C a 1480°C). Esta alta temperatura es necesaria para fundir el acero inoxidable y garantizar que fluya correctamente en los moldes. La temperatura exacta puede variar en función de la aleación específica y del método de fundición utilizado.

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¿Cómo fundir acero inoxidable?

El proceso de fundición de acero inoxidable incluye múltiples pasos para garantizar la producción de piezas de alta calidad.

Creación de modelos

Se crea un modelo de cera o espuma de la pieza deseada utilizando un molde de precisión. La precisión del modelo afecta directamente a la calidad de la pieza fundida final, por lo que a menudo se utilizan tecnologías avanzadas de modelado e impresión 3D para fabricar el modelo.

Preparación del molde

Según el proceso de fundición y las características de la pieza, se selecciona el material de molde adecuado, como aluminio, yeso o cerámica, y luego se prepara el molde recubriendo la cáscara de cerámica o incrustando el modelo en la arena. La selección y la producción del molde están directamente relacionadas con el éxito o el fracaso de la fundición posterior.

Cera perdida

En el proceso de fundición a la cera perdida, el modelo de cera se coloca en un entorno de alta temperatura utilizando la tecnología de la cera perdida para fundirlo completamente y descargarlo, dejando una cavidad precisa dentro del molde. Este proceso garantiza la pureza del molde y la alta precisión de la fundición.

Fundición

Colocar la materia prima de acero inoxidable en un horno de alta temperatura y controlar estrictamente las condiciones de temperatura para garantizar que el metal se funde completamente y alcanza la pureza ideal, sentando las bases para las operaciones de colada posteriores.

Verter

Bajo una estricta supervisión, el líquido de acero inoxidable fundido a alta temperatura se vierte lentamente en el molde preparado. Este proceso requiere una cuidadosa operación para evitar que se mezclen burbujas e impurezas, garantizando así la alta calidad de la fundición.

Refrigeración

El líquido de acero inoxidable se enfría de forma natural y se solidifica en el molde para formar una pieza fundida. La velocidad y el método de enfriamiento afectan a la calidad y deben controlarse científicamente para optimizar el rendimiento.

Retirar el molde

Rompa el molde para descubrir la pieza fundida. Este paso requiere una operación cuidadosa para evitar dañar la pieza fundida.

Tratamiento posterior

La pieza fundida se somete a una serie de procesos de postprocesado, como esmerilado, pulido y tratamiento térmico según las necesidades específicas, para mejorar aún más su rendimiento y acabado superficial. La selección y aplicación de los procesos de postprocesado afectarán directamente a la calidad final de la pieza fundida.

Inspección

La fundición postprocesada se somete a una inspección completa y se utilizan diversos métodos, como ensayos no destructivos, medición dimensional y evaluación de la calidad de la superficie, para garantizar que la fundición no tiene defectos y cumple las normas de calidad establecidas.

Calidades comunes de las piezas moldeadas de acero inoxidable

304/304L

Known for excellent corrosion resistance and weldability, suitable for food processing and chemical equipment. 304L is a carbon-free version of 304 and is less susceptible to intergranular corrosion when welded.

316/316L

Provides excellent corrosion resistance, especially in chloride environments, suitable for marine and medical applications. 316L is a carbon-free version of 316 with better corrosion resistance.

410

A martensitic stainless steel with high strength and moderate corrosion resistance, used in valves and pumps. 410 steel can be heat treated to increase hardness and strength.

416

416 is a martensitic stainless steel known for excellent machinability and moderate corrosion resistance. It’s ideal for precision machining and applications like valves and pumps. While it offers good strength and wear resistance, its corrosion resistance is lower than austenitic grades like 304.

17-4 PH

A precipitation-hardening stainless steel known for high strength and hardness, suitable for aerospace and petrochemical applications. 17-4 PH steel can significantly improve mechanical properties through heat treatment and aging.

2205

A duplex stainless steel. 2205 steel combines the advantages of austenite and ferrite, with good plasticity and toughness, as well as high strength and corrosion resistance. Suitable for chemical and oil and gas industries.

¿Qué es una fundición de acero inoxidable 304?

Una pieza fundida de acero inoxidable 304 es un componente fabricado vertiendo acero inoxidable 304 fundido en moldes, lo que permite obtener formas complejas. Esta aleación, que contiene aproximadamente 18% de cromo y 8% de níquel, ofrece una excelente resistencia a la corrosión y se utiliza habitualmente en el procesamiento de alimentos y en aplicaciones químicas, aunque puede presentar cierta porosidad.

¿Puede fundirse el acero inoxidable 316?

Sí, el acero inoxidable 316 puede fundirse. Suele utilizarse en procesos de fundición a la cera perdida para crear formas y componentes complejos.

Ventajas de la fundición de acero inoxidable

• Flexibilidad de diseño: se pueden producir geometrías complejas y piezas detalladas. El proceso de fundición permite a los diseñadores crear libremente estructuras internas complejas y apariencias únicas.

• Precisión dimensional: El proceso de fundición es preciso y puede producir piezas que cumplan las especificaciones en alto grado. La moderna tecnología de fundición puede conseguir tolerancias dimensionales muy pequeñas y cumplir requisitos de alta precisión.

• Mejora de las propiedades mecánicas: Mediante el enfriamiento controlado y los procesos de postprocesado, las piezas fundidas tienen excelentes propiedades mecánicas. El tratamiento térmico y el tratamiento superficial pueden mejorar aún más la resistencia, la dureza y la resistencia al desgaste de las piezas fundidas.

• Resistencia a la corrosión: El proceso de fundición puede garantizar una distribución uniforme de los materiales y mejorar la resistencia a la corrosión. Las piezas fundidas de acero inoxidable se utilizan mucho en entornos difíciles y presentan una excelente resistencia a la corrosión.

• Rentabilidad: A pesar del mayor coste inicial, la durabilidad y el bajo mantenimiento de las piezas de fundición las convierten en una opción rentable. El proceso de fundición puede reducir el desperdicio de material y el tiempo de procesamiento, con lo que se reducen los costes generales.

Aplicaciones de fundición de acero inoxidable

Las piezas moldeadas de acero inoxidable se utilizan ampliamente en varias industrias.

Aeroespacial: Las piezas fundidas de acero inoxidable se utilizan en aviones y turbinas para aumentar la solidez y la resistencia al calor, mejorando la seguridad de los vuelos.

Automoción: Las piezas fundidas de acero inoxidable mejoran la durabilidad y la resistencia a la corrosión en motores y sistemas de escape, prolongan la vida útil del vehículo y reducen los costes de mantenimiento.

Equipos médicos: Se utiliza en instrumentos quirúrgicos e implantes, proporcionando biocompatibilidad y alta resistencia. La aplicación de fundiciones de acero inoxidable en el ámbito médico puede mejorar la seguridad y fiabilidad de los dispositivos médicos.

Procesamiento de alimentos: Se utiliza en equipos de procesamiento y contenedores, proporcionando una fácil limpieza y una alta resistencia a la corrosión. La aplicación de piezas fundidas de acero inoxidable en la industria alimentaria puede garantizar la higiene y la seguridad del procesamiento de alimentos.

Química: Las piezas fundidas de acero inoxidable se utilizan en tuberías, reactores y depósitos de almacenamiento. Son resistentes a la corrosión y las altas temperaturas, mejoran la eficiencia y reducen las averías.

Construcción: Se utilizan para soporte estructural y elementos decorativos, aportando belleza y durabilidad. La aplicación de piezas moldeadas de acero inoxidable en el ámbito de la construcción puede mejorar el aspecto y el rendimiento estructural de los edificios.

¿Qué afecta a los resultados de la fundición de acero inoxidable?

Selección de aleaciones: Las distintas aleaciones tienen propiedades diferentes, como el punto de fusión, la fluidez y la resistencia a la corrosión. Elegir la aleación adecuada es esencial para garantizar que la pieza fundida tenga unas propiedades mecánicas y una durabilidad ideales.

Diseño del molde: Un diseño de molde exquisito y una selección de materiales de alta calidad son esenciales para obtener piezas de fundición de gran precisión, superficie lisa y excelentes propiedades mecánicas. Un diseño de molde razonable puede evitar eficazmente los defectos de fundición, mejorar la eficiencia de la producción y garantizar que cada proceso alcance el estado óptimo.

Temperatura de vertido: La temperatura de colada del metal fundido afecta a su capacidad para llenar el molde y solidificarse sin defectos. Una temperatura de colada demasiado alta o demasiado baja puede causar problemas de calidad en la fundición.

Velocidad de enfriamiento: Como parámetro clave, la velocidad de enfriamiento afecta directamente a la formación de la estructura interna de la pieza fundida y al rendimiento de las propiedades mecánicas. El control de la velocidad de enfriamiento puede optimizar la estructura interna de la fundición y evitar defectos como grietas calientes y agujeros de contracción.

Procesos posteriores al tratamiento: incluidos el tratamiento térmico, el mecanizado y el tratamiento superficial, que pueden mejorar significativamente las propiedades finales de las piezas fundidas. El proceso de postratamiento correcto puede mejorar la resistencia, la tenacidad y la resistencia a la corrosión de las piezas fundidas.

Defectos y soluciones en la fundición de acero inoxidable

Durante el proceso de fundición de acero inoxidable, pueden producirse diversos defectos que afectarán a la calidad y el rendimiento de las piezas fundidas. Comprender las causas y las soluciones de estos defectos puede mejorar eficazmente la calidad de las piezas fundidas y reducir la tasa de desechos.

1. Porosidad

• Causas

La porosidad se debe principalmente a un diseño poco razonable del molde que impide que el gas se descargue sin problemas, a un exceso de gas en el metal líquido, a una velocidad de vertido inadecuada que hace que el gas se mezcle en el metal y a la humedad en el material del molde.

• Soluciones

Optimice el diseño del molde para añadir respiraderos que garanticen una descarga suave del gas, controle la velocidad de vertido a un nivel moderado para evitar inclusiones de gas, utilice un tratamiento de desgasificación para reducir el contenido de gas en el metal líquido y asegúrese de que el material del molde está completamente seco antes de su uso.

2. Encogimiento y retracción

• Causas

La contracción y el encogimiento son agujeros o zonas sueltas formados por la contracción volumétrica del metal durante la solidificación. Las principales causas son un diseño poco razonable del sistema de colada, una temperatura de colada inadecuada y un grosor desigual de las paredes de las piezas fundidas.

• Soluciones

Diseñar un sistema de colada razonable para garantizar que el metal fundido pueda reponerse sin problemas durante la solidificación, controlar la temperatura de colada en un rango adecuado y optimizar el diseño de la colada para garantizar un espesor de pared uniforme.

3. Grietas

• Causas

Las grietas suelen producirse durante el proceso de enfriamiento de las piezas fundidas, principalmente debido a un diseño poco razonable de la fundición que provoca una concentración de tensiones, una tensión térmica excesiva debida a una velocidad de enfriamiento excesiva y una tenacidad insuficiente del material debido a una composición inadecuada de la aleación.

• Soluciones

Optimizar el diseño de la fundición para reducir las zonas de concentración de tensiones, controlar la velocidad de enfriamiento para que sea uniforme y evitar un enfriamiento excesivo, y seleccionar la composición de aleación adecuada para mejorar la tenacidad del material.

4. Inclusión de escoria

• Causas

Las inclusiones de escoria se refieren a impurezas no metálicas mezcladas en las piezas fundidas, principalmente debido a una purificación insuficiente del metal fundido, un diseño poco razonable del sistema de colada y un funcionamiento inadecuado durante la colada, lo que provoca la entrada de impurezas en el molde.

• Soluciones

Reforzar la purificación del metal fundido, adoptar una tecnología adecuada de refinado y filtración, optimizar el diseño del sistema de vertido para garantizar que las impurezas puedan descargarse sin problemas, y controlar estrictamente la operación de vertido para evitar que las impurezas entren en el molde.

5. Deformación

• Causas

La deformación de las piezas fundidas se debe a una tensión desigual durante el enfriamiento. Las razones principales son un diseño de fundición poco razonable que provoca un enfriamiento desigual, una velocidad de enfriamiento excesiva y una temperatura de colada inadecuada.

• Solución

Optimizar el diseño de la colada para garantizar un proceso de enfriamiento uniforme, controlar la velocidad de enfriamiento a moderada para evitar un enfriamiento demasiado rápido, y ajustar la temperatura de vertido para mantenerla dentro del rango adecuado.

6. Defectos superficiales

• Causas

Los defectos superficiales incluyen rugosidades, poros superficiales, grietas, etc., causados principalmente por la mala calidad de la superficie del molde, una velocidad de colada inadecuada e impurezas en el metal fundido.

• Solución

Mejorar la calidad de la superficie del molde para garantizar una superficie lisa, controlar la velocidad de vertido a moderada para evitar poros o grietas en la superficie, y reforzar la purificación del metal fundido para reducir el contenido de impurezas.

7. Segregación

• Causas

La segregación se refiere a la distribución desigual de los elementos de aleación en las piezas fundidas, causada principalmente por un diseño poco razonable del sistema de colada, una velocidad de colada inadecuada y una velocidad de enfriamiento desigual, lo que provoca la separación de los elementos de aleación durante la solidificación.

• Solución

Diseñar un sistema de vertido razonable para garantizar un flujo uniforme del metal fundido, controlar la velocidad de vertido a moderada para garantizar una distribución uniforme de los elementos de aleación, y optimizar el proceso de enfriamiento para garantizar una velocidad de enfriamiento uniforme.

Tecnología de tratamiento de superficies de fundición

La tecnología de tratamiento de superficies puede mejorar el aspecto y el rendimiento de las piezas fundidas de acero inoxidable.

Chorro de arena: mediante el chorreado de partículas para eliminar las impurezas de la superficie y mejorar la textura. El chorreado puede mejorar la adherencia y el efecto del revestimiento.

Pulido: Pulido mecánico para obtener una superficie lisa y brillante. El pulido puede mejorar el acabado superficial de las piezas fundidas y reducir la fricción y el desgaste.

Electropulido: Elimina la capa superficial mediante un proceso electroquímico para mejorar el acabado superficial y la resistencia a la corrosión. El electropulido puede mejorar la resistencia antibacteriana y a la corrosión de las piezas de fundición, apto para las industrias médica y alimentaria.

Pasivación: Utilización de métodos químicos específicos para reforzar la capa de pasivación natural de la superficie de las piezas fundidas, mejorando significativamente su resistencia a la corrosión. Este proceso no solo mejora la resistencia a la oxidación de las piezas fundidas, sino que también prolonga eficazmente su vida útil.

Pintura en polvo: Aplique el revestimiento en polvo seco y cúrelo en un horno para obtener una superficie duradera. El revestimiento en polvo puede mejorar la resistencia al desgaste y a los rayos UV de las piezas fundidas, apto para aplicaciones en exteriores.

Acero inoxidable fundido frente a acero inoxidable

La elección entre acero inoxidable fundido y forjado depende de los requisitos específicos de la aplicación, incluidas las consideraciones de complejidad, resistencia y coste. Se diferencian en:

1. Proceso de fabricación

• Acero inoxidable fundido: Se fabrican vertiendo acero inoxidable fundido en un molde, dejándolo enfriar y solidificándolo para darle una forma específica. Este proceso es adecuado para geometrías complejas.
• Acero inoxidable forjado: Se obtiene calentando el acero inoxidable y deformándolo mecánicamente (martilleo o prensado) para darle forma. Este proceso mejora la resistencia y la estructura del grano del metal.

2. Propiedades

• Acero inoxidable fundido: Generalmente tiene una estructura más uniforme, pero puede contener defectos como porosidad o inclusiones, que pueden afectar a las propiedades mecánicas.
• Acero inoxidable forjado: Suele presentar una resistencia, tenacidad y resistencia a la fatiga superiores debido a la estructura de grano refinada que se consigue durante el forjado.

3. Aplicaciones

• Acero inoxidable fundido: A menudo se utiliza para componentes intrincados, como válvulas, accesorios y artículos decorativos, en los que se requieren formas complejas.
• Acero inoxidable forjado: Preferido para aplicaciones de alta tensión, como en las industrias aeroespacial, automovilística y estructural, donde la fiabilidad y la resistencia son fundamentales.

4. Coste

• Acero inoxidable fundido: Suele ser más rentable para producir formas complejas en grandes cantidades.
• Acero inoxidable forjado: Generalmente más caro debido al proceso intensivo en mano de obra, pero ofrece mejores prestaciones en aplicaciones críticas.

Fundición de acero inoxidable frente a fundición de hierro

• Piezas fundidas de acero inoxidable: Proporcionan una excelente resistencia a la corrosión y propiedades mecánicas. Adecuadas para aplicaciones exigentes como productos químicos, procesamiento de alimentos y equipos médicos. Las piezas fundidas de acero inoxidable se comportan bien a altas temperaturas y en entornos corrosivos y tienen una vida útil más larga.

• Hierro fundido: Menor coste, excelente mecanizabilidad y resistencia al desgaste. Adecuado para aplicaciones que requieren gran resistencia al desgaste y estabilidad dimensional, como tuberías, bombas y válvulas. Las piezas de fundición de hierro tienen un buen comportamiento en aplicaciones de carga estática y bajo impacto, pero su resistencia a la corrosión y tenacidad son menores.

Fundición de acero inoxidable frente a fundición de aluminio

• Piezas de fundición de acero inoxidable: Conocidas por su solidez, resistencia a la corrosión y rendimiento a altas temperaturas, adecuadas para aplicaciones exigentes. Las piezas fundidas de acero inoxidable ofrecen importantes ventajas en cuanto a propiedades mecánicas y durabilidad, adecuadas para aplicaciones que requieren gran resistencia y larga vida útil.

• Fundición de aluminio: Ofrece una mejor relación resistencia-peso, fácil mecanizado, adecuado para aplicaciones ligeras, como componentes aeroespaciales y de automoción. Las fundiciones de aluminio destacan en aplicaciones sensibles al peso y resistentes a la corrosión, pero su resistencia y su comportamiento a altas temperaturas son inferiores.

Más información: Acero inoxidable frente a aluminio.

¿Qué factores influyen en el coste de la fundición de acero inoxidable?

Coste de la materia prima: El precio del acero inoxidable depende de su composición de aleación y de las fluctuaciones de la demanda del mercado. Las fluctuaciones del precio de elementos de aleación como el níquel, el cromo y el molibdeno afectarán directamente al coste del acero inoxidable.

Método de fundición: Los distintos métodos de fundición tienen una eficacia y unos costes de producción diferentes. Por ejemplo, la fundición a la cera perdida suele ser más cara pero puede producir piezas de gran precisión y formas complejas, mientras que la fundición en arena es menos costosa pero adecuada para piezas fundidas más grandes y sencillas.

Fabricación de moldes: El diseño y la fabricación de moldes son componentes de coste importantes en el proceso de fundición. El diseño de moldes complejos y los requisitos de alta precisión aumentarán el coste de fabricación de los moldes.

Procesamiento y postprocesamiento: Se incluyen procesos de postprocesado como el mecanizado, el tratamiento térmico y el tratamiento de superficies. Estos procesos aumentan el coste total, pero pueden mejorar significativamente la calidad y el rendimiento de las piezas fundidas.

Lote de producción: La producción a gran escala suele reducir el coste por pieza porque el coste de los moldes y el equipamiento puede amortizarse en más productos. La producción a pequeña escala es más cara porque el coste fijo de cada producto es mayor.

Control de calidad: Las estrictas medidas de control de calidad, como las pruebas no destructivas y los análisis químicos, aunque aumentan los costes, pueden garantizar la calidad del producto y mejorar la satisfacción del cliente.

Costes laborales: El coste de los recursos humanos necesarios en el proceso de fabricación, incluidos los salarios y las prestaciones de los trabajadores cualificados.

Consumo de energía: El uso de energía en el proceso de fundición, como la electricidad y el combustible, también es un factor clave que afecta a los costes. Fundir y colar metal requiere mucha energía, y las fluctuaciones del precio de la energía afectarán directamente a los costes de producción.

Transporte y logística: También hay que tener en cuenta los costes de transporte y logística de las piezas fundidas, sobre todo si son grandes y pesadas.

Control de calidad y normas de fundición de acero inoxidable

Control de calidad de la fundición de acero inoxidable

Gestión del material: Garantizar que las materias primas de acero inoxidable cumplen las normas, controlar estrictamente la composición de la aleación y realizar la purificación de la masa fundida.

Control del proceso: Optimizar el proceso de colada, incluidos parámetros como la temperatura, la velocidad de colada y la presión, para garantizar la calidad interna de la colada.

Moldes y equipos: Utilizar moldes de alta precisión y mantener regularmente los equipos de fundición para garantizar la estabilidad y fiabilidad del proceso de producción.

Supervisión del proceso: Supervisión en tiempo real del proceso de fundición, uso de tecnología de ensayos no destructivos para comprobar la calidad de las piezas fundidas, y descubrimiento y resolución de problemas con prontitud.

Normas de fundición

Las normas de fundición de acero inoxidable garantizan la calidad y el rendimiento de las piezas fundidas. Las normas más comunes son:

ASTM: American Society for Testing and Materials, proporciona una serie de normas sobre fundiciones de acero inoxidable, como ASTM A351, ASTM A743, etc.

ISO: Organización Internacional de Normalización, ha desarrollado muchas normas internacionales relacionadas con la fundición de acero inoxidable, como la ISO 8062.

ASME: Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos, cuyas normas cubren el diseño y la fabricación de recipientes a presión y calderas, incluidas las piezas fundidas de acero inoxidable.

EN: Norma europea relativa a la composición química y los requisitos de propiedades mecánicas de las piezas moldeadas de acero inoxidable, como la EN 10283.

¿Cómo fundir metal en casa?

Materiales necesarios

Para fundir metal en casa, necesitará aluminio o bronce como metal, un horno de propano o carbón, un crisol para contener el metal fundido y moldes de arena, arcilla o metal. Asegúrate de que tienes equipo de seguridad, como guantes resistentes al calor, gafas protectoras y una careta, además de herramientas como pinzas, un cucharón, un martillo y una lima para metales.

Proceso paso a paso

Empiece por diseñar el molde basándose en la forma del objeto que desea fundir. Prepare el molde, asegurándose de que sea compacto y de que tenga respiraderos de escape de gas si utiliza arena. Coloca el horno en una zona bien ventilada y calienta el metal en el crisol, controlando la temperatura. Cuando el metal esté fundido, viértalo con cuidado en el molde y, a continuación, deje que se enfríe y solidifique. Una vez enfriado, desmolde el molde y alise los bordes ásperos con un martillo o una lima, terminando con lijado o pulido según desee.

Consejos de seguridad

Lleve siempre equipo de protección para evitar quemaduras e inhalación de humos. Trabaje en una zona bien ventilada para evitar la exposición a gases nocivos, y manipule el metal fundido con precaución para evitar quemaduras graves.

Fundición frente a forja

• Fundición: La fundición consiste en calentar el metal hasta fundirlo, verterlo en un molde prefabricado y enfriarlo para darle la forma deseada. Es adecuado para hacer formas complejas, especialmente para piezas de gran tamaño o formas complejas. Las piezas de fundición suelen tener ciertos poros y agujeros de contracción, lo que puede hacer que sus propiedades mecánicas (como la resistencia y la tenacidad) sean ligeramente inferiores a las de las piezas forjadas. Se utiliza mucho en la fabricación de bloques de motor, válvulas, carcasas de bombas, etc.

• Forja: Forjar es calentar el metal a una temperatura determinada y luego deformarlo mediante martilleo, extrusión u otras fuerzas mecánicas para obtener la forma deseada. Las piezas forjadas suelen tener una forma sencilla, pero una gran precisión dimensional y una buena calidad superficial. Debido a la deformación plástica, las piezas forjadas tienen mayor resistencia y tenacidad. Se utiliza mucho en la fabricación de piezas de alta resistencia y tenacidad, como ejes, engranajes, bielas, etc.

Más información: Forja de acero inoxidable.

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