¿Qué es la fundición de piezas en la fabricación?

¿Alguna vez te has preguntado cuál es uno de los métodos de fabricación más antiguos? La respuesta es la fundición. De hecho, se remonta a miles de años atrás. Aun así, la fundición de piezas sigue siendo un método muy utilizado para fabricar componentes. Pero ¿por qué y qué es exactamente la fundición?

La fundición es un proceso de fabricación que consiste en verter metal fundido , u otros materiales, en un molde para obtener una forma determinada. A medida que el material fundido se enfría y solidifica, adopta la forma del molde. ¿El resultado final? Piezas complejas que requieren un mecanizado mínimo.

Pero ¿cuáles son los 4 tipos de fundición metálica y en qué situaciones conviene utilizarlos? En este artículo respondemos a estas preguntas y más.

¿Qué se entiende por proceso de fabricación por fundición?

El proceso de fundición en la fabricación se refiere al vertido de materiales fundidos en un molde. Estos materiales pueden incluir metales, plásticos, vidrio, cerámica u otros. El material fundido se deja enfriar hasta que se solidifica y adopta la forma deseada.

La forma exacta del proceso depende del método de fundición elegido. Sin embargo, en general, sigue una serie de pasos, entre ellos:

1. Preparación del molde

En primer lugar, se fabrica el molde utilizado en el proceso de fundición, que puede ser:

• Moldes de un solo uso (se destruyen después de cada uso).
• Moldes reutilizables (se utilizan varias veces, normalmente en producciones de mayor volumen).

Estos moldes se fabrican con materiales como arena, cerámica, yeso o metal, según el método de fundición. El molde define la forma del producto final.

2. Fusión y vertido del material

El material seleccionado se funde en un horno hasta alcanzar la temperatura necesaria para el vertido. Durante este proceso, se utilizan fundentes o técnicas de desgasificación para eliminar impurezas.

A continuación, el material fundido se vierte cuidadosamente en la cavidad del molde mediante distintos métodos, según el tipo de fundición.

3. Enfriamiento y solidificación

El material fundido se enfría y solidifica a una velocidad controlada. La velocidad de enfriamiento determina las propiedades mecánicas y la resistencia del componente final. Existen dos velocidades principales:

• Enfriamiento rápido (produce estructuras de grano fino y mejora la resistencia).
• Enfriamiento lento (favorece la liberación de tensiones, pero puede requerir posprocesado).

4. Extracción de la pieza y limpieza/acabado

Una vez solidificado el material, el molde se retira o se rompe. En esta fase, la pieza fundida puede presentar material sobrante o imperfecciones superficiales. Por ello, se somete a procesos de limpieza y acabado, que pueden incluir:

• Recorte
• Rectificado
• Granallado
• Otros tratamientos superficiales
  
  

¿Qué tipos de materiales se pueden fundir?

Aunque el proceso de fundición parece sencillo, la elección del material es determinante. Influye directamente en las propiedades mecánicas, la durabilidad y la idoneidad para aplicaciones específicas.

Por ello, suele existir un equilibrio entre coste y calidad al seleccionar materiales. Veamos los más comunes.

1. Metales

Los metales son los materiales más utilizados en fundición, como acero, hierro, aluminio, aleaciones de cobre y zinc. Se eligen por su resistencia, durabilidad y versatilidad.

2. Aleaciones

Una aleación es una mezcla de un metal con uno o más elementos adicionales. Esta combinación modifica la estructura del metal y mejora propiedades como resistencia, resistencia a la corrosión y colabilidad.

3. Materiales no metálicos

En algunos casos se requieren propiedades como reducción de peso, resistencia química o eficiencia de costes. En estas situaciones se utilizan materiales no metálicos, como:

• Plásticos
• Cerámicas
• Vidrio
• Materiales compuestos

Estos materiales son resistentes a la corrosión, no conductores y más económicos para producciones de gran volumen.

¿Cuáles son los cuatro principales métodos de fundición metálica?

Existen distintos métodos de fundición, cada uno con ventajas y limitaciones según la aplicación y el material.

1. Fundición en arena

Es el método más antiguo. Utiliza arena mezclada con un aglutinante para formar el molde. Tras la solidificación, el molde se rompe para extraer la pieza.

Ventajas: Compatible con casi cualquier metal, rentable para bajos volúmenes, adecuado para piezas grandes.
Desafíos: Acabado superficial más rugoso, requiere posprocesado.

2. Fundición a presión

En la fundición a presión, el metal fundido se inyecta en un molde de acero mediante alta presión, lo que permite obtener tolerancias ajustadas y superficies lisas.

Ventajas: Alta velocidad de producción, gran precisión dimensional, poco acabado.
Desafíos: Alto coste inicial del molde, ideal para grandes volúmenes.

3. Fundición por inversión (cera perdida)

Este método utiliza un modelo de cera recubierto de capas cerámicas. La cera se elimina y el metal fundido se vierte en la cavidad resultante.

Ventajas: Alta precisión, paredes finas, excelente acabado superficial.
Desafíos: Mayor coste y ciclos de producción más largos.

4. Fundición en molde permanente

Utiliza moldes reutilizables y gravedad o vacío en lugar de alta presión.

Ventajas: Mejores propiedades mecánicas que la fundición en arena, menos residuos.
Desafíos: Limitado a metales no ferrosos, alto coste del molde.

 

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre fundición y forja de piezas?

En la fundición, el metal fundido se vierte en un molde. En la forja, el metal caliente se deforma mediante presión. La fundición es adecuada para formas complejas, mientras que la forja se utiliza para aplicaciones de alta resistencia.

Conclusión: ¿Qué es la fundición de piezas?

En este artículo explicamos qué es la fundición de piezas. En esencia, es un proceso de fabricación que consiste en verter metal fundido u otros materiales en un molde para obtener una pieza.

El material del molde y el proceso varían según el tipo de fundición utilizado. Cada método tiene ventajas y limitaciones, lo que requiere equilibrar coste y calidad.

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