¿Es mejor el moldeo en coquilla que el moldeo en arena?

¿Es mejor el moldeo en coquilla que el moldeo en arena?

¿Es mejor la fundición en arena con molde de concha que la fundición en arena tradicional? La respuesta depende de los requisitos específicos de su proyecto. Aunque la fundición en arena tiene la mayor cuota de mercado y es ideal para trabajos personalizados y de lotes pequeños, muchas industrias prefieren la fundición en arena con molde de cáscara por su mayor precisión y acabado superficial más liso. Como líder Fabricante de fundición en coquilla y fundición en arena, Maquinaria ManufaKEMING destaca como fabricante de soluciones integrales de fundición. Utilizando tecnología avanzada, Fabricante Maquinaria KEMING ofrece resultados fiables y de alta calidad en una amplia gama de sectores.

Principales conclusiones

  • La fundición en arena con molde de concha proporciona una mayor precisión. También produce superficies más lisas que el moldeo en arena normal. Esto ayuda cuando se necesitan piezas que encajen muy bien.

  • Elija el moldeo en arena para piezas pequeñas y detalladas. Funciona bien con paredes finas y formas complicadas. Es ideal para empresas automovilísticas y médicas.

  • El moldeo en arena funciona mejor con piezas grandes y sencillas. Ahorra dinero para piezas pesadas. Muchos constructores y mineros utilizan este método.

  • Piense en el coste de empezar a fabricar piezas. La fundición en arena en coquilla suele costar menos al principio. Esto es útil si necesita muchas piezas detalladas.

  • La rapidez en la fabricación de piezas es importante. Shell Mold Sand Casting puede fabricar piezas con rapidez. Esto ayuda a las empresas a terminar el trabajo a tiempo y mantenerse a la vanguardia.

Resumen del proceso

Resumen del proceso
Fuente de la imagen: pexels

Saber cómo funciona la fundición ayuda a elegir el mejor método. Tanto la fundición en arena con molde de concha como la fundición en arena utilizan moldes para dar forma al metal. Los pasos y los materiales no son los mismos.

Pasos de la fundición en arena de moldes de conchas

La fundición en arena de moldes de conchas utiliza arena con resina para hacer moldes resistentes. El proceso comienza con un patrón de metal, a menudo hierro fundido. Los trabajadores calientan el patrón y lo cubren con arena fina y resina. De este modo se crea un caparazón duro con la forma de la pieza. Se retira la cáscara y se pegan las dos mitades. Los cascos se colocan en una caja de acero con arena fina como soporte. Se vierte metal fundido en el caparazón. Cuando se enfría, los trabajadores rompen la cáscara y limpian la pieza fundida.

Keming Machinery utiliza máquinas avanzadas para estos pasos. Su proceso de fabricación de moldes es rápido, unos diez minutos para cada carcasa. Esto les permite fabricar muchas piezas rápidamente. La arena recubierta de resina proporciona a cada pieza una superficie lisa y un ajuste perfecto. La fundición en arena de moldes de concha es ideal para industrias que necesitan piezas precisas.

Pasos del moldeo en arena

La fundición en arena utiliza arena normal y un patrón, a menudo de aluminio o madera. Los trabajadores colocan el modelo en una caja de acero y lo rodean de arena. Después sacan el modelo y dejan un espacio en la arena. Si la pieza necesita huecos, añaden un núcleo antes de verter el metal. Cuando el metal se enfría, rompen el molde de arena y limpian la pieza.

La fundición en arena requiere más tiempo para hacer cada molde, normalmente entre veinte y treinta minutos. La superficie es más rugosa y el ajuste no es tan preciso. Este método es adecuado para piezas grandes y sencillas y lotes pequeños.

A continuación se describen los principales pasos de cada proceso:

Paso

Molde de concha de fundición en arena

Fundición en arena

Producción de herramientas

Herramienta de hierro fundido, mecanizada con dimensiones precisas

Herramienta a menudo de aluminio o madera

Creación de moldes

Herramienta calentada rellena de arena recubierta de resina

Herramienta colocada en una caja de acero y rellena de arena

Formación de cavidades

Carcasa endurecida extraída de la herramienta

Herramienta retirada, dejando una cavidad en la arena

Montaje

Dos mitades del caparazón pegadas

Dos cajas ensambladas

Apoyo y reparto

Conchas ensambladas colocadas en una caja de acero con arena fina

Colocación del núcleo si es necesario antes de verter el metal

Acabado

Retirada de la cáscara tras el enfriamiento, limpieza y acabado de la colada

Molde de arena desmoldeado después del enfriamiento, colada limpiada

La fundición en arena de moldes de concha de Keming Machinery es conocida por su rápida fabricación de moldes, superficies lisas y alta precisión. Su proceso es bueno para hacer muchas piezas, por lo que funciona bien para las industrias que necesitan muchas piezas precisas.

Propiedades del molde y acabado superficial

Propiedades del molde y acabado superficial
Fuente de la imagen: pexels

Fuerza y precisión

La fundición en arena con molde de concha es conocida por su resistencia y precisión. Utiliza arena fina mezclada con resina. Así se consigue una concha dura que mantiene bien su forma. Los moldes pueden mostrar pequeños detalles y esquinas afiladas. Las piezas fabricadas de este modo encajan mejor entre sí. También necesitan menos arreglos después de la fundición.

Veamos algunas cifras. La fundición en arena de moldes de concha puede tener una tolerancia lineal de ±0,25-0,5 mm. La fundición en arena normal tiene una tolerancia más amplia, de ±0,8 a 3,0 mm. El tamaño de la pieza puede modificar este margen. El moldeo en coquilla fabrica piezas que se ajustan más al diseño.

He aquí una tabla comparativa de los dos métodos:

Métrica

Moldeo por moldeo de coquilla

Fundición en arena (arena verde)

Moldeo en arena (arena de resina / sin cocción)

Rugosidad superficial (Ra)

1,6-6,3 µm

6,3-25 µm

6,3-12,5 µm

Tolerancia dimensional (ISO 8062-3)

CT7-CT9

CT10-CT13 (sin hornear: CT9-CT11)

CT9-CT11

Tolerancia lineal (dimensiones pequeñas)

±0,25-0,5 mm

±0,8-3,0 mm (en función del tamaño)

±0,3-0,6 mm

Los productos de Keming Machinery muestran esta alta precisión en cada pieza. Su equipo utiliza nuevas técnicas para asegurarse de que cada pieza fundida cumple unas normas estrictas. Los clientes que necesitan piezas con tolerancias estrictas suelen elegir este método por su fiabilidad.

Comparación de la calidad de la superficie

El acabado superficial es importante para las piezas que se mueven o encajan entre sí. La fundición en arena con molde de concha utiliza arena recubierta de resina. Esto proporciona una superficie más lisa que la arena de moldeo normal. Esto significa menos tiempo de esmerilado o pulido después de la fundición.

He aquí un rápido vistazo a los valores de rugosidad superficial:

Proceso de fundición

Rugosidad superficial (Ra)

Moldeo en coquilla

75-150 micropulgadas

Fundición en arena

250-500 micropulgadas

Una superficie más lisa tiene mejor aspecto y ayuda a que las piezas duren más. Reduce la fricción y el desgaste, lo que es bueno para las piezas móviles de las máquinas. La fundición en arena en moldes de concha de Keming Machinery proporciona a las piezas fundidas un acabado limpio y uniforme. Muchos clientes ven que sus piezas necesitan menos trabajo de acabado. Esto ahorra tiempo y dinero.

Consejo: Elegir un proceso con un mejor acabado superficial puede reducir sus costes totales de producción. Gastará menos en trabajo extra y tendrá las piezas listas para usar más rápidamente.

Compatibilidad de materiales

Metales para la fundición en arena de moldes de concha

La fundición en arena en coquilla funciona bien con muchos metales. Keming Machinery utiliza este proceso para fundir hierro, acero al carbono, acero aleado y acero inoxidable. La arena recubierta de resina en el moldeo en coquilla crea un molde resistente. Este molde puede soportar altas temperaturas y da a cada pieza un acabado liso.

Estos son algunos de los metales que admite la fundición en arena en molde de concha:

  • Acero al carbono: Buena resistencia y fácil de mecanizar.

  • Acero aleado: Ofrece mejores propiedades mecánicas para trabajos duros.

  • Acero inoxidable: Ideal para piezas que deben resistir la oxidación y el desgaste.

  • Hierro fundido: Se utiliza para piezas que deben ser resistentes y durar mucho tiempo.

  • Aleaciones de aluminio: Elegido para piezas ligeras con buena colabilidad.

El moldeo en concha utiliza arena más fina que el moldeo en arena verde. Esto ayuda a que el molde muestre pequeños detalles y bordes afilados. El proceso también necesita menos ángulo de desmoldeo, normalmente sólo un grado. Esto significa que los diseñadores pueden crear formas más complejas. La fundición en arena de moldes de concha de Keming Machinery es la mejor opción para las industrias que necesitan alta precisión y superficies lisas.

Metales para fundición en arena

La fundición en arena es una de las formas más antiguas de fabricar piezas metálicas. Se utiliza desde hace miles de años. Este método funciona con casi cualquier aleación metálica. Tanto los metales ferrosos como los no ferrosos pueden fundirse con moldes de arena.

Algunos metales comunes para la fundición en arena son:

  • Fundición gris y fundición dúctil

  • Aleaciones de acero

  • Aleaciones de aluminio y cobre

  • Bronce y latón

La fundición en arena permite fabricar piezas grandes y pesadas. El proceso es flexible y admite muchas formas y tamaños. La mayor parte de la arena utilizada en el moldeo puede reciclarse, lo que ayuda a reducir los residuos. Las fundiciones de hierro suelen sugerir el moldeo en arena para piezas grandes o sencillas. Se fijan en el peso, el tamaño y la estructura de la pieza antes de elegir el mejor método de fundición.

Consejo: Si necesita una pieza fabricada con un metal raro o especial, es probable que la fundición en arena le sirva. Para piezas más pequeñas y detalladas, el moldeo en arena con molde de concha puede ser la mejor opción.

Tamaño y complejidad de las piezas

Piezas pequeñas y complejas

La fundición en arena de moldes de concha brilla cuando se trata de piezas pequeñas y detalladas. El proceso utiliza arena fina recubierta de resina, que ayuda a crear paredes finas y esquinas afiladas. Muchos ingenieros eligen este método para piezas que requieren gran precisión. El moldeo en coquilla admite espesores de pared tan finos como 2-3 mm. También admite formas complejas, incluidos rebajes y detalles finos.

He aquí un rápido vistazo a la forma en que cada método gestiona la complejidad:

Método de fundición

Capacidades

Moldeo de conchas

Admite paredes finas (2-3 mm), detalles intrincados y socavados

Fundición en arena

Luchas con paredes finas y características internas complejas

Keming Machinery produce a menudo pequeños engranajes, soportes y carcasas mediante fundición en arena en molde de cáscara. Estas piezas necesitan tolerancias estrechas y superficies lisas. El proceso facilita la obtención de la forma exacta sin necesidad de mecanizado adicional. Los clientes de los sectores médico y de automoción suelen solicitar este tipo de piezas.

Consejo: Si un proyecto requiere una pieza con muchos detalles o secciones finas, el moldeo en arena en molde de concha suele ser la mejor opción.

Piezas grandes y sencillas

La fundición en arena funciona mejor para piezas grandes y menos complicadas. El método utiliza arena normal, que puede llenar moldes grandes y soportar grandes pesos. La fundición en arena puede fabricar piezas de varias toneladas de peso. En cambio, la fundición en molde de concha suele tener un peso máximo de unos 30 kg.

Aquí hay una tabla que muestra el rango de tamaño para cada método:

Método de fundición

Tamaño mínimo de la pieza

Tamaño máximo de la pieza

Fundición en arena

Unos gramos

Muchas toneladas

Fundición en coquilla

N/A

Hasta 30 kg

Las fábricas suelen utilizar el moldeo en arena para bloques de motor, carcasas de bombas y grandes bastidores de máquinas. Estas piezas no necesitan tantos detalles ni un acabado tan liso. La fundición en arena también cuesta menos para piezas grandes. Keming Machinery recomienda la fundición en arena cuando los clientes necesitan formas grandes y sencillas.

Nota: Para piezas muy grandes o pesadas, la fundición en arena es el método preferido. Ofrece flexibilidad y admite una amplia gama de tamaños.

Coste y velocidad de producción

Costes de utillaje y preparación

Al iniciar un proyecto de fundición, lo primero en lo que se fija la gente es en el coste. Fabricar herramientas y montarlas puede resultar caro. Los costes de las herramientas son importantes para el presupuesto total. La fundición en arena con molde de concha necesita un patrón de metal. Este patrón es más pequeño y más fácil de usar. La fundición en arena utiliza patrones más grandes y más materiales. Esto puede hacer que cueste más.

He aquí una tabla que muestra los costes medios de utillaje de cada método:

Tipo de fundición

Costes de utillaje

Moldeo en coquilla

$2,000 – $5,000

Fundición en arena

$6,000 – $20,000

La fundición en arena en moldes de concha reduce los costes de preparación. Esto es útil para proyectos que necesitan muchas piezas detalladas. Keming Machinery utiliza máquinas avanzadas para hacer patrones rápidamente. Esto ayuda a los clientes a gastar menos dinero al principio. También les permite comenzar sus proyectos antes.

Consejo: Los costes de utillaje más bajos ayudan a las empresas a ahorrar dinero. Esto es bueno cuando se fabrican muchas piezas pequeñas o complejas.

Duración del ciclo y productividad

La velocidad de producción es importante cuando se dispone de poco tiempo. La fundición en arena de moldes de concha es conocida por su rapidez. Los trabajadores pueden fabricar cada carcasa en unos diez minutos. Esto significa que las fábricas pueden hacer más piezas rápidamente.

Veamos cómo se comparan ambos métodos:

  • La fundición en coquilla produce de 5 a 50 piezas por hora. El número depende del tamaño del molde y de lo difícil que sea fabricar la pieza.

  • La fundición en arena es más lenta. Funciona mejor para cantidades bajas o medias. Se fabrican entre 10.000 y 15.000 piezas al año.

  • La fundición en arena requiere más tiempo para cada pieza. Un molde suele tardar entre veinte y treinta minutos.

Las fábricas que utilizan el moldeo en arena en coquilla pueden atender los pedidos con rapidez. Esto es cierto incluso para piezas complicadas. El proceso de Keming Machinery ayuda a los clientes a cumplir plazos ajustados. Los moldes de arena recubiertos de resina mantienen la producción en movimiento sin paradas.

Aquí tienes una tabla que compara otros aspectos importantes:

Aspecto

Moldeo de conchas

Fundición en arena

Impacto medioambiental

Más respetuoso con el medio ambiente porque contamina menos

Menos respetuoso con el medio ambiente por el mayor uso de materiales

Complejidad

Menos flexible para diseños complejos

Más flexible, permite diseños complejos

Precisión

Ofrece tolerancias más estrechas y superficies más lisas

Generalmente menos preciso que el moldeo en cáscara

Idoneidad del material

No es ideal para materiales de alto punto de fusión

Más adecuado para materiales de alto punto de fusión como el acero

Velocidad de producción

Más rápido, unos 10 minutos por concha

Más lento, tarda entre 20 y 30 minutos por pieza

Shell Mold Sand Casting ayuda a los fabricantes a hacer más piezas y ahorrar dinero. El equipo de Keming Machinery trabaja duro para entregar las piezas fundidas a tiempo. Esto es cierto incluso para proyectos detallados. Los clientes que necesitan piezas rápidas y de alta calidad suelen elegir este método.

Nota: tiempos de ciclo más rápidos significan más piezas fabricadas con rapidez. Esto ayuda a las empresas a mantenerse a la cabeza en mercados muy activos.

Calidad e índices de defectos

Hacer buenas piezas de fundición es muy importante en las fábricas. La gente quiere piezas que tengan buen aspecto y funcionen bien. Si hay defectos, puede causar problemas. Los defectos pueden ralentizar el trabajo o inutilizar las piezas. Tanto la fundición en arena en molde de cáscara como la fundición en arena tienen sus propios problemas. Veamos lo que suele ocurrir con cada uno.

Defectos comunes en la fundición en arena de moldes de concha

La fundición en arena con molde de concha utiliza arena recubierta de resina para obtener moldes resistentes. Esto ayuda a evitar muchos problemas, pero algunos siguen ocurriendo. Aquí hay una tabla con los problemas más comunes y lo que significan:

Tipo de defecto

Descripción

Gotas

Golpes de arena que caen en el metal caliente.

Penetración de metales

El metal caliente se introduce en los huecos de la arena, haciendo que la superficie se vuelva áspera.

Colas de rata, hebillas y venas

Líneas o grietas en la parte inferior de la pieza fundida.

Desplazamiento o desajuste

Las dos mitades del molde no están bien alineadas.

Flash, aletas y rebabas

Fina metal extra en los bordes o donde se unen los moldes.

También pueden aparecer otros problemas:

  • Agujeros de soplado y agujeros de alfiler: Pequeños orificios en la superficie de la pieza o debajo de ella.

  • Arena quemada: Metal extra en las esquinas por arena mala.

  • Inclusiones de arena y escoria: Arena o escoria adherida en el interior de la pieza.

  • Agujeros de arena: Puntos vacíos por la caída de arena en el metal.

  • Lapsos fríos: Grietas con bordes redondeados por poco calor o mal vertido.

El proceso de moldeo en cáscara de Keming Machinery ayuda a detener la mayoría de estos problemas. Su equipo comprueba cada pieza para asegurarse de que es buena. De este modo, los clientes obtienen piezas en las que pueden confiar.

Defectos comunes en la fundición en arena

La fundición en arena utiliza arena normal, que puede causar más problemas. La arena es más áspera, por lo que los defectos son más frecuentes. Aquí hay una tabla que compara las tasas de defectos:

Proceso de fundición

Defectos comunes

Comparación de la tasa de defectos

Fundición en arena

Porosidad, superficies rugosas, grietas térmicas

Más defectos porque la arena es más áspera

Molde de concha de fundición en arena

Menos porosidad, inclusiones de arena, cierres fríos

Menos defectos gracias a la cubierta de resina

Algunos problemas habituales de la fundición en arena son:

  • Porosidad: Pequeños agujeros en el interior de la pieza por gas atrapado.

  • Superficies rugosas: Textura irregular que necesita más trabajo para arreglarse.

  • Grietas térmicas: Grietas debidas a un enfriamiento desigual o a la tensión.

La fundición en arena de moldes de concha suele tener menos problemas. La cáscara de resina hace un molde más apretado, por lo que las piezas son más suaves y más exactas. El proceso de Keming Machinery es conocido por sus bajos índices de defectos y su buena calidad.

Consejo: Elegir el mejor método de fundición puede ayudar a reducir los defectos y ahorrar tiempo en la reparación de piezas.

Aplicaciones y uso industrial

Fundición en arena de moldes de conchas en la industria

Muchas industrias utilizan la fundición en arena de moldes de concha para obtener piezas precisas y lisas. Keming Machinery ayuda a empresas de automóviles, aviones, medicina y energía. Estos campos necesitan piezas que encajen bien y duren mucho tiempo.

A continuación se explica cómo utilizan este método distintos sectores:

Industria

Descripción de la aplicación

Aeroespacial

Se utiliza para piezas importantes como álabes y carcasas de turbinas, valoradas por su resistencia y precisión.

Médico

Fabrica piezas pequeñas y medianas que requieren gran precisión, como las herramientas quirúrgicas.

Automoción

Fabrica piezas para motores y transmisiones, conocidas por sus ajustes herméticos.

Energía

Necesario para piezas resistentes en turbinas eólicas y centrales eléctricas, centrándose en la precisión.

Los ingenieros de automóviles eligen la fundición en arena en coquilla para árboles de levas, cigüeñales, cajas de cambios, balancines y bielas. Los fabricantes de aviones la utilizan para álabes de turbina, soportes y carcasas que deben ser ligeros y resistentes. Las empresas médicas lo utilizan para herramientas y carcasas que deben ser exactas y fáciles de limpiar. Las empresas energéticas lo utilizan para turbinas eólicas y piezas de centrales eléctricas.

He aquí otra tabla que muestra cómo este proceso ayuda a cada campo:

Industria

Aplicación

Beneficios obtenidos

Técnicas clave utilizadas

Automoción

Componentes del motor

Menor coste, mejor acabado

Moldeo de conchas de precisión

Aeroespacial

Componentes estructurales

Piezas más resistentes y ligeras

Moldes de alta temperatura

Productos sanitarios

Instrumental quirúrgico

Piezas más precisas

Tolerancias estrictas

Construcción

Piezas de maquinaria

Más resistente, más rápido de fabricar

Moldeo automatizado

Sugerencia: Si necesita piezas que queden bien ajustadas y tengan un aspecto liso, la fundición en arena en molde de concha es una gran elección.

Aplicaciones de fundición en arena

La fundición en arena es buena para piezas grandes, sencillas y pesadas. Las fábricas lo utilizan para bloques de motor, carcasas de bombas y grandes bastidores. Este método es bueno para hacer formas complicadas a un precio más bajo, sobre todo cuando el material no necesita doblarse.

Estas son algunas de las formas en que se utiliza el moldeo en arena:

  • Formas complicadas para máquinas pesadas

  • Ahorrar dinero en piezas grandes

  • Utilizar materiales que no se doblan bien

La fundición en arena puede fabricar piezas muy pesadas, incluso de varias toneladas. Es la principal elección para la construcción, la minería y la construcción naval. Estos trabajos necesitan piezas resistentes que no tengan que parecer perfectas.

Nota: El moldeo en arena funciona mejor para piezas grandes y sencillas y cuando ahorrar dinero es más importante que un acabado liso.

Elegir el mejor método de fundición depende de las necesidades de su proyecto. Molde de concha de fundición en arena es bueno para piezas que deben ser exactas. También funciona bien cuando se quieren hacer piezas rápidamente. Las superficies de estas piezas son lisas. Fundición en arena es mejor para piezas grandes y sencillas. También es buena si quiere gastar menos dinero. Keming Machinery es conocida por fabricar piezas de alta calidad. Utilizan nuevas ideas en molde de concha de fundición en arena.

Cosas importantes en las que pensar:

  • Tamaño y detalle de la pieza

  • Qué tipo de superficie desea

  • Si el material funcionará con el proceso

  • Cuántas piezas necesita

  • Cuánto dinero puede gastar

Característica

Molde de concha de fundición en arena

Fundición en arena

Precisión

Alta

Moderado

Acabado superficial

Suave

Grueso

Tamaño de la pieza

Pequeña a mediana

De pequeño a grande

Coste

Moderado

Baja

Si necesita ayuda, Keming Machinery le asesora. Ayudan a los clientes a elegir el método de fundición adecuado para sus proyectos.

PREGUNTAS FRECUENTES

¿En qué se diferencia la fundición en molde de concha de la fundición en arena normal?

La fundición en arena de moldes de concha utiliza arena con resina. Esto hace que los moldes sean resistentes y lisos. En el moldeo en arena normal sólo se utiliza arena normal. El moldeo en coquilla da a las piezas más detalle y un acabado más liso. Muchas empresas utilizan el moldeo en coquilla para piezas que deben encajar muy bien.

¿Puede la fundición en arena en molde de concha fabricar piezas grandes?

La fundición en arena en molde de concha es la mejor para piezas pequeñas o medianas. Suele funcionar con piezas de hasta 30 kg. La fundición en arena es mejor para piezas más grandes o pesadas. Las fábricas utilizan la fundición en arena para bloques de motor y bastidores de grandes máquinas.

¿Cuáles son las industrias que más utilizan la fundición en arena en coquilla?

Las empresas automovilísticas, aeronáuticas, médicas y energéticas utilizan mucho el moldeo en arena en coquilla. Necesitan piezas muy precisas y con superficies lisas. Keming Machinery proporciona a estas empresas piezas de fundición resistentes y de alta calidad.

¿Es más cara la fundición en molde de cáscara que la fundición en arena?

Tipo de fundición

Coste típico por pieza

Moldeo en coquilla

Moderado

Fundición en arena

Baja

La fundición en arena en molde de concha cuesta un poco más. Pero ahorra dinero en el trabajo de acabado y ofrece mejor calidad. Mucha gente cree que el coste adicional merece la pena.

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