¿Qué es la fundición rápida de precisión?

La fundición rápida de precisión es una tecnología de fundición a presión desarrollada por General Dynamics en las décadas de 1950 y 1960. En comparación con el proceso de fundición a presión tradicional, este proceso combina la tecnología de llenado estable y solidificación direccional al tiempo que aumenta la velocidad de procesamiento. Fue pionera en cuatro fronteras de la tecnología de fundición a presión: análisis termodinámico, modelado de flujo y llenado, trabajabilidad en caliente y fundición a presión de alta integridad, fundición por compresión indirecta.

El análisis termodinámico es el primer paso en cualquier proceso de fundición a presión. Para ello se construyó una simulación eléctrica del sistema termodinámico, dibujando primero una sección transversal del molde en papel de grabación eléctrica y, a continuación, la carga térmica y la distribución del sistema de refrigeración en el papel. La magnitud de los distintos campos magnéticos representa la línea de liquidus, y el recíproco de la resistividad representa la conductividad térmica.

La fundición rápida de precisión utiliza un sistema de llenado por debajo, que requiere un frente de flujo estable. Dado que todavía es difícil llevar a cabo una simulación por ordenador para la fundición a presión rápida y de precisión, en la actualidad se suelen utilizar el pensamiento lógico y los métodos de ensayo y error, pero estos métodos se convertirán en la base de la simulación por ordenador del modelado de flujo y llenado.

La fundición rápida de precisión es el primer proceso de fundición a presión que puede fundir con éxito aleaciones de aluminio que contienen una pequeña cantidad de hierro, como A356, A357, etc. En la fundición a presión tradicional, estas aleaciones se sueldan al molde. Del mismo modo, la fundición rápida de precisión puede procesar aleaciones especiales para uso militar.

La fundición rápida de precisión utiliza dos punzones, por lo que a veces se denomina fundición a presión de doble punzón con manguito. El segundo punzón se encuentra dentro de la primera cabeza pesada, y el segundo punzón se puede utilizar para seguir aplicando presión cuando la pieza fundida cerca del primer punzón en la cavidad o manga se solidifica localmente. Aunque la eficiencia de este sistema no es alta, pero según las investigaciones de los fabricantes de máquinas de fundición rápida de precisión, su eficiencia es equivalente a que el primer punzón aplique suficiente presión en un momento adecuado determinado, lo cual es una especie de fundición por compresión indirecta. La re-presurización del segundo punzón reduce la porosidad y las cavidades de contracción en la fundición. La velocidad de llenado del metal fundido en la fundición a presión rápida y de precisión es sólo una décima parte de la de la fundición a presión tradicional, lo que puede reducir el fenómeno de corrientes parásitas y reducir la aparición de cavidades de contracción. Al mismo tiempo, para desempeñar el papel del segundo punzón, su compuerta es relativamente grande, y el orden de enfriamiento también puede controlarse artificialmente.

La fundición rápida de precisión utiliza dos punzones, por lo que a veces se denomina fundición a presión de doble punzón en manga. El segundo punzón se encuentra dentro de la primera cabeza pesada, y el segundo punzón se puede utilizar para seguir aplicando presión cuando la pieza fundida cerca del primer punzón en la cavidad o manga se solidifica localmente. Aunque la eficiencia de este sistema no es alta, pero según las investigaciones de los fabricantes de máquinas de fundición rápida de precisión, su eficiencia es equivalente a que el primer punzón aplique suficiente presión en un momento adecuado determinado, lo cual es una especie de fundición por compresión indirecta. La re-presurización del segundo punzón reduce la porosidad y las cavidades de contracción en la fundición. La velocidad de llenado del metal fundido en la fundición a presión rápida y de precisión es sólo una décima parte de la de la fundición a presión tradicional, lo que puede reducir el fenómeno de corrientes parásitas y reducir la aparición de cavidades de contracción. Al mismo tiempo, para desempeñar el papel del segundo punzón, su compuerta es relativamente grande, y el orden de enfriamiento también puede controlarse artificialmente.