La fundición es una de las formas industriales más antiguas de dar al metal las formas necesarias. Es una forma económica de formación de metales.
El proceso consiste en verter metal fundido en un espacio vacío para darle la forma deseada necesaria para fabricar una herramienta. Mientras se enfría, obtiene una buena forma de acuerdo con la calidad del material.
La fundición de magnesio es muy popular y el material es muy adecuado si está buscando un buen metal para fundir. Tiene buenas propiedades térmicas y eléctricas y las piezas hechas de metal son muy duraderas y fuertes.
Le sorprenderá saber que la fundición de magnesio fue introducida en Occidente por Dow Chemical en la década de 1920 y se utiliza en múltiples industrias como la aeroespacial, la automotriz y la munición desde entonces.
¿Los procesos de fundición de magnesio?
Hay principalmente tres tipos de fundición de magnesio. Están:
Moldeo en arena
La fundición en arena es el proceso de usar moldes de arena para la fundición. El proceso se utiliza principalmente en la fundición de magnesio para piezas aeroespaciales.
Fundición a presión de magnesio
El proceso de fundición a presión de magnesio implica moldes hechos de acero para la fundición. El material fundido se coloca en el molde de acero a alta presión para su fundición.
Fundición en molde permanente
El método se usa principalmente para aleaciones de magnesio-zinc-zirconio y el metal fundido ha fluido al molde de acero desde un depósito. Es un método menos complejo que la fundición a presión de magnesio, pero tiene algunos defectos, por lo que no se puede utilizar con todas las aleaciones.
La razón para utilizar magnesio en la fundición a presión
El magnesio se utiliza principalmente en la fundición a presión debido a su ligereza y resistencia. El metal es 70-76% más liviano que el acero y tiene un nivel similar de resistencia. Incluso el aluminio es 30-35% más ligero.
Además, para tolerancia estricta, estabilidad y bajo costo, la fundición a presión de magnesio puede ofrecerle muchas oportunidades. Ya sea que el yeso sea grueso o delgado, puede hacer ambas cosas con magnesio con bastante facilidad.
Compare la fundición a presión con la fundición a la cera perdida
Aunque la fundición a presión y la fundición a la cera perdida difieren en sus métodos de fabricación de piezas metálicas, también presentan ventajas y desventajas distintas. En la fundición a presión, el metal fundido se inyecta a alta presión en un molde, lo que permite producir réplicas muy precisas de piezas complejas en poco tiempo y con poca tolerancia. Este método ofrece el mejor rendimiento en cuanto a la fabricación de piezas con un acabado y tolerancias de alta calidad; sin embargo, se utiliza principalmente con metales como el aluminio, el zinc o el magnesio. Una desventaja puede ser el elevado coste de los moldes de fundición a presión.
Por otro lado, la fundición a la cera perdida ofrece flexibilidad, ya que permite trabajar con distintos metales como el acero y el acero inoxidable, entre otros. Es especialmente adecuada para la producción de piezas finas y complejas, pero, dado que requiere un poco más de tiempo que la fundición a presión y puede no ofrecer la misma precisión dimensional, la fundición a presión se considera el método preferido debido a las necesidades del proyecto, incluyendo el material, la complejidad y el volumen de producción. Para productos de gran volumen con piezas complejas, la fundición a la cera perdida resulta más ventajosa.
Tipos de piezas adecuadas para la producción mediante fundición a presión de magnesio
La fundición magnética es un método muy versátil que permite fabricar numerosos componentes ligeros y resistentes para diversas industrias. Sus aplicaciones incluyen: piezas de automoción como bloques de motor y carcasas de transmisión; componentes aeroespaciales como carcasas de motor; carcasas electrónicas para ordenadores portátiles y herramientas manuales; artículos deportivos; equipos médicos; dispositivos electrónicos de consumo; aparatos de telecomunicaciones; accesorios industriales; elementos de maquinaria; y luminarias. Esta técnica de fabricación ofrece un equilibrio perfecto entre resistencia y ligereza, por lo que resulta idónea para aplicaciones donde la durabilidad, la precisión y la ligereza son esenciales.
Aplicación principal de la fundición de magnesio
Si bien Dow Chemical comenzó a producir pistones de magnesio en 1921, se introdujo en el mundo occidental como un material posiblemente popular para la fundición en el futuro. Pero el desarrollo de la fundición de magnesio ocurrió después de la Segunda Guerra Mundial cuando surgió la necesidad de un material resistente y duradero en diferentes industrias. Desde entonces, el metal se ha vuelto bastante popular debido a sus características que involucran tolerancia estrecha, fundición de paredes delgadas y maquinado a granel.
Las mayores ventajas de la fundición de magnesio que puede aprovechar en la industria automotriz. Además, en cuanto a durabilidad, también puedes usarlo en altitudes elevadas. Este carácter particular también hizo que la fundición de magnesio fuera popular en las industrias aeroespaciales.
Si bien las dos industrias usan principalmente las aleaciones para la fundición de magnesio, se puede ver que se usa en las industrias de municiones y defensa por su combustible y otras características.
La fuerza específica de la aleación de magnesio AZ91D
Las aleaciones de magnesio se utilizan en diferentes industrias según las características de la aleación. Pero encontrará aleación AZ91D en casi todas partes. Es la aleación más popular cuando se trata de fundición de magnesio. Con aluminio 8-10% y manganeso 0.50%, esta aleación es muy adecuada para la fundición de magnesio en diferentes industrias.
Cuando se trata de la resistencia específica de AZ91D, tiene una resistencia a la tracción de 230 MPa. El límite elástico es de 160 MPa y el módulo elástico de 45 GPa.
La aleación es bastante dura y tiene una dureza de 63. El alargamiento es 3-7%.
Para las propiedades térmicas, 26 µm/m°C es el coeficiente de expansión térmica para AZ91D. Tiene una conductividad térmica de 72,7 W/mK.
Por estas características, la aleación se usa en magnesio en todas partes, como automóviles, computadoras, hogares y muchas otras industrias.
Comparar aluminio con magnesio
En forma pura, el magnesio es 33% más ligero que el aluminio. Mientras están aleados y fundidos, los dos materiales tienden a mostrar tipos similares de resistencia y propiedades mecánicas.
Ambas aleaciones muestran una resistencia a la tracción de 220-230 MPa. Lo que hace que las aleaciones sean su primera opción para fundir metales.
Durante la fundición, ambas aleaciones de metal pueden alcanzar una resistencia a la tracción de hasta 600 MPa.
Pero cuando se trata de la capacidad de amortiguación, ningún metal, incluso el aluminio, puede competir con el magnesio. Te sorprenderá saber que este metal tiene la mayor capacidad de amortiguación conocida entre todos los metales. Es 10 veces más que el aluminio.
Utilice magnesio para reemplazar el aluminio
Cuando se trata de fundición de aleación de magnesio, el magnesio muestra una resistencia a la tracción, propiedades mecánicas y naturaleza de fundición similares al aluminio. Es más ligero que el aluminio y tiene más capacidad de amortiguación. Sobre todo, las aleaciones de magnesio tienden a tener puntos de fusión más bajos que las aleaciones de aluminio.
Por estas razones, en las industrias donde se prioriza la ligereza y la capacidad de amortiguación, es posible reemplazar el aluminio por magnesio.
Consideración de costos cuando se fabrican piezas de fundición a presión de magnesio personalizadas
Al hablar del precio de las piezas de magnesio fundidas a medida, conviene tener en cuenta muchos aspectos. La complejidad del diseño es fundamental, ya que las formas y detalles complejos pueden requerir una tecnología de fundición más avanzada y herramientas especiales, lo que incrementa el coste de producción. La aleación de magnesio también influye en el precio, siendo algunas más caras que otras. En segundo lugar, el tamaño del lote es un factor crucial: a medida que aumenta el volumen de producción, el precio por pieza disminuye debido a las economías de escala.
Además del costo de utillaje y configuración, la creación del molde es otro factor a considerar. Los costos asociados con los procesos posteriores a la fundición, como el mecanizado, el acabado y los controles de calidad, también contribuyen al costo total. En conclusión, la selección de un proveedor y su nivel de conocimiento en fundición de magnesio a presión influyen en los costos, ya que los proveedores calificados pueden optimizar los procesos de fabricación al reducir el desperdicio, lo que genera ahorros. Por lo tanto, la evaluación del nivel de complejidad del diseño en la selección de materiales, el tamaño de lote previsto, el utillaje y los procesos posteriores a la fundición deben ser primordiales para una gestión eficiente de costos en la fabricación de módulos personalizados de fundición de magnesio a presión.
Orientación para piezas de fundición a presión de magnesio personalizadas de los fabricantes
Al solicitar piezas de magnesio fundido a presión a medida, proceda de forma sistemática. Primero, determine sus necesidades específicas de diseño, material y aplicación, y luego seleccione la aleación de magnesio adecuada. Colabore con el fabricante para definir las especificaciones de diseño detalladas y considere también la creación de prototipos. Evalúe las especificaciones de las herramientas y los moldes, y comprenda todo el proceso de fabricación, prestando especial atención a los mecanismos de control de calidad. Gestione los costes de forma eficiente, considerando los diferentes materiales, tamaños de lote y procesos posteriores al fundido. Elija un proveedor fiable con experiencia en fundición de magnesio a presión y que cumpla con las normas y regulaciones del sector al realizar pruebas y validaciones rigurosas.
Conclusión
Si está buscando fundición de magnesio para su industria, puede decidirse por el metal sin pensarlo más. En varias comparativas ha demostrado ser uno de los mejores materiales para fundición sin ningún tipo de duda.
