Como piedra angular de la fabricaci\u00f3n industrial, la industria de la fundici\u00f3n se enfrenta desde hace tiempo a una serie de retos muy arraigados. Entre ellos, las altas tasas de chatarra son un \"coste oculto\" que no s\u00f3lo supone un desperdicio directo de materias primas, sino que tambi\u00e9n conlleva largos ciclos de desarrollo de productos, elevados costes de reelaboraci\u00f3n y la p\u00e9rdida de valiosas oportunidades de mercado. Para algunas piezas de fundici\u00f3n de estructura compleja y elevados requisitos t\u00e9cnicos, el rendimiento del proceso tradicional disminuir\u00e1 dr\u00e1sticamente. Este dilema ha impulsado a la industria a buscar urgentemente un cambio tecnol\u00f3gico que aborde las causas profundas del problema. En este contexto, la fabricaci\u00f3n aditiva (com\u00fanmente conocida como impresi\u00f3n 3D) con sus ventajas \u00fanicas para la industria de la fundici\u00f3n tradicional para proporcionar una subversiva toda la cadena de soluciones digitales para la transformaci\u00f3n y modernizaci\u00f3n de la industria proporciona un nuevo camino.<\/p>\n\n\n\n
Los defectos de fundici\u00f3n son la causa directa de las elevadas tasas de rechazo. Estos defectos no son accidentales, sino que vienen dictados por las limitaciones f\u00edsicas y de proceso inherentes a los procesos de fundici\u00f3n convencionales.<\/p>\n\n\n\n
en primer lugarburbuja de aire<\/strong>junto concr\u00e1ter<\/strong>. La porosidad se origina principalmente por la implicaci\u00f3n o incapacidad de descargar eficazmente los gases (por ejemplo, hidr\u00f3geno, desgasificaci\u00f3n del molde) en el metal l\u00edquido durante el proceso de colada y solidificaci\u00f3n. Cuando el gas disuelto en el metal l\u00edquido se libera debido a una solubilidad reducida durante el enfriamiento y la solidificaci\u00f3n, se forman burbujas en el interior o en la superficie de la pieza fundida si no se descargan a tiempo. En relaci\u00f3n con esto est\u00e1 la contracci\u00f3n, que es un fen\u00f3meno natural de contracci\u00f3n del volumen del metal durante la solidificaci\u00f3n. Si el sistema de refrigeraci\u00f3n no est\u00e1 bien dise\u00f1ado, lo que da lugar a temperaturas del molde localmente elevadas, o a una contracci\u00f3n de reposici\u00f3n insuficiente, se formar\u00e1n huecos o depresiones internas, conocidos como agujeros de contracci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Siguiente.intercalado<\/strong>junto conmodelo incorrecto<\/strong>. En la fundici\u00f3n en arena convencional, los moldes de arena y los machos de arena suelen tener que ensamblarse y unirse despu\u00e9s de haber sido fabricados a partir de varias piezas por separado. En este proceso, cualquier peque\u00f1a rotura del n\u00facleo de arena o una uni\u00f3n inadecuada puede provocar que las part\u00edculas de arena queden atrapadas en el l\u00edquido met\u00e1lico, formando defectos de atrapamiento de arena. Adem\u00e1s, si la superficie de separaci\u00f3n del molde o el n\u00facleo de arena no se colocan con precisi\u00f3n, tambi\u00e9n pueden producirse defectos de moldeado en los que las partes superior e inferior de la pieza fundida queden desalineadas.<\/p>\n\n\n\n finbarrera contra el fr\u00edo<\/strong>junto concrepitaciones<\/strong>. Cuando la fluidez del l\u00edquido met\u00e1lico es deficiente, la temperatura de colada es demasiado baja o el dise\u00f1o del canal es estrecho, las dos corrientes met\u00e1licas se solidifican antes de poder fusionarse completamente en el borde de ataque, dejando una segregaci\u00f3n en fr\u00edo d\u00e9bilmente conectada. Y durante el enfriamiento y la solidificaci\u00f3n, si hay tensiones desiguales dentro de la pieza fundida, pueden producirse grietas t\u00e9rmicas durante la contracci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Otro de los principales puntos d\u00e9biles del proceso de fundici\u00f3n tradicional es el proceso de fabricaci\u00f3n de moldes. La fabricaci\u00f3n tradicional de cajas con n\u00facleo de madera o metal es un proceso intensivo en mano de obra, dependiente de trabajadores altamente cualificados, con largos plazos de entrega y costes significativos. Cualquier peque\u00f1o cambio en el dise\u00f1o obliga a reconstruir el molde, lo que supone elevados costes adicionales y semanas o incluso meses de espera.<\/p>\n\n\n\n Esta dependencia excesiva de los moldes f\u00edsicos tambi\u00e9n limita fundamentalmente la libertad de dise\u00f1o de las piezas fundidas. Los complejos canales internos y las estructuras huecas no pueden moldearse en una sola pieza mediante los procesos tradicionales de fabricaci\u00f3n de moldes, y deben desmontarse en varios n\u00facleos individuales, que se ensamblan despu\u00e9s mediante complejas plantillas y trabajo manual. 2<\/sup>. Esta limitaci\u00f3n del proceso obliga a los dise\u00f1adores a hacer concesiones y sacrificar el rendimiento de la pieza en aras de la fabricabilidad, como simplificar los canales de refrigeraci\u00f3n para adaptarse a procesos de taladrado que no permiten una refrigeraci\u00f3n \u00f3ptima.<\/p>\n\n\n\n En resumen, la elevada tasa de desechos de la fundici\u00f3n tradicional no es un problema t\u00e9cnico aislado, sino un producto de sus procesos b\u00e1sicos. El modo tradicional de \"ensayo y error f\u00edsico\" hace que la fundici\u00f3n en el descubrimiento de defectos, la necesidad de pasar por un largo proceso de modificaci\u00f3n del molde y volver a probar, que es un ciclo de alto riesgo y baja eficiencia. valor revolucionario de la impresi\u00f3n 3D es que proporciona una soluci\u00f3n \"sin molde\", fundamentalmente la remodelaci\u00f3n de todo el proceso de producci\u00f3n, que ser\u00e1 el modo tradicional de \"ensayo y error f\u00edsico\". El valor revolucionario de la impresi\u00f3n 3D es que proporciona una soluci\u00f3n \"sin molde\" que reconfigura fundamentalmente todo el proceso de producci\u00f3n, transformando el modelo tradicional de \"ensayo y error f\u00edsico\" en un modelo de \"verificaci\u00f3n por simulaci\u00f3n digital\", que pone el riesgo por delante del proceso, eliminando as\u00ed de ra\u00edz la mayor\u00eda de las causas de obsolescencia.<\/p>\n\n\n\n La principal ventaja de la impresi\u00f3n 3D es su m\u00e9todo de producci\u00f3n \"sin molde\", que permite evitar todos los problemas relacionados con los moldes inherentes a la fundici\u00f3n tradicional, reduciendo as\u00ed radicalmente las tasas de desecho.<\/p>\n\n\n\n Directamente del CAD al molde de arena.<\/strong> La inyecci\u00f3n de aglutinante en la fabricaci\u00f3n aditiva es la clave para conseguirlo. Funciona pulverizando con precisi\u00f3n aglutinante l\u00edquido sobre finas capas de polvo (por ejemplo, arena de s\u00edlice o cer\u00e1mica) desde un cabezal de impresi\u00f3n industrial basado en un modelo digital CAD en 3D. Al unir capa por capa, el modelo 3D del archivo digital se construye en forma de molde de arena s\u00f3lido o n\u00facleo de arena. Este proceso elimina por completo la necesidad de recurrir a moldes f\u00edsicos. Al no ser necesario un largo proceso de dise\u00f1o y fabricaci\u00f3n de moldes, el ciclo de fabricaci\u00f3n de moldes puede acortarse de semanas o incluso meses a horas o d\u00edas, lo que permite la \"impresi\u00f3n bajo demanda\" y una respuesta r\u00e1pida a los cambios de dise\u00f1o, reduciendo significativamente la inversi\u00f3n inicial y los costes de ensayo y error.<\/p>\n\n\n\n Moldeo de una pieza y estructuras complejas.<\/strong> El m\u00e9todo de fabricaci\u00f3n por capas de la impresi\u00f3n 3D ofrece una libertad de dise\u00f1o sin precedentes. Permite moldear en un \u00fanico conjunto n\u00facleos de arena complejos que tradicionalmente tendr\u00edan que dividirse en varias piezas, como los sinuosos canales del interior de un motor. Esto no s\u00f3lo simplifica el proceso de fundici\u00f3n, sino que, lo que es m\u00e1s importante, elimina por completo la necesidad de ensamblar, pegar y desalinear el n\u00facleo, con lo que se erradican defectos comunes como el atrapamiento de arena, las desviaciones dimensionales y la deformaci\u00f3n causada por estos problemas.<\/p>\n\n\n\n El valor de la impresi\u00f3n 3D va mucho m\u00e1s all\u00e1 de la \"ausencia de moldes\". Lleva el proceso de fabricaci\u00f3n a una dimensi\u00f3n digital completamente nueva, permitiendo validar y optimizar los datos antes de que tenga lugar la fabricaci\u00f3n f\u00edsica, convirtiendo la \"remediaci\u00f3n\" en \"previsi\u00f3n\".<\/p>\n\n\n\n Simulaci\u00f3n y dise\u00f1o digital.<\/strong> Durante la fase de dise\u00f1o digital previa a la impresi\u00f3n en 3D, los ingenieros pueden utilizar programas avanzados de an\u00e1lisis de elementos finitos (FEM) para realizar simulaciones virtuales precisas de los procesos de vertido, contracci\u00f3n de maquillaje y enfriamiento. Esto permite anticipar y corregir posibles defectos que podr\u00edan provocar porosidad, contracci\u00f3n o grietas antes de la producci\u00f3n real. Por ejemplo, al simular el flujo del metal l\u00edquido en los canales, se puede optimizar el dise\u00f1o del sistema de colada para garantizar un llenado suave y una ventilaci\u00f3n eficaz. Esta previsi\u00f3n digital mejora en gran medida la tasa de \u00e9xito de la primera prueba y garantiza el rendimiento de la colada en origen.<\/p>\n\n\n\n Excelentes propiedades de la arena.<\/strong> Los moldes de arena impresos en 3D, gracias a su construcci\u00f3n por capas, pueden lograr densidades uniformes y una permeabilidad al aire dif\u00edciles de conseguir con los procesos convencionales. Esto es crucial para el proceso de fundici\u00f3n. La permeabilidad uniforme al gas garantiza que los gases generados en el interior del molde de arena puedan escapar sin problemas durante el proceso de colada, lo que reduce significativamente los defectos de porosidad causados por una ventilaci\u00f3n deficiente.<\/p>\n\n\n\n Enfriamiento con forma.<\/strong> La tecnolog\u00eda de refrigeraci\u00f3n conforme es otra aplicaci\u00f3n revolucionaria de la impresi\u00f3n 3D en el campo de los moldes de fundici\u00f3n. Los insertos de moldes fabricados mediante impresi\u00f3n met\u00e1lica en 3D tienen canales de refrigeraci\u00f3n que pueden dise\u00f1arse para imitar exactamente los contornos de la superficie de la pieza fundida. De este modo se consigue un enfriamiento r\u00e1pido y uniforme, lo que reduce significativamente la deformaci\u00f3n y la contracci\u00f3n causadas por la contracci\u00f3n desigual, reduciendo as\u00ed dr\u00e1sticamente la tasa de desechos. Seg\u00fan los datos disponibles, los moldes con refrigeraci\u00f3n de seguimiento pueden reducir la duraci\u00f3n de los ciclos de inyecci\u00f3n hasta 70%, al tiempo que mejoran notablemente la calidad del producto.<\/p>\n\n\n\n Del \"ensayo y error f\u00edsico\" a la \"previsi\u00f3n digital\".<\/strong> La principal contribuci\u00f3n de la impresi\u00f3n 3D es transformar el modelo tradicional de fundici\u00f3n de \"ensayo y error\" en una \"fabricaci\u00f3n anticipada\". Permite a las fundiciones realizar numerosas iteraciones en un entorno digital de forma rentable, lo que supone un cambio fundamental en la mentalidad y el proceso empresarial. Este modelo de \"fabricaci\u00f3n h\u00edbrida\" facilita la adopci\u00f3n de la impresi\u00f3n 3D por parte de las fundiciones tradicionales y permite una producci\u00f3n m\u00e1s eficiente. Por ejemplo, la impresi\u00f3n 3D puede utilizarse para crear los machos de arena m\u00e1s complejos y propensos a errores, que luego pueden combinarse con moldes de arena fabricados con m\u00e9todos tradicionales, con lo que se \"aprovechan los puntos fuertes\".<\/p>\n\n\n\n Como pionero y l\u00edder en el campo de la fabricaci\u00f3n aditiva en China, 3DPTEK proporciona un fuerte apoyo a la industria de la fundici\u00f3n con su equipo central de desarrollo propio.<\/p>\n\n\n\n Las principales l\u00edneas de productos de la empresa sonImpresora 3DP de arena<\/strong>que pone de relieve su liderazgo tecnol\u00f3gico. Dispositivos insignia3DPTEK-J4000<\/a>Con un tama\u00f1o de moldeo extragrande de 4000 x 2000 x 1000 mm, es altamente competitiva en todo el mundo. Este gran tama\u00f1o permite moldear piezas de fundici\u00f3n grandes y complejas en una sola pieza sin necesidad de empalmes, lo que elimina a\u00fan m\u00e1s los posibles defectos causados por los empalmes. Al mismo tiempo, por ejemplo<\/p>\n\n\n\n1.2 El dilema del \"alto coste\" y la \"baja eficiencia\" de la fabricaci\u00f3n tradicional de moldes<\/h3>\n\n\n\n
Cap\u00edtulo 2: Impresi\u00f3n 3D: un avance revolucionario de la tecnolog\u00eda a la soluci\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n
2.1 Producci\u00f3n sin moldes: eliminar las causas profundas de la obsolescencia<\/h3>\n\n\n\n
2.2 Optimizaci\u00f3n del proceso: datos para garantizar la calidad de la colada<\/h3>\n\n\n\n
Cap\u00edtulo 3: SANTI TECHNOLOGY: Un motor digital para potenciar la industria de la fundici\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n
3.1 Equipamiento b\u00e1sico: \"potencia dura\" para la innovaci\u00f3n en fundici\u00f3n<\/h3>\n\n\n\n