¿Qué es la fundición por gravedad?

La fundición en coquilla por gravedad es un proceso de fundición de metales comúnmente utilizado en el que la forma del molde la proporciona una coquilla, y el metal fundido es forzado a entrar en la coquilla por gravedad, en lugar de una ubicación externa de la coquilla (localización positiva). Este método difiere de la fundición a alta presión en que el metal fundido es forzado a entrar en la matriz bajo presión, pero el uso de la gravedad es la única forma de introducir material en la matriz. El molde suele estar fabricado con metales duraderos como el acero o el hierro fundido, reutilizables, con una gran precisión dimensional y un elevado acabado superficial. Además, esta técnica es muy favorecida en la producción de piezas de metales no ferrosos como el aluminio, el zinc, el magnesio y sus aleaciones. Se calienta el metal hasta el estado metálico y después se vierte en un molde permanente precalentado. El metal fundido fluye hacia la gravedad y desciende hasta la cavidad del molde, lo que provoca su llenado. Después, se abre el molde y se expulsa la pieza fundida, que puede necesitar ser recortada, mecanizada o tratada de otro modo para mejorar la superficie.

Una de las aplicaciones más comunes de este proceso es la fundición de aluminio por gravedad, porque el aluminio es ligero, resistente a la corrosión y tiene buenas propiedades mecánicas. Esta técnica se utiliza mucho en diversos sectores, como el automovilístico, el aeroespacial, el de maquinaria industrial y el de bienes de consumo, para fabricar piezas duraderas y complejas, como piezas de motor, carcasas, soportes y similares. Una de las razones por las que se respeta la fundición por gravedad es la capacidad de fundir volúmenes medios o altos de piezas de alta calidad (baja porosidad) para obtener una buena resistencia mecánica. Aunque existen algunas limitaciones, como unos costes iniciales de utillaje más elevados y productos menos complejos que otros sistemas de fundición, sus ventajas hacen que sea un método adecuado y de bajo coste para muchas necesidades de fabricación.

En esencia, la fundición por gravedad es un material de precisión, repetible y racional, importante en el proceso moderno de trabajo del metal.

¿Cómo entender el proceso de fundición por gravedad?

Se trata de una técnica fácil y eficaz que constituye el núcleo de la fundición por gravedad. El molde metálico precalentado de acero o hierro se recubre con un agente desmoldeante, listo para la fundición, las piezas fundidas se desmoldan fácilmente. Una vez que el molde está listo, se vierte en él metal fundido, como aleaciones de aluminio, magnesio o cobre. Para que el metal llene la cavidad, el molde simplemente se enfría y se solidifica, sólo con la gravedad.

Después, se abre el molde y se extrae la pieza fundida. En caso contrario, el material sobrante, ya sea el sistema de compuertas o de canales o alguna otra pieza, se corta, y la pieza moldeada puede acabarse mediante mecanizado o de otras formas. En comparación con la fundición en arena, los moldes en los que se fabrican piezas moldeadas a partir de arena sólo se utilizan una vez. El componente que se funde en un molde por gravedad mejora significativamente en términos de eficiencia de la producción y consistencia del producto, ya que las matrices metálicas de la fundición por gravedad pueden reutilizarse.

Varias opciones de acabado superficial para la fundición por gravedad

Otra de las ventajas de la fundición por gravedad es que permite obtener piezas con acabados superficiales lisos y uniformes directamente del molde. Sin embargo, otras técnicas de acabado superficial, dependiendo de los requisitos funcionales y estéticos del producto final, pueden añadirse al proceso de acabado para mejorar el aspecto, la durabilidad o preparar la pieza para otros procesos como la pintura o el chapado. A continuación se enumeran los acabados superficiales más utilizados en piezas de fundición por gravedad:

1. Acabado As-Cast

Es la superficie natural resultante directamente del proceso de fundición. Sin embargo, si se prepara adecuadamente y las condiciones del proceso son óptimas, la fundición por gravedad puede producir una superficie bastante lisa en comparación con la fundición en arena. Los componentes internos o las piezas para las que el aspecto no es crítico suelen aceptar como superficies de fundición.

2. Granallado / Granallado

El granallado consiste en proyectar pequeñas bolas de acero o cerámica sobre la superficie de la pieza fundida para eliminar la cascarilla, la rebaba o cualquier residuo. Este proceso permite obtener una textura mate uniforme de la superficie, así como limpiarla mejor y es muy adecuado para piezas que posteriormente se someten a acabados como el recubrimiento en polvo o la pintura. 

3. Pulido

La eliminación mecánica de pequeñas imperfecciones se utiliza en el pulido para mejorar la suavidad y el brillo de la superficie. Especialmente en piezas estéticas y donde se necesita una menor fricción. El pulido puede ser un pulido básico, manual o automatizado, o abarcar un acabado de espejo.

4. Recubrimiento en polvo

En el revestimiento en polvo, el polvo se aplica sobre la superficie de la pieza fundida y se cura bajo calor, formando una capa dura y protectora. Su excelente resistencia a la corrosión, los impactos y los rayos UV lo ha hecho idóneo para componentes de automoción y componentes de exterior producidos en fundición de aluminio por gravedad.

5. Anodizado

Las piezas de fundición de aluminio por gravedad tienen muchas razones para elegir el anodizado. La superficie se engrosa mediante una capa de óxido natural electroquímicamente, lo que mejora la resistencia a la corrosión y ofrece la posibilidad de personalizar el color. Las superficies anodizadas son duraderas, los colores no se cansan y tienen un aspecto elegante y profesional.

6. Mecanizado de superficies de precisión

En muchos casos, las piezas de fundición por gravedad se mecanizan, al menos parcialmente, después de la fundición, sobre todo para conseguir tolerancias exactas o alisar superficies críticas. El mecanizado CNC se utiliza para refinar las caras planas y las roscas, así como las zonas de sellado en las que la necesidad de precisión supera la capacidad de la propia matriz.

7. Pintura y revestimiento

Las piezas que requieren marcado, codificación por colores o protección pueden realizarse con cualquiera de los métodos utilizados en la pintura húmeda convencional. La aplicación de los revestimientos de pintura suele realizarse bien aplicándolos manualmente, bien mediante líneas de pulverización automatizadas, con frecuencia tras la limpieza o imprimación de la superficie.

8. Cromado / Tratamientos químicos

Pueden aplicarse revestimientos de cromado o de conversión química para mejorar la protección contra la corrosión, así como la adherencia de la pintura. La película protectora pasiva producida por estos tratamientos influye poco en las dimensiones, pero protege la superficie de aluminio.

Ventajas de la fundición por gravedad

Las superiores propiedades mecánicas son una de las principales razones por las que los fabricantes prefieren la fundición por gravedad. Como resultado, las piezas fundidas producidas mediante este proceso tienden a tener menos bolsas de aire, o porosidades, y por tanto, y en consecuencia, componentes más fuertes y fiables.

Otras ventajas clave son:

• Alta precisión dimensional: La fundición por gravedad mantiene las tolerancias estrictas y los detalles finos de las piezas que se fabrican.
• Superficie lisa Acabado: Como los moldes metálicos presentan un mejor acabado superficial, se reduce el procesamiento posterior.
• Repetibilidad: Los moldes pueden reutilizarse, por lo que los fabricantes pueden crear grandes cantidades con el mismo nivel de calidad.
• Eficiencia del material: El desperdicio de metal se reduce al mínimo siempre que se empleen diseños de alimentación y compuerta adecuados.

La fundición de aluminio por gravedad es la opción a la que recurre aún hoy la industria que busca producir piezas ligeras, fuertes y resistentes a la corrosión.

¿Fundición por gravedad de aluminio?

Fundición por gravedad de aleaciones de aluminio es un método en el que un molde metálico (o matriz) de fundición por gravedad se llena con aleación de aluminio fundido bajo la sola fuerza de la gravedad. Generalmente, estas matrices son de acero o hierro fundido por su resistencia al desgaste y su capacidad para soportar una serie de ciclos térmicos. La característica que define este proceso es su sencillez, ya que no se utiliza presión externa para introducir el metal en el molde. El flujo se controla únicamente por gravedad.

La fundición de aluminio por gravedad es una de las ventajas que minimiza los defectos internos. El atrapamiento de aire se reduce al mínimo, lo que a su vez minimiza la porosidad porque el molde se llena de forma muy lenta y natural. Se obtienen componentes fundidos de mayor integridad y rendimiento, así como de mayor resistencia. Por ello, este método es ampliamente preferido entre los fabricantes para la producción de piezas buenas y de ingeniería de precisión.

Aleaciones de aluminio más utilizadas en la fundición por gravedad

Elegir la aleación adecuada es fundamental en la fundición de aluminio por gravedad. Cada una de las distintas aleaciones se ha diseñado para unas características diferentes en función de la aplicación. A continuación se ofrece un desglose de estas aleaciones de aluminio de uso común según su composición, propiedades mecánicas y aplicaciones industriales.

Esta tabla ofrece una sencilla comparación de los distintos métodos de fundición en función de varios factores importantes. Ofrece a los fabricantes una idea de qué método de fundición es el más adecuado para satisfacer sus necesidades.

Aplicaciones de la fundición por gravedad

Dado que la fundición por gravedad tiene la ventaja de ser adaptable y económica, y la capacidad de producir piezas de buena calidad, se ha utilizado ampliamente en muchas industrias. Esto se debe a su fiabilidad y eficacia, hasta el punto de que puede utilizarse para fabricar lotes pequeños y grandes de componentes duraderos, precisos y consistentes. Algunas de las aplicaciones más comunes de la fundición por gravedad son las siguientes.

Industria del automóvil

En el campo de la automoción se encuentran varias aplicaciones de la fundición por gravedad, entre ellas la fundición por gravedad para piezas críticas del motor como bloques de motor, culatas, componentes de suspensión, etc., carcasas de transmisión. Con la fundición por gravedad de aluminio pueden crearse componentes ligeros pero resistentes, con una excelente relación resistencia-peso. También se utiliza para fabricar piezas, como carcasas de cajas de cambios de automóviles, piezas de frenos y colectores de admisión de automóviles, porque ofrecen una durabilidad extrema y resistencia química al calor y al desgaste, que son partes importantes del uso del automóvil.

Aeroespacial

El proceso de fundición por gravedad es un proceso importante para la industria aeroespacial a la hora de producir piezas de baja densidad pero estructuralmente sólidas que tienen que ser seguras y rendir como el diseño y las aplicaciones futuras les permitan. Shelton reitera que, como en la mayoría de las piezas de fundición por gravedad, la precisión y la durabilidad del producto, como los soportes de avión, las piezas del tren de aterrizaje y las secciones del fuselaje, son importantes. Debido a la necesidad de un material ligero, pero sin perder resistencia, la fundición por gravedad de aluminio es apropiada para aplicaciones aeroespaciales.

Maquinaria industrial

El método de fundición por gravedad se utiliza en la producción de componentes duraderos y de alta resistencia para maquinaria industrial, por ejemplo, en carcasas de bombas, carcasas de engranajes o soportes. Dado que estas piezas deben resistir altas presiones, esfuerzos mecánicos y duras condiciones de funcionamiento, la fundición por gravedad lo consigue produciendo componentes robustos y de baja porosidad. Por ejemplo, estas piezas se utilizan en maquinaria minera y agrícola, así como en motores de gran potencia.

Productos de consumo

La fundición por gravedad también es beneficiosa para el sector de los productos de consumo; en concreto, utensilios de cocina, accesorios de iluminación y herrajes decorativos. Por ejemplo, la fundición por gravedad se utiliza para producir artículos como sartenes de aluminio fundido, fregaderos de cocina y soportes de iluminación, ya que permite obtener buenos acabados superficiales y estabilidad de la forma de la fundición.

Las piezas artísticas y los componentes arquitectónicos, como estatuas, paneles decorativos y herrajes para puertas y ventanas, también se fabrican mediante el proceso de fundición por gravedad. La versatilidad de la fundición por gravedad hace que sea un proceso esencial en una amplia gama de industrias, ya que combina una buena economía con un buen rendimiento.

Materiales utilizados en la fundición por gravedad

Un proceso de fundición muy versátil es la fundición por gravedad, que puede utilizarse para fundir en una amplia variedad de materiales. La parte crucial es la selección adecuada del material, ya que la resistencia y el rendimiento del producto final dependen directamente de ello. Las aleaciones de aluminio, zinc, cobre y magnesio son los materiales más utilizados en la fundición por gravedad, pero pueden emplearse otros tipos de metales y aleaciones en función de los requisitos de la pieza que se vaya a fabricar.

1. Aleaciones de aluminio

Las aleaciones de aluminio son, con diferencia, los materiales más utilizados en la fundición por gravedad debido a su excelente relación resistencia/peso, su excelente resistencia a la corrosión y sus propiedades de fundición. Suelen tener aplicaciones en los sectores de la automoción, aeroespacial y maquinaria industrial.

Algunas de las principales aleaciones de aluminio son:

• A356: El A356 tiene buena resistencia, ductilidad y excelente maquinabilidad, y se aplica ampliamente a bloques de motor, carcasas y soportes utilizados en los campos automovilístico y aeroespacial.
• A380: Esta aleación tiene una excelente fluidez, estanqueidad a la presión y una resistencia moderada. En general, el hierro se utiliza mucho para fabricar bloques de motor, cárteres y elementos de transmisión.
• A413: Si se encuentra, buena maquinabilidad y una aleación de alta resistencia con buena estanqueidad a la presión; esto se encuentra a veces en cilindros hidráulicos, válvulas y bombas.

La gran eficacia de la fundición de aluminio por gravedad se debe principalmente a la combinación de propiedades de ligereza y resistencia mecánica.

2. Aleaciones de zinc

Las aleaciones de zinc se utilizan con frecuencia en la fundición a presión por gravedad porque son habituales las piezas que necesitan buena resistencia, dureza y resistencia a la corrosión con un peso ligero. El zinc es un material relativamente barato, que tiene muy buena fluidez y permite realizar conformados y detallados complejos.

Las aleaciones de zinc más utilizadas son:

• ZA8: Tiene una gran resistencia, una ductilidad moderada y una buena estabilidad dimensional. Se utiliza a menudo en la producción de piezas fundidas a presión con tolerancias estrechas.
• Zamak: Se trata de un grupo de aleaciones de zinc, especialmente populares para piezas de automoción, ferretería y piezas de fundición decorativas por su buena resistencia a la corrosión y colabilidad.

La fundición por gravedad de zinc se utiliza con frecuencia en aplicaciones duraderas que requieren tolerancias estrictas en hardware, carcasas electrónicas y productos de consumo en general.

3. Aleaciones de magnesio

Las aleaciones de magnesio son ligeras y tienen una gran resistencia, por lo que son adecuadas para aplicaciones con reducción de peso. Uno de los usos más populares de la fundición de magnesio por gravedad es la industria aeroespacial y del automóvil para piezas estructurales ligeras.

Las principales aleaciones de magnesio utilizadas en la fundición por gravedad son:

• AM60: La resistencia y tenacidad de esta aleación de magnesio son elevadas y se suelda con facilidad; estas aleaciones se han utilizado en componentes estructurales y piezas de automoción.
• AZ91D: El AZ91D es conocido por su buena resistencia a la corrosión y su relación resistencia/peso, y se utiliza en aplicaciones aeroespaciales, como soportes y carcasas.

El magnesio es especialmente valioso en industrias como la aeroespacial o la automovilística, por su elevada relación resistencia-peso, que permite reducir el peso sin perder prestaciones.

4. Aleaciones de cobre

La fundición por gravedad se utiliza para aleaciones de cobre de alta resistencia, resistentes al desgaste y con una excelente conductividad térmica. Las piezas que deben resistir altas temperaturas y el desgaste suelen fabricarse con cobre en diversas formas aleadas, como sus aleaciones a base de cobre, latones y bronces.

Las aleaciones de cobre más utilizadas:

• C356: Esta aleación se utiliza para piezas que necesitan gran resistencia y resistencia al desgaste, como segmentos de pistón, piezas de motor y maquinaria industrial.
• C443: Se trata de una aleación de latón que suele utilizarse en aplicaciones marinas o de automoción por su resistencia a la corrosión y su solidez.

El aprecio por la capacidad de las aleaciones de cobre para soportar entornos extremadamente adversos, como las altas temperaturas, ha impulsado su uso en ámbitos como los motores marinos, los intercambiadores de calor y aparatos eléctricos como los comentaristas.

5. Otras aleaciones

Las otras aleaciones especiales pueden, sobre las propiedades deseadas del producto final, ser utilizadas en la fundición a presión por gravedad además de los materiales más comunes. Algunos de ellos son:

• Aleaciones de plomo: En aplicaciones en las que es necesaria una alta densidad, la lámina se utiliza en aplicaciones que implican contrapesos y blindaje.
• Aleaciones de estaño: Se utiliza para fabricar piezas pequeñas, pequeñas y precisas utilizadas en la fabricación de artículos electrónicos y decorativos.

Estos materiales se eligen en función de sus propiedades, que van desde la resistencia a la corrosión a la conductividad térmica, pasando por la densidad, entre otras. El uso de la fundición por gravedad permite utilizar diversos materiales para fabricar propiedades a medida en el producto.

Innovaciones en fundición por gravedad

La mejora del proceso de fundición por gravedad se debe a los recientes avances en software de simulación, automatización y diseño de moldes de fundición. Ahora, los ingenieros pueden simular el flujo y la solidificación del metal fundido y optimizar así el diseño del molde y evitar defectos.

También depende de la automatización. Sin embargo, a menudo se utilizan brazos robóticos para verter metal, extraer piezas fundidas y realizar pasos básicos de postprocesado. Estas innovaciones reducen los costes de mano de obra y también garantizan la seguridad en el lugar de trabajo. En la fundición de aluminio por gravedad, avances como la asistencia por vacío y la mejora de los revestimientos de los moldes también han conseguido reducir la porosidad y prolongar la vida útil de los moldes.

Impacto medioambiental y sostenibilidad

En esta era en la que la sostenibilidad está ganando terreno, la fundición por gravedad resulta ser relativamente respetuosa con el medio ambiente. Si se reutilizan los moldes, también se generan menos residuos, y la chatarra empleada suele reciclarse y reutilizarse dentro del proceso.

Además, el aluminio, uno de los materiales más utilizados en la fundición de aluminio por gravedad, es altamente reciclable. Por último, el proceso utiliza menos energía que otros métodos de fabricación, especialmente cuando la tecnología optimizada por hornos modernos y sistemas de control de procesos.

Fundición por gravedad frente a otros métodos de fundición

Aunque la fundición por gravedad es una técnica muy utilizada, no es el único método de creación de piezas metálicas. Los distintos métodos de fundición presentan diversas ventajas para el fabricante, en función de las necesidades. En comparación con otros métodos de fundición, que incluyen la fundición en arena, la fundición a alta presión, la fundición a la cera perdida y la fundición a baja presión, la fundición por gravedad permite al fabricante tomar una decisión informada sobre qué tipo de fundición se adapta mejor a sus requisitos particulares. 

Fundición por gravedad frente a fundición en arena

Hay una gran diferencia entre el material del molde de la fundición por gravedad y el de la fundición en arena. En la fundición por gravedad, los moldes permanentes suelen ser de fundición o acero, y los moldes de fundición en arena son desechables. Como resultado, se producen algunas diferencias importantes en el acabado superficial y la precisión dimensional.

El acabado superficial es más liso que el de las piezas moldeadas en arena y mucho más uniforme. Además, la consistencia dimensional es mejor. Sin embargo, el proceso de fundición en arena es más flexible si las formas son más grandes o complejas. Además, la fundición en arena tiene menores costes iniciales de utillaje, por lo que es más rentable para pequeñas cantidades o piezas grandes. La fundición en coquilla por gravedad es menos costosa para la producción de piezas de volumen medio a alto y proporciona mejor calidad y consistencia a la pieza.

Fundición a alta presión frente a fundición por gravedad.

La forma en que se introduce el metal fundido en el molde es una de las principales diferencias entre la fundición a alta presión y la fundición por gravedad. La fundición a presión por gravedad es un tipo de fundición que permite que el metal fundido entre en la cavidad del molde por la fuerza de la gravedad, de ahí que el proceso de llenado sea más lento y controlado. Eso mantiene baja la porosidad y refuerza y mejora la fiabilidad de las piezas.

Sin embargo, la fundición a alta presión requiere presión hidráulica para empujar el metal fundido en la cavidad del molde a una velocidad mucho mayor. Si bien es rápido para producir formas complejas, es más susceptible a una mayor porosidad en el producto final. Por este motivo, la fundición a presión por gravedad se utiliza sobre todo si se necesita resistencia mecánica y baja porosidad, por ejemplo, en componentes de automoción y piezas estructurales. Aunque es más rápida, la fundición a alta presión puede ser más adecuada para piezas en las que el detalle es pequeño y la velocidad es crítica.

Fundición por gravedad frente a fundición a la cera perdida 

Otra forma que se distingue de la fundición por gravedad es la fundición a la cera perdida. La fundición a la cera perdida es uno de los procesos más precisos y requiere hacer una versión en cera de la pieza, recubrir ese molde de cera con una capa de cerámica y, a continuación, fundir la cera y crear un molde. Sin embargo, sólo con este proceso se consiguen piezas tan detalladas y de tan alta calidad, por lo que es muy adecuado para industrias que dependen mucho de las piezas, como la aeroespacial, la de dispositivos médicos y la de joyería.

Pero la fundición a la cera perdida es bastante complicada y requiere plazos de entrega más largos, además de ser más cara. Sin embargo, a diferencia de la fundición por gravedad, ésta es más rápida y menos costosa, especialmente para piezas que no requieren el mismo nivel de detalle intrincado. La fundición a la cera perdida es conocida por su precisión y acabado superficial, pero la fundición por gravedad utiliza una solución menos costosa para la producción de piezas funcionales con buenas propiedades mecánicas en volúmenes de producción medios y altos.

Fundición a baja presión frente a fundición por gravedad

Otra técnica que se basa en la fundición por gravedad es la fundición a baja presión, que utiliza una presión controlada para presurizar el molde con metal fundido. Así se consigue un llenado más uniforme y una mayor densidad del material, lo que puede mejorar un par de defectos potencialmente problemáticos, como los huecos y la porosidad.

En la fundición por gravedad, el coste del equipo y los moldes es inferior al de la fundición a baja presión, pero las piezas resultantes son menos buenas, ya que se producen imperfecciones y defectos en el material. Es más complejo que el sistema actual de baja presión, pero se presta a una producción de mayor volumen y calidad a un coste inferior que todos los sistemas actuales de baja presión. Al ser ligeramente menos controlable el flujo de metal, la fundición por gravedad (o fundición a baja presión) sigue siendo una forma más convencional y económica de producir componentes de complejidad media, como piezas de motores de automóviles y componentes estructurales en la mayoría de las industrias. 

Tabla comparativa: Fundición por gravedad frente a otros métodos de fundición

Limitaciones de la fundición por gravedad

La fundición a presión por gravedad tiene algunas limitaciones, pero también presenta una serie de ventajas, como una buena precisión dimensional, un buen acabado superficial, una buena resistencia mecánica, etc. Para seleccionar el proceso de fabricación adecuado para una aplicación concreta, hay que conocer estos inconvenientes.

1. Alto coste inicial de utillaje

El coste de la matriz (molde) es el principal inconveniente de la fundición por gravedad. El coste del utillaje puede ser considerable, ya que el proceso utiliza moldes metálicos permanentes (normalmente de acero o hierro fundido). Dado que la fundición por gravedad sólo es económica para la producción de volúmenes medios y altos, suele hacerse sólo de esta forma. La fundición en arena puede ser el proceso más caro para volúmenes de producción bajos.

2. Complejidad de diseño limitada

Sin embargo, las formas extremadamente complejas o con características internas complejas son menos adecuadas para ser fabricadas mediante el proceso de fundición a presión por gravedad. Dado que el metal fundido no fluye en el molde bajo ninguna presión que no sea la de la gravedad, es posible que no pueda rellenar muy bien cavidades muy finas o profundas en el molde. Las socavaduras, los agujeros finos o las paredes extremadamente delgadas son características más difíciles de conseguir en comparación con la fundición a la cera perdida o la fundición a alta presión.

3. Mayor tiempo de enfriamiento

Mientras que los tiempos de enfriamiento y solidificación en la fundición a alta presión pueden ser bastante cortos, los tiempos de enfriamiento y solidificación en la fundición por gravedad pueden ser más largos. Por lo tanto, esto puede ralentizar el tiempo total del ciclo y la tasa de producción. En lo que respecta a las aplicaciones de fabricación más rápidas y de alta velocidad, puede no ser la mejor opción.

4. Compatibilidad de materiales limitada

Aunque la fundición por gravedad puede utilizarse con todos los metales no férreos, es más eficaz con el aluminio y menos con las aleaciones de zinc y magnesio. Sin embargo, los elevados puntos de fusión de materiales férreos como el acero o el hierro los hacen inadecuados para ellos porque el punto de fusión debilita el molde y reduce su vida útil. En consecuencia, la gama de aplicaciones de la fundición por gravedad es limitada.

5. Desgaste y mantenimiento de los moldes

Los moldes metálicos utilizados en la fundición por gravedad se desgastan y fatigan térmicamente con el paso del tiempo, ya que se calientan y enfrían repetidamente. Esto provoca la degradación de las superficies del molde y puede dar lugar a componentes defectuosos si el mantenimiento no se realiza correctamente. El mantenimiento periódico de los moldes y su eventual sustitución conllevan costes operativos.

6. Funcionamiento manual o semiautomático

Sin embargo, la fundición por gravedad está menos automatizada que otros métodos de fundición, como la fundición a alta presión. El vertido manual o semiautomático del metal fundido en el molde puede hacerse en función de la variabilidad de la calidad y reducir la dependencia de la mano de obra. También es menos eficaz en entornos de gran volumen con producción totalmente automatizada.

Conclusión 

La fundición a presión por gravedad es un importante proceso de fabricación. Esta técnica consiste en utilizar la gravedad para cargar los moldes con metal fundido y conseguir piezas fiables y de alta calidad con un excelente acabado superficial y propiedades mecánicas. Es único, especialmente en la industria del automóvil, aeroespacial y de maquinaria industrial, donde la resistencia, la consistencia y la durabilidad no pueden verse comprometidas. El proceso puede aplicarse a la fundición de aluminio por gravedad o a la fundición básica de aluminio por gravedad y puede suministrar al fabricante con un medio rentable y eficaz de fundición de aluminio por gravedad para volúmenes de producción de medios a altos. La fundición por gravedad sigue siendo un método sencillo que se utilizará durante muchos años por su combinación de sencillez y rendimiento.

Una de las principales ventajas de este proceso es su versatilidad. Puede procesar todo tipo de metales no ferrosos, siendo la fundición por gravedad de aluminio la más popular, porque el aluminio es ligero, resistente a la corrosión y reciclable. Mejor precisión dimensional y repetibilidad porque la fundición por gravedad utiliza moldes metálicos permanentes, lo que también ayuda a garantizar que cada pieza cumpla las normas de la industria. En la actualidad, el proceso de fundición por gravedad ha evolucionado para satisfacer la creciente necesidad de las industrias de soluciones buenas, resistentes y ligeras. Se garantiza que este método es duradero, ahorra costes y produce productos consistentes para su uso en la fabricación de componentes del motor, piezas de maquinaria o elementos estructurales.

Preguntas frecuentes

1. ¿Cuál es la gran diferencia entre la fundición a presión por gravedad y la fundición a presión por alta presión?

La fundición por gravedad sólo utiliza la fuerza de la gravedad para llenar el molde, mientras que la fundición a alta presión utiliza la presión hidráulica. Aunque es más lenta debido al mayor número de pasos, la fundición por gravedad produce piezas más densas y fiables.

2. ¿Por qué se utiliza habitualmente el aluminio para la fundición por gravedad?

Según Aluminum for Swordfish Applicability to Casting Technology (también conocida como esta guía), el aluminio es ligero, resistente a la corrosión y tiene una excelente conductividad térmica, lo que significa que es muy adecuado para aplicaciones de fundición por gravedad en las industrias automovilística y aeroespacial.

3. ¿Es adecuada la fundición por gravedad para la producción de lotes pequeños?

La fundición por gravedad tiene más éxito para la producción de volúmenes medios y altos debido al coste de los moldes permanentes. La fundición en arena suele ser más económica que para lotes pequeños.

4. ¿Cuáles son las condiciones medioambientales de la fundición por gravedad?

Es un artículo bastante ecológico, ya que no requiere el uso de materiales muy contaminantes, como el plástico. Los procesos modernos utilizan mucha menos energía, además de reducir los residuos con sus moldes reutilizables.