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Empresa china de impresión 3D y fundición al vacío
¿Tiene un concepto de producto brillante, pero le falta dinero o equipos de impresión 3D y fundición al vacío?
No se preocupe, estamos aquí para ayudarle. Topworks ofrece servicios de impresión 3D y moldeado al vacío de primera calidad a personas de todo el mundo.
Somos una empresa china especializada en proyectos de impresión 3D y fundición en vacío a pequeña escala. Nuestros puntos fuertes son unos plazos de entrega ágiles, unas tolerancias precisas y unas tarifas asequibles.
Le ofrecemos una gran variedad de productos: prototipos rápidos, impresiones en 3D, fundición en vacío e incluso fabricación de moldes. Tanto si necesita componentes basados en ABS, PA, PC/ABS, PP o PEI (u otros), los tenemos todos. Además, ofrecemos colores y acabados personalizados para satisfacer todas sus necesidades.
Nos codeamos con clientes de todo el mundo, ya sea Europa, América, Asia o Australia. Nos comprometemos a crear productos de primera calidad a precios económicos y con rapidez para que usted pueda volver pronto a la rutina. Somos un grupo de ávidos ingenieros, diseñadores y aficionados a los negocios que estamos entusiasmados con lo que nos espera. Y créenos, amigo, ¡va a ser grande!
modelo acabado de colada al vacío
montaje final
fundición al vacío acabada
Ventajas de la fundición en vacío en China y cómo afecta al proceso
No es como otros procesos de moldeo primario de los que ha oído hablar. De hecho, el moldeo por vacío es la tercera forma más rentable de fabricar diseños complejos. Es una alternativa a la que recurren muchas empresas, especialmente en estos tiempos de dificultades económicas. Si desea moldear plásticos más finos o incluso metales, o si su presupuesto es un poco ajustado y quiere ahorrarse algo de dinero, el moldeo por vacío puede ser lo que necesita.
Fabricación de bajo volumen
Puede utilizarse cuando se necesitan volúmenes reducidos o tolerancias elevadas, mientras que de otra forma requiere un coste elevado. Además de prototipos y productos personalizados, se suele utilizar cuando no se necesitan grandes cantidades de piezas. De ahí que sea ideal para fabricar prototipos y joyas en pequeños lotes para probar el mercado antes de iniciar la producción en serie.
Fabricación y entrega rápidas
A pesar de que la fundición en vacío ofrece una rápida fabricación y entrega de productos, las industrias de todo el mundo la prefieren. Obtienen el producto a tiempo para sus clientes que lo necesitan con urgencia, y como no es necesario fabricar moldes, también se ahorra tiempo para que un nuevo artículo desarrollado salga al mercado.
A diferencia de otros tipos de procesos de fundición de metales, la fundición en vacío produce piezas mucho más rápido. El tiempo necesario para cada colada varía en función de la complejidad, pero suele oscilar entre unos pocos días y una semana.
Una alternativa más barata al moldeo por inyección
Este material no tiene requisitos especiales en comparación con el acero o el aluminio, esos 2 materiales necesitan mecanizado por lo que su tiempo es mayor.
Se utiliza para crear prototipos, moldes, así como moldes para fundición en epoxi, yeso y hormigón porque la silicona es menos costosa que otros materiales. Reduce el coste global de producción,normalmente 30%.
El programa también puede utilizarse para crear fácilmente prototipos grandes y complejos.
Sin necesidad de herramientas de producción
En comparación con otros métodos de fundición, la fundición en vacío no requiere utillaje, lo que significa que es una gran opción para las empresas que no desean invertir en moldes y utillaje caros.
Los moldes de fundición al vacío son más sencillos que los moldes de inyección de plástico de acero o los moldes de fundición a presión, por lo que son mejores para la creación de prototipos, ya que se pueden fabricar de forma rápida y barata.
Mejor calidad del producto
Con la fundición en vacío, la calidad del producto es mejor debido a una menor porosidad, un mejor acabado superficial y una mayor precisión dimensional. Además, se minimizan la contracción y el alabeo durante el curado.
Esto hace que la fundición en vacío sea ideal para industrias que requieren componentes de alta calidad, como los dispositivos médicos y la industria aeroespacial. Un proceso de fundición en vacío produce piezas con menos defectos y líneas de separación más limpias que otros tipos de procesos de fundición.
Proceso de fundición al vacío:
Para controlar la calidad y el ritmo de formación de un producto y reducir los costes de mano de obra, los fabricantes recurren al proceso de fundición en vacío mediante moldes o matrices.
Primer paso: establecer el modelo
Su primera tarea en el desarrollo de componentes de fundición debe ser la creación de un patrón de modelo que sirva como referencia de molde y forma de sus componentes de fundición finales. Pueden utilizarse técnicas de mecanizado CNC o impresión 3D como soluciones de creación de prototipos; cada característica del diseño del producto, como dimensiones, formas y características de la superficie, debe representarse con precisión dentro de este patrón.
La selección de materiales para los modelos suele incluir metales, plásticos, madera, cera y resinas epoxi. La selección depende de los requisitos de mecanizabilidad, resistencia al calor y estabilidad dimensional, como la excelente calidad superficial del aluminio, que se presta a un mecanizado sencillo; por otro lado, el plástico ABS ofrece cambios de material más asequibles en función de las necesidades.
Asegúrese de hacer todo lo posible al crear el patrón del modelo para los componentes de fundición, con una precisión de +-0,005 pulgadas para obtener resultados exactos. De este modo se garantiza que las piezas de fundición cumplan las especificaciones de diseño con precisión; también pueden añadirse textos, logotipos o filetes a este diseño de modelo para darle un atractivo adicional; puede ser necesario incluir ángulos de desmoldeo para facilitar los procesos de desmoldeo.
La construcción de modelos sin defectos es crucial para evitar que las imperfecciones se cuelen en los elementos finales de producción, como superficies irregulares, alabeos, burbujas de aire o marcas de pasadores eyectores. Por ello, tanto el diseño como la fabricación de estos modelos deben ir acompañados de una planificación experta.
Paso dos de tres: Construir un molde de silicona
Tras crear un patrón maestro preciso, el siguiente paso en el desarrollo del molde debe ser la creación del molde de caucho de silicona. Una vez suspendido en un marco de molde y silicona líquida se vierte alrededor, que fluye libremente a lo largo de cada contorno antes de ser curado a través de catalizador en un molde de caucho extremadamente flexible.
La silicona es ideal para reproducir detalles intrincados y geometrías complejas con una precisión de hasta 0,005 pulgadas o menos, proporcionando un fácil desmoldeo de las piezas tras el curado y una larga vida útil del molde a lo largo de muchos ciclos de fundición. Los fabricantes de moldes confían en las siliconas de alto rendimiento con una excelente resistencia química y térmica como la elección de material ideal, que permite a los fabricantes de moldes replicar diseños de moldes complejos de forma más fiable que con cualquier otro medio.
Existen dos diseños principales de moldes utilizados para la fundición en vacío:
- Molde de una sola pieza - Un molde de pieza individual con una cavidad y un vaso de colada adecuado para geometrías de pieza sencillas, como las simétricas.
- Molde de varias piezas - Compuestos por múltiples piezas que permiten un desmoldeo flexible tras el curado; estos moldes deben ensamblarse tras el curado antes de su uso.
Antes de verter la silicona sobre un patrón maestro, deben aplicarse agentes desmoldeantes para evitar que se pegue y permitir un desmoldeo limpio. En el diseño del molde también pueden incluirse orificios de ventilación y pasadores de expulsión, mientras que las copas de vertido deben diseñarse de forma que se minimice el flujo turbulento de resina.
La creación de un molde de silicona excepcional requiere una habilidad considerable en los procesos de fundición en vacío. La construcción del molde influye directamente en la precisión, la calidad del acabado superficial y la consistencia de los productos finales.
Tercera etapa del proceso de casting: Preparación para el casting
Antes de iniciar la producción, el molde de silicona acabado debe montarse y sellarse en una cámara de colada al vacío. A continuación, los componentes de resina de poliuretano líquida se mezclan según las especificaciones antes de que los operarios supervisen para garantizar la proporción de mezcla adecuada que afecta al tiempo de curado y a las propiedades del material.
A continuación, el recipiente de resina debe desgasificarse al vacío para eliminar las burbujas de aire que podrían quedar atrapadas en las piezas de fundición y afectar negativamente al rendimiento mecánico y al aspecto estético. La desgasificación puede durar entre 5 y 20 minutos en función de la viscosidad.
Cuarto paso : Ciclo de colada en vacío
Una vez ensamblados el molde y la resina, se cierra la cámara y comienza la colada automatizada. Las etapas clave incluyen:
El precalentamiento del molde entre 150-182degF acelerará el curado. Una vez calentada, la resina debe verterse directamente en las cavidades del molde y en los vasos de desbordamiento para rellenar rápidamente cualquier detalle fino antes del curado.
Debe aplicarse una presión de vacío de 29 pulgadas de mercurio durante 60 a 90 segundos para expulsar las burbujas de aire de la resina y garantizar una colada sin huecos. Una vez eliminada esta presión de vacío, la pieza se solidifica en el molde a medida que la resina se endurece; los tiempos de endurecimiento suelen oscilar entre dos y diez minutos.
Tras un curado adecuado, la pieza se desmolda y se termina. Para obtener una calidad de superficie y unas propiedades mecánicas excepcionales, debe utilizarse una presión de vacío controlada para arrastrar la resina líquida uniformemente por todas las hendiduras de los moldes de silicona, lo que garantiza una calidad de superficie, una precisión y unas propiedades mecánicas excepcionales. El utillaje calentado acelera el curado de la resina, acelerando aún más la productividad.
La colada en vacío plantea muchos retos y limitaciones únicos que deben tenerse en cuenta, incluidas las restricciones de material y las dificultades operativas. Aquí exploramos estas consideraciones como parte de Vacuum Casting 101.
Aunque la fundición en vacío ofrece varias ventajas, existen ciertos obstáculos y restricciones asociados a su aplicación que deben tenerse en cuenta antes de tomar esta vía:
Limitaciones del tamaño de las piezas
Las dimensiones de la cámara de vacío determinan el tamaño máximo de las piezas. Las máquinas comerciales suelen aceptar piezas de hasta 60″x20″x20″, aunque los sistemas personalizados pueden manejar dimensiones mucho mayores. Además, las piezas más grandes requieren bombas de vacío de mayor capacidad para alcanzar las presiones deseadas.
Durabilidad del molde
Aunque los moldes de silicona tienden a durar cientos de ciclos sin desgastarse ni necesitar ser sustituidos, con el tiempo sus delicados detalles empiezan a deteriorarse y deben mejorarse o sustituirse por completo. Utilizar siliconas de mayor rendimiento puede prolongar la longevidad, pero con un coste añadido.
Las piezas de fundición al vacío requieren trabajos de acabado adicionales como lijado, taladrado, roscado o pegado para su acabado. Además, también pueden ser necesarios agentes desmoldeantes cuando se trata de ángulos de desmoldeo mínimos en superficies verticales. Aunque las operaciones secundarias son un componente integral de los procesos de fundición en general, la fundición en vacío suele requerir más tiempo y costes que los métodos de forma neta.
La colada en vacío de poliuretanos ofrece propiedades únicas en comparación con otros procesos; sin embargo, su gama es más restringida que la de otros. Los termoplásticos de ingeniería de alta temperatura, como el PEEK, no pueden moldearse al vacío debido a la limitada selección de materiales de este proceso; de forma similar, los materiales muy rellenos o especiales que requieren alta cizalladura/presión pueden no ser adecuados tampoco.
Experiencia en procesos
Crear patrones maestros de precisión, moldes de silicona de alta fidelidad, desgasificar las resinas adecuadamente y ajustar los parámetros del proceso correctamente al iniciar las operaciones de fundición al vacío es todo un arte. Al principio suele producirse un periodo de prueba y error, por lo que, en general, antes de iniciar las operaciones de fundición en vacío, es necesario adquirir una gran experiencia interna en el proceso.
Los ingenieros deben tener en cuenta estas limitaciones para elegir una tecnología de fabricación óptima, como la fundición en vacío. Aunque ningún método de fabricación puede satisfacer todas las aplicaciones a la perfección, tener en cuenta estas restricciones ayuda a los ingenieros a seleccionar las tecnologías adecuadas: en muchos casos, la fundición en vacío sigue siendo un método de fabricación de precisión muy competitivo y eficaz para determinados fines.
Comparación entre métodos de fundición
Para hacerse una idea más completa, puede ser útil comparar el moldeo por vacío con otros métodos de moldeo alternativos más conocidos:
La fundición a presión es muy adecuada para producir piezas metálicas complejas en volúmenes muy elevados en ciclos cortos con una excelente consistencia dimensional y ciclos rápidos, aunque los costes de utillaje de las matrices de acero pueden ser prohibitivos; alternativamente, la fundición en vacío puede ofrecer un mayor potencial de creación de prototipos cuando se trata de prototipos, volúmenes de preproducción o producción de series cortas.
Fundición en arena ofrece una opción económica de utillaje para el moldeo de metales y aleaciones; sin embargo, su precisión y acabado superficial no son comparables a los de los plásticos y uretanos moldeados al vacío. Los moldes de arena también tienden a durar menos que sus homólogos de silicona reutilizables.
Moldeo por inyección
El moldeo por inyección ofrece una eficacia y precisión excepcionales en la fabricación de piezas de polímero a gran escala, pero las herramientas de acero pueden resultar caras y los plazos de entrega largos. La fundición en vacío ofrece un método alternativo cuando se trata de volúmenes reducidos en los que el moldeo por inyección simplemente no se justifica debido a los costes de las herramientas de acero y los largos plazos de entrega.
Moldeo por transferencia de resina (RTM) se inventó y perfeccionó durante la Primera Guerra Mundial para producir piezas duraderas a un coste asequible.
RTM emplea moldes cerrados similares a los de colada al vacío, pero inyecta resina a presión sin vacío. El RTM se ha popularizado ampliamente como método para fabricar compuestos de alto rendimiento, pero carece de la precisión y el acabado superficial que ofrecen los plásticos moldeados al vacío. Además, el RTM utiliza moldes metálicos o de materiales compuestos más caros que los moldes de silicona para aplicaciones de moldeo por inyección.
Moldeo rotacional
En el moldeo rotacional, los polímeros en polvo se calientan contra las superficies calientes del molde antes de fundirse por rotación. Este método permite crear piezas huecas de gran geometría, inalcanzables mediante el moldeo por vacío; sin embargo, carece de precisión y solo debería tenerse en cuenta para crear piezas sólidas complejas que normalmente requerirían el moldeo por vacío.
Impresión 3D mes La impresión 3D ofrece una libertad geométrica y una complejidad de las piezas sin precedentes gracias a un proceso aditivo sin necesidad de herramientas, pero su acabado superficial, su precisión y las propiedades del material de uso final suelen ser inferiores a las que ofrecen las piezas moldeadas al vacío, por lo que la impresión 3D y el moldeado al vacío deben considerarse tecnologías complementarias de prototipado rápido.
Fundición centrífuga consiste en verter metal líquido de manera uniforme en un molde permanente que gira sin cesar utilizando la fuerza centrífuga, con pesos de fundición que alcanzan las 10.000 libras, ¡superando incluso las capacidades de la fundición en vacío! Sin embargo, para piezas de plástico de alta precisión, la fundición en vacío ofrece una precisión, un detalle y un acabado superficial superiores a los métodos centrífugos.
En general, la fundición en vacío ofrece una combinación óptima de costes iniciales de utillaje, opciones de selección de materiales, tamaños de piezas que pueden fabricarse en series de producción de distintas longitudes, tamaños de series de producción de precisión y calidad superficial, lo que la convierte en una alternativa atractiva y rentable para aplicaciones acordes con sus capacidades.