¿Qué proceso de fundición de metales se parece más al moldeo por inyección de plásticos?

El moldeo por inyección de plástico es uno de los procesos de fabricación más comunes y versátiles de la actualidad. Desde juguetes y artículos para el hogar hasta dispositivos médicos y piezas de automóvil, los componentes de plástico moldeados por inyección están en todas partes.

Dado lo omnipresente y útil que es el moldeo por inyección para los plásticos, es natural preguntarse: ¿existe un proceso equivalente para las piezas metálicas? Resulta que existe un proceso de fundición de metales que funciona de forma muy similar al moldeo por inyección de plásticos: la fundición a presión.

En este puesto, como profesional fabricante de moldeo por inyección de plásticovamos a analizar en profundidad las ventajas de la fundición a presión frente al moldeo por inyección para ver por qué puede considerarse la versión metálica de esta popular técnica de fabricación.

¿Qué proceso de fundición de metales se parece más al moldeo por inyección de plásticos?

El proceso de fundición de metales que funciona de forma más similar al moldeo por inyección de plásticos es la fundición a presión. La fundición inyecta una aleación metálica fundida en moldes de acero a alta presión, lo que permite fabricar en serie piezas metálicas complejas de alta tolerancia. Esto refleja varias etapas y capacidades clave del proceso de moldeo por inyección, lo que califica a la fundición a presión como el equivalente metálico más cercano.

Cómo funciona el moldeo por inyección de plástico

Antes de poder compararlo adecuadamente con el moldeo a presión, repasemos rápidamente cómo funciona el moldeo por inyección convencional. Este es el proceso estándar de moldeo por inyección:

La materia prima plástica se funde en el interior del barril de la máquina de moldeo por inyección. Los plásticos más utilizados son ABSPVC, nailon, HDPE y policarbonato. El plástico se funde por el calor y la presión de un tornillo giratorio.

El plástico, ahora líquido, se inyecta en un molde de acero. El molde está cerrado con abrazaderas y ha sido lubricado y refrigerado por conductos de agua. El plástico llena la cavidad y adopta la forma del molde.

La pieza moldeada se enfría dentro del molde hasta que esté lo suficientemente rígido para ser expulsado. Los tiempos de enfriamiento dependen del plástico utilizado y del grosor de la pared, pero suelen oscilar entre 20 segundos y 2 minutos.

El molde se abre y se expulsa la pieza de plástico terminada. Es necesario recortar ligeramente las piezas para eliminar el exceso de plástico y las líneas del molde.

Este rápido proceso de 4 fases permite fabricar en serie piezas de plástico complejas con precisión, eficacia y repetibilidad. Pero, ¿existe un equivalente en metal?

Comparación entre fundición inyectada y moldeo por inyección

La fundición a presión es un proceso de fabricación en el que un metal fundido se inyecta a alta presión en un molde de acero, llamado matriz. Los metales más comunes son las aleaciones no ferrosas de zinc, aluminio, magnesio y cobre.

Esto ya puede sonar muy similar al moldeo por inyección de plástico, pero veamos más de cerca cada etapa clave:

Preparación del molde

Este paso es casi idéntico en los dos procesos. Las matrices metálicas o los moldes de inyección de acero se rocían con un lubricante y se cierran con abrazaderas. Esto ayuda a controlar la temperatura y a expulsar las piezas.

Llenar el molde

Aquí es donde empiezan a verse las similitudes. En la fundición a presión, el metal fundido se inyecta en el molde a través de un cuello de cisne. La presión, la temperatura y la velocidad se controlan cuidadosamente para llenar la cavidad de la matriz.

Al igual que el moldeo por inyección, el proceso de fundición a alta presión permite crear piezas metálicas finas, complejas y de alta tolerancia.

Enfriamiento y solidificación

Una vez lleno el molde, el metal fundido empieza a enfriarse y solidificarse rápidamente, tomando la forma de la matriz metálica. Los tiempos de enfriamiento dependen de la aleación utilizada y del grosor de la pared, pero suelen ser más rápidos que en el moldeo por inyección de plástico.

Expulsión de piezas

Por último, el troquel se separa y la parte metálica solidificada se expulsa. También se realizan algunos recortes menores para eliminar el exceso de metal y las rebabas.

Como puede ver en esta comparación, la fundición a presión funciona de forma muy similar al moldeo por inyección de plástico, sólo que con metal fundido en lugar de plástico. Esto lo convierte en el proceso de fabricación de metal más equivalente.

Ventajas exclusivas de la fundición a presión

Más allá de las similitudes del proceso, la fundición a presión ofrece algunas ventajas únicas, al igual que el moldeo por inyección para los plásticos:

• Capacidad para producir piezas metálicas complejas de alta tolerancia a gran escala
• Ciclos de producción muy rápidos
• Bajo coste unitario con volúmenes más elevados
• Amplia selección de aleaciones moldeables
• Alto grado de automatización posible

Estas características beneficiosas han hecho de la fundición a presión el proceso elegido para la producción de piezas metálicas en muchas industrias, como la automovilística, la aeroespacial, la electrónica y la de productos de consumo.

La fundición a presión permite crear componentes metálicos duraderos con unas dimensiones más precisas que otras técnicas de fabricación de metales. Esto permite fabricar a escala piezas metálicas pequeñas pero complejas, de forma similar al moldeo por inyección de plásticos.

Diferencias clave entre fundición inyectada y moldeo por inyección

Aunque el proceso de fundición a presión tiene muchos puntos en común con el moldeo por inyección de plásticos, también existen algunas diferencias notables:

Materiales utilizados: La principal diferencia es que el moldeo por inyección utiliza polímeros plásticos, mientras que la fundición a presión trabaja exclusivamente con aleaciones metálicas fundidas. Cada proceso se adapta a su respectivo tipo de material.

Coste del moho: Debido a las altas temperaturas y presiones, los moldes de fundición a presión son más complejos y caros que los de inyección de plástico. Sin embargo, también suelen durar más de un millón de disparos.

Post-procesamiento: Las piezas moldeadas a presión requieren poco acabado, ya que se expulsan con superficies lisas. Los plásticos moldeados por inyección suelen necesitar algunas operaciones secundarias de desengrasado, texturizado o decoración.

Plazo de entrega: La fundición a presión suele tener ciclos más rápidos que el moldeo por inyección, sobre todo para piezas pequeñas y de paredes finas. Pero la creación de prototipos por inyección de plástico es más fácil con moldes de aluminio de menor coste.

En resumen, las dos principales diferencias se reducen a los materiales utilizados y a la complejidad y el coste del molde. Por lo demás, el proceso de formación es bastante similar.

¿Qué proceso es el adecuado para su aplicación?

Hemos cubierto mucho terreno comparando la fundición a presión con el moldeo por inyección de plástico. Recapitulemos las principales conclusiones:

• La fundición a presión funciona de forma similar al moldeo por inyección, pero con metal fundido en lugar de polímeros plásticos.
• Ambas pueden fabricar piezas complejas de alta tolerancia en grandes volúmenes de producción.
• La fundición a presión ofrece ventajas exclusivas como solidez, resistencia al calor y ciclos más rápidos
• El moldeo por inyección de plástico reduce los costes y flexibiliza los materiales

Entonces, ¿cuál tiene sentido para su producto o aplicación específica?

He aquí algunas directrices:

Moldeo por inyección de plásticos tiende a funcionar mejor si lo necesitas:

• Bajos costes por unidad, especialmente en volúmenes muy elevados
• Piezas ligeras resistentes a la corrosión
• Bajos costes de puesta en marcha y creación de prototipos
• Libertad creativa con colores, texturas y materiales

Fundición a presión tiende a funcionar mejor si se requiere:

• Piezas metálicas de alta resistencia y resistentes al calor y a la abrasión
• Componentes complejos con tolerancias muy ajustadas
• Superficies más lisas que no necesitan tratamiento posterior
• Ciclos de producción rápidos

Para algunas aplicaciones, ambos procesos o incluso una combinación de ellos pueden tener sentido. Pero la evaluación de sus necesidades y prioridades específicas le orientará a la hora de elegir el mejor proceso.

La versatilidad del moldeo por inyección de plástico lo ha convertido en el método de fabricación preferido para la producción en serie de piezas de plástico en infinidad de sectores. Y la fundición a presión ofrece la misma capacidad, eficiencia y precisión, pero para componentes metálicos asequibles.

Así que si alguna vez se ha preguntado o ha necesitado un proceso de fabricación metálico que ofrezca ventajas similares a las del moldeo por inyección, no busque más: la fundición a presión es lo más parecido a una versión metálica de esta omnipresente técnica de producción.