Fundición Hueca y Fundición a Cera Pérdida

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4.2. Fundición a Cera perdida

Este proceso consiste en la creación de un modelo en cera de la pieza que se requiere, este modelo debe de tener exactamente las características deseadas en la pieza a fabricar. El modelo de cera es revestido con yeso o un material cerámico que soporte el metal fundido. Luego el conjunto se introduce a un horno, con ello el material cerámico se endurece y el modelo de cera se derrite, obteniendo así el molde. En el molde fabricado se vacía el metal fundido y se obtiene la pieza deseada. Es un proceso de fundición capaz de hacer piezas de alta precisión e intrincados detalles y se conoce también como fundición a la cera perdida, debido a que el modelo de cera se pierde en el molde antes de fundirse.

El proceso de fundición a la cera perdida frente a los demás métodos de fundición, posibilita piezas de formas muy intrincadas. Esta técnica tiene las siguientes características:

- Máxima libertad de la configuración de piezas

- Gran exactitud en comparación a los demás métodos de fundición

- Posibilidad de aplicación de casi todas las aleaciones técnicamente logrables por fundición

- Suprecion de las rebabas a lo largo de las juntas de separación entre moldes, propia de otros procedimiento

4.3. Ventajas y Desventajas de la Fundicion a Cera perdida

Ventajas:

- La alta precisión que se puede conseguir (de hasta 0.002 mm)

- Tiene un muy buen acabado superficial

- Se reducen considerablemente los maquinados

- Recuperación de la cera

Desventajas:

- Es muy caro de producir

- A veces puede ser rentable ya que no se necesita de mecanizado posterior

- Algunas piezas requieren de mucho tiempo para terminarlas

- Solidificación lenta

4.4. Materiales usados en la Fundición a Cera perdida

4.4.1.Materiales usados en la cera

Actualmente se usan muchos tipos de ceras y compuestos artificiales, mezclados con resinas naturales o sintéticas. La cera de abeja es la más antigua, pero hoy en día se sigue usando por su alta ductilidad y maleabilidad. También se usa cera microcristalina, resina colofonia, resina carnauba y parafina.

4.4.2. Materiales usados para el recubrimiento

- Cuando el modelo de cera está terminado, se suele recubrir de un material para así formar la cáscara que luego será el molde. A veces se le conoce como “lechada”.

- Es importante que este material sea refractario (que soporte el calor sin deformarse) y que sea maleable, aunque con un enfriamiento lento. Para esto se suelen usar diferentes tipos de escayola o arcilla.

- Sin embargo, para la primera capa es recomendable utilizar material cerámico refractario, compuesto de polvo de sílice, para conseguir mayor dureza.

4.4.3. Materiales usados en la colada

Necesitamos materiales para fabricar la pieza final. El moldeo en cera perdida suele ser usado para piezas hechas de varios tipos de metal y aleaciones, pero lo más común es usar bronce, oro, laton, aleaciones de aluminio, aleaciones de magnesio, hierro fundido, acero inoxidable, entre otros.

4.5. Procedimiento

Para realizar todo el proceso se requiere una combinación de diversos oficios como escultor (para la coordinación del proyecto en general), moldeador (para los primeros pasos), fundidor (para el horneado) y cincelador (para el acabado final).

El proceso se puede dividir en 6 partes:

- Fabricación del modelo de cera

- Elaboración del árbol de piezas

- Recubrimiento de cerámica o lechada

- Eliminación de la cera

- Colada

- Mecanización y perfeccionamiento posterior

4.5.1. Fabricación del modelo en cera

Primero se ha de hacer el modelo de cera. Este suele ser hecho por escultores, artistas y artesanos para la fabricación de sus obras, o también puede ser automático para diseños más simples pero exactos, como partes de turbinas, de motores de coche. A veces, cuando se requiere más precisión en la figura, el modelo de cera se recrea en escayola, usando un molde partido en dos (bivaldo).

4.5.2. Elaboracion del árbol de piezas

Como normalmente se realizan varias piezas a la vez, todos los modelos de cera son pegados o soldados a un bebedor común. Los bebederos son tubos que, luego al ser pasados a negativo con la arcilla formando huecos, servirán para la entrada del material fundido en cada uno de los moldes.

4.5.3. Recubrimiento de cerámica o lechada

Este proceso se hace a mano, para evitar posibles imperfecciones en las piezas. Se sumerge el árbol con todos los modelos en una solución cerámica, llamada lechada, que marca los contornos del molde.

Este material, como dijimos antes, tiene que ser muy refractario y adhesivo a la superficie del modelo. Tras formar la capa inicial, se sigue añadiendo arena de circonio para reforzar la lechada, y se continua, ya de forma automática, hasta llegar a grosor de 7 mm. Sólo este proceso puede tardar hasta 5 días.

4.5.4. Eliminación de la cera

A continuación, se debe eliminar la cera del interior de los moldes de cerámica. Para ello, se introducen en unos hornos durante 10 min aprox. La cera sale por cada uno de los huecos dejados por los bebederos y luego cae por el bebedero común hasta salir completamente de los moldes.

4.5.5. Colado

Aquí cuando la pieza real se fabrica. Previamente se debe calentar el molde de cerámica para evitar que se creen tensiones entre el material fundido y la cerámica. A continuación se vierte el líquido fundido dentro del molde, y se deja un tiempo para que se enfríe.