Proceso de fundición a la cera perdida

Las piezas fundidas se pueden hacer a partir de un modelo de cera original (el método directo) o de réplicas en cera de un patrón original que no necesitan estar hechas de cera (el método indirecto). Los siguientes pasos describen el proceso indirecto, que puede tardar de dos a siete días en completarse.

1. Producir un patrón maestro: Un artista o fabricante de moldes crea un patrón original a partir decera,arcilla,madera,el plasticou otro material.^[5]En los últimos años la producción de patrones utilizandoImpresión 3dde modelos producidos pordiseño asistido por ordenadorEl software se ha vuelto popular utilizando principalmenteresinabasadoEstereolitografía(SLA) o impresoras 3D DLP para patrones de alta resolución o filamento PLA estándar cuando no se requieren altos niveles de precisión. Si utiliza un patrón impreso en 3D, vaya directamente al paso 5.
2. crear un molde: Amoho, conocido como elmaestro muere, está hecho para adaptarse al patrón maestro. Si el patrón maestro se hizo de acero, el troquel maestro se puede fundir directamente desde el patrón usando metal con un punto de fusión más bajo.GomaLos moldes también se pueden fundir directamente a partir del patrón maestro. Alternativamente, se puede mecanizar un troquel maestro de forma independiente, sin crear un patrón maestro.^[5]
3. Producir patrones de cera.: Aunque se llamapatrones de cera, los materiales del patrón también pueden incluir plástico y congelados.mercurio.^[5]Los patrones de cera se pueden producir de dos maneras. En un proceso, la cera se vierte en el molde y se agita hasta que una capa uniforme, generalmente de unos 3 mm (0,12 pulgadas) de espesor, cubre la superficie interna del molde. Esto se repite hasta alcanzar el grosor del patrón deseado. Otro método consiste en llenar todo el molde con cera fundida y dejarlo enfriar como un objeto sólido.^{[cita necesaria]}
   Si se requiere un núcleo, existen dos opciones: cera soluble o cerámica. Los núcleos de cera soluble están diseñados para derretirse del revestimiento de revestimiento con el resto del patrón de cera; Los núcleos cerámicos se eliminan después de que el producto se haya endurecido.^[5]
4. Montar patrones de cera: Se pueden crear y ensamblar múltiples patrones de cera en un patrón grande para fundirlo en un solo lote. En esta situación, los patrones se adhieren a una cera.bebederopara crear un grupo de patrones, oárbol.Para unir patrones, se utiliza una herramienta calefactora para derretir ligeramente las superficies de cera designadas, que luego se presionan entre sí y se dejan enfriar y endurecer. Se pueden ensamblar hasta varios cientos de patrones en un árbol.^[5][6]Los patrones de cera también pueden serperseguido, lo que significalíneas de separaciónodestellosse eliminan con la herramienta metálica calentada. Finalmente, los patrones sonvestido(eliminando imperfecciones) para que parezcan piezas terminadas.^[7]
5. Aplicar materiales de revestimiento: El molde cerámico, conocido comoinversión, se produce repitiendo una serie de pasos (recubrimiento, estuco y endurecimiento) hasta lograr el espesor deseado.
   1. RevestimientoImplica sumergir un conjunto de patrones en una suspensión de material refractario fino y luego drenarlo para crear un recubrimiento superficial uniforme. En este primer paso se utilizan materiales finos, también llamadocapa de imprimación, para preservar los detalles finos del molde.
   2. estucadoAplica partículas cerámicas gruesas sumergiendo patrones en unlecho fluidizado, colocándolo en una lijadora tipo lluvia o aplicando materiales a mano.
   3. Endurecimientopermite que los recubrimientos se curen. Estos pasos se repiten hasta que el revestimiento alcanza el espesor requerido, generalmente de 5 a 15 mm (0,2 a 0,6 pulgadas). Los moldes de revestimiento se dejan secar por completo, lo que puede tardar entre 16 y 48 horas. El secado se puede acelerar aplicando vacío o minimizando la humedad ambiental. También se pueden crear moldes de revestimiento colocando los grupos de patrones en unmatrazy luego verter material de revestimiento líquido desde arriba. Luego se hace vibrar el matraz para permitir que escape el aire atrapado y ayudar al material de revestimiento a llenar los pequeños huecos.^[5][8]
   4. Materiales: comúnrefractarioLos materiales utilizados para crear las revestimientos son: sílice, circonio, varios.silicatos de aluminio, yalúmina. La sílice se utiliza habitualmente ensílice fundidaforma, pero a vecescuarzoSe utiliza porque es menos costoso.Silicatos de aluminioson una mezcla de alúmina y sílice, donde las mezclas comúnmente utilizadas tienen un contenido de alúmina del 42 al 72%; con un 72% de alúmina, el compuesto se conoce comomullita. Durante la(s) capa(s) primaria(s),circónLos refractarios de base se utilizan comúnmente, porquecirconioEs menos probable que reaccione con el metal fundido.^[8]Antes de la sílice, una mezcla de yeso y moldes viejos triturados (chamota) se utilizó.^[9]Los aglutinantes utilizados para mantener el material refractario en su lugar incluyen:silicato de etilo(a base de alcohol y químicamente fraguado),sílice coloidal(a base de agua, también conocido como sol de sílice, fijado por secado),silicato de sodio, y un híbrido de estos controlados porpHyviscosidad.
6. desparafinado: Una vez que los moldes de cerámica se han curado por completo, se les da la vuelta y se colocan en unhornooautoclavepara derretir y/o vaporizar la cera. La mayoría de las fallas de la carcasa ocurren en este punto porque las ceras utilizadas tienen uncoeficiente de expansión térmicaeso es mucho mayor que el material de revestimiento que lo rodea: a medida que la cera se calienta, se expande e introduce tensión. Para minimizar estas tensiones, la cera se calienta lo más rápido posible para que las superficies exteriores de la cera puedan derretirse y drenar rápidamente, dejando espacio para que el resto de la cera se expanda. En determinadas situaciones, se pueden perforar agujeros en el molde antes de calentarlo para ayudar a reducir estas tensiones. La cera que sale del molde suele recuperarse y reutilizarse.^[10]
7. Precalentamiento de quemado: Luego el molde se somete a unagotamiento, que calienta el molde entre 870 °C y 1095 °C para eliminar la humedad y la cera residual, y parasinterizarel molde. A veces este calentamiento también se utiliza para precalentar el molde antes de verterlo, pero otras veces se deja enfriar el molde para poder probarlo. El precalentamiento permite que el metal permanezca líquido por más tiempo para que pueda llenar mejor todos los detalles del molde y aumentar la precisión dimensional. Si se deja enfriar el molde, las grietas encontradas se pueden reparar con lechada cerámica o cementos especiales.^[10][11]
8. Torrencial: A continuación, el molde de revestimiento se coloca con el lado abierto hacia arriba en una tina llena de arena. El metal se puede verter por gravedad o forzar aplicando presión de aire positiva u otras fuerzas.fundición al vacío,fundición inclinada, vertido asistido por presión yfundición centrífugason métodos que utilizan fuerzas adicionales y son especialmente útiles cuando los moldes contienen secciones delgadas que de otro modo serían difíciles de llenar.^[11]
9. Desinvertir: El caparazón está martillado,medios de comunicación criticados,vibró,chorro de agua, o disueltos químicamente (a veces connitrógeno líquido) para liberar el casting. El bebedero se corta y se recicla. Luego se puede limpiar la pieza fundida para eliminar signos del proceso de fundición, generalmente mediantemolienda.^[11]
10. Refinamiento: Después del pulido, la pieza fundida terminada se somete a un acabado. Esto suele ir más allá del pulido, ya que las impurezas y los negativos se eliminan mediante herramientas manuales y soldadura. En el caso de que la pieza necesite un enderezamiento adicional, este proceso se suele realizar mediante prensas enderezadoras hidráulicas, que ajustan el producto a sus tolerancias.^[12]