Empresa china de impresión 3D y fundición al vacío
Simulador lógico de fabricación
Compare la impresión 3D, el mecanizado CNC y el moldeo por inyección en función de la cantidad de producción y la complejidad del diseño.
Guía de decisión cuantitativa
Prototipo / prueba de concepto
Prototipos o lotes pequeños
CNC u opción de bajo volumen
Posibilidad de moldeo de bajo volumen
Ventajas del moldeo por inyección
¿Tiene un concepto de producto brillante, pero le falta dinero o equipos de impresión 3D y fundición al vacío?
No te preocupes, estamos aquí para ayudarte. Topworks ofrece servicios de impresión 3D y fundición al vacío de primera calidad a clientes de todo el mundo.
Somos tu empresa de referencia con sede en China, especializada en proyectos de impresión 3D y moldeo al vacío a pequeña escala. ¿Nuestro punto fuerte? Plazos de entrega muy competitivos, tolerancias precisas y precios asequibles.
Ofrecemos una amplia variedad de servicios: prototipos rápidos, impresiones en 3D, fundición al vacío e incluso fabricación de moldes. Tanto si necesitas componentes a base de ABS, PA, PC/ABS, PP o PEI (¡o de otros materiales!), los tenemos todos. Además, añadimos colores y acabados a medida para satisfacer todas tus necesidades.
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Topworks combina una gran experiencia en moldeo por inyección con una gestión de proyectos estructurada, para que su próximo proyecto llegue a tiempo, cumpla las especificaciones y se ajuste al presupuesto.
Trabajamos codo con codo con clientes de todo el mundo, ya sea de Europa, América, Asia o Australia. Nos comprometemos a crear productos de primera calidad a precios económicos y con rapidez, para que puedas volver al trabajo cuanto antes. Somos un grupo apasionado de ingenieros, diseñadores y expertos en negocios que estamos entusiasmados con lo que nos depara el futuro. Y créenos, amigo, ¡va a ser algo 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 se parece a otros procesos de moldeo primario de los que hayas oído hablar. De hecho, el moldeo al vacío es la tercera forma más rentable de fabricar diseños complejos. Es una alternativa a la que están recurriendo muchas empresas, sobre todo en estos tiempos de dificultades económicas. Si estás buscando moldear plásticos más finos o incluso metales, o si tu presupuesto se está ajustando un poco y quieres ahorrarte unos cuantos euros, el moldeo al vacío puede ser la opción adecuada para ti.
Fabricación de bajo volumen
Se puede utilizar cuando se requieren volúmenes reducidos o tolerancias elevadas, mientras que otras alternativas suponen un coste elevado. Además de para prototipos y productos a medida, se suele emplear cuando no se necesitan grandes cantidades de piezas. Por lo tanto, es ideal para fabricar prototipos y joyas en pequeños lotes con el fin de sondear el mercado antes de iniciar la producción en serie. Más información sobre moldeo por inyección de bajo volumen.
Cuenta con la confianza de ingenieros y equipos de producto de todo el mundo
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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 y moldes, así como moldes para fundición en epoxi, yeso y hormigón, ya que la silicona es más económica que otros materiales. Reduce el coste total de producción, normalmente 30%. Para profundizar en costes de moldeo por inyección, consulta nuestra guía completa.
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 el moldeo al vacío sea ideal para sectores que requieren componentes de alta calidad, como productos sanitarios y aeroespacial. El proceso de fundición al vacío permite obtener piezas con menos defectos y líneas de separación más nítidas 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 elección depende de los requisitos de mecanizabilidad, resistencia al calor y estabilidad dimensional; por ejemplo, el aluminio ofrece una excelente calidad superficial que facilita su mecanizado; por otro lado, el plástico ABS permite realizar cambios de material más asequibles cuando sea necesario.
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 única con una cavidad y una copa de vertido, adecuado para piezas con geometrías sencillas, como las simétricas.
- Molde de varias piezas - Compuestos por varias piezas que permiten un desmoldeado flexible una vez finalizado el curado; estos moldes deben montarse 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 le da el acabado final. Para obtener una calidad superficial y unas propiedades mecánicas excelentes, es necesario aplicar una presión de vacío controlada que haga que la resina líquida se distribuya de manera uniforme por todas las hendiduras de los moldes de silicona; esto garantiza una calidad superficial, una precisión y unas propiedades mecánicas excepcionales. El uso de moldes calefactados acelera el curado de la resina, lo que aumenta 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 admitir piezas de hasta aproximadamente 60" x 20" x 20", aunque los sistemas a medida 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.
El moldeo al vacío de poliuretanos ofrece propiedades únicas en comparación con otros procesos; sin embargo, su gama de aplicaciones es más limitada que la de otros. Los termoplásticos técnicos de alta temperatura, como el PEEK, no pueden moldearse al vacío debido a la limitada selección de materiales que permite este proceso; del mismo modo, es posible que tampoco sean adecuados los materiales con alto contenido de relleno o los materiales especiales que requieran un alto nivel de cizallamiento o presión.
Experiencia en procesos
La creación de patrones maestros de precisión, moldes de silicona de alta fidelidad, la desgasificación adecuada de las resinas y el ajuste correcto de los parámetros del proceso al iniciar las operaciones de moldeo al vacío constituyen todo un arte. Al principio suele haber un periodo de prueba y error; por lo general, es recomendable adquirir una experiencia significativa en el proceso a nivel interno antes de comenzar las operaciones de moldeo al vacío.
Los ingenieros deben tener en cuenta estas limitaciones para elegir una tecnología de fabricación óptima, como el moldeo al vacío. Aunque ningún método de fabricación puede adaptarse perfectamente a todas las aplicaciones, tener en cuenta estas restricciones ayuda a los ingenieros a seleccionar las tecnologías adecuadas; en muchos casos, el moldeo al 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 eficiencia y una precisión excepcionales a la hora de fabricar series de piezas de polímero a gran escala; sin embargo, los requisitos de los moldes de acero pueden resultar costosos y los plazos de entrega, largos. El moldeo al vacío ofrece un método alternativo para volúmenes reducidos, en los que el moldeo por inyección simplemente no resulta rentable debido a los costes de los moldes de acero y a los largos plazos de entrega. Lee nuestro Guía definitiva sobre el moldeo por inyección para ver una comparación completa.
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 La impresión 3D ofrece una libertad geométrica y una complejidad de las piezas sin igual gracias a un proceso aditivo que no requiere utillaje; sin embargo, su acabado superficial, su precisión y las propiedades de los materiales para uso final suelen ser inferiores a las que ofrecen las piezas moldeadas al vacío; por lo tanto, la impresión 3D y el moldeo al vacío deben considerarse tecnologías complementarias de prototipado rápido. Véase también: Impresión 3D frente a CNC frente a fundición al vacío.
Fundición centrífuga Consiste en verter metal líquido de manera uniforme en un molde permanente que gira constantemente mediante la fuerza centrífuga, con piezas fundidas que alcanzan las 10 000 libras, ¡superando incluso las capacidades de la fundición al vacío! Sin embargo, para piezas de plástico de alta precisión, la fundición al vacío ofrece una precisión, un nivel de detalle y un acabado superficial superiores a los de los métodos centrífugos.
En general, el moldeo al vacío ofrece una combinación óptima de costes iniciales de utillaje, opciones de selección de materiales, tamaños de piezas que pueden fabricarse en series de diversa longitud, precisión en el tamaño de las series de producción y calidad de la superficie, lo que lo convierte en una alternativa atractiva y rentable para aquellas aplicaciones que se ajustan a sus capacidades.
