5.1.1 Fundición en arena
Es la forma de moldeo más antigua. El molde se construye con arena con ayuda de un modelo, lo cual exige costes relativamente bajos permitiendo, a la vez, modificaciones eventuales de la forma de la pieza fundida sin necesidad de mucho trabajo. La fabricación del modelo o de una placa modelo se puede realizar en un plazo relativamente corto y a buen precio. La fundición en arena significa un suministro rápido. Es apropiado para la fabricación de piezas fundidas aisladas, preferentemente de gran tamaño y muy complejas, sin despullas (según el proceso de modelado manual) y utilizándose para series pequeñas y grandes (proceso de moldeo mecánico). Si se realiza un cambio de material de hierro o metal pesado a aluminio no pueden utilizarse los moldes existentes, salvo que se realicen costosas modificaciones necesarias en ellos, a causa de la diferente contracción y de las normas de diseño.
5.1.2 Fundición por inyección
La fundición inyectada es la forma de moldeo más económica para grandes series de dimensiones muy pequeñas a intermedias. Las particularidades técnicas (tamaño de las máquinas) y consideraciones de tipo económico limitan las dimensiones grandes y voluminosas en masa, de las piezas a fundir. La libertad en cuanto al diseño está limitada ya que, por ejemplo, las despullas no pueden realizarse con núcleos de arena, debido a la elevada presión de colada. Las piezas obtenidas según este procedimiento se caracterizan por una gran exactitud de medidas, excelente calidad superficial y espesor de paredes muy pequeño, así como una gran uniformidad en la serie, pudiéndose utilizar, en muchos casos, sin necesidad de un mecanizado posterior. La velocidad de producción es muy elevada. La gran duración de los moldes para fundir, fabricados de aceros especiales, aseguran una intercambiabilidad, a largo plazo, de las piezas fundidas en los casos de que los pedidos se repitan, siempre que no se tengan que realizar modificaciones constructivas.
5.1.3 Fundición en coquilla
La fundición en coquilla es adecuada especialmente para dimensiones y masas de piezas intermedias, pero presupone que exista una gran demanda de ellas. El molde, de acero o fundición, requiere costes elevados. En piezas fundidas, de forma complicada, se utilizan coquillas mixtas, en las que se realizan de arena las partes internas (machos) o partes externas del molde que no tengan posibilidad de desmoldearse. En casos especiales (por ejemplo pistones) se utilizan también machos sinterizados, de sales solubles en agua, o de carbón. El rendimiento de colada y la exactitud de las medidas, así como las características mecánicas y la calidad superficial, son en general superiores a las de la fundición en arena.
Como variante de la fundición en coquilla por gravedad ha adquirido gran importancia en los últimos años la fundición en coquilla a baja presión. En este procedimiento se introduce el aluminio líquido, desde abajo, con escasa sobrepresión y velocidad regulada, para que rellene el molde. La denominación “fundición a baja presión” es desorientadora, ya que el proceso no tiene nada que ver con la fundición a presión o inyectada. La ventaja del proceso estriba en el llenado y alimentación, favorables desde el punto de vista técnico, por un lado, y la posibilidad de conseguir más fácilmente una solidificación dirigida, un recorrido menor del material, así como una particular aptitud para la mecanización del proceso de colada. Las piezas así fundidas se distinguen por sus sobresalientes características mecánicas.
5.1.4 Procesos de fundición especiales
Los procesos de fundición especiales son, en general, desarrollos posteriores de los procedimientos de fundición clásicos y trabajan por lo tanto con moldes de un solo uso como permanentes. A estos procesos especiales pertenecen la fundición compuesta, la fundición por centrifugación, el moldeo de precisión, la microfusión, el moldeo con molde gasificado así como el moldeo en vacío o con molde magnético.
5.2 Aspectos económicos de la utilización de la fundición de
aluminio
Al examinar los aspectos económicos de la fundición del aluminio no se puede partir meramente de los costes de la pieza fundida sin mecanizar (pieza en bruto); incluso la comparación de las piezas terminadas y listas para su montaje no da nunca la imagen exacta. Debido a la menor masa, el comprador obtiene, con frecuencia, ahorro adicional en los costes de transporte y energía; la mayor exactitud en el dimensionado lleva consigo simplificación en el control y menor pérdida por rechazo en la elaboración posterior, permitiendo, además, una intercambiabilidad más simple y barata cuando sea preciso.
Para los cálculos económicos se puede aceptar que 1 kg de fundición de aluminio equivale aproximadamente a 2 kg de hierro de fundición, ya que el promedio en el ahorro en masa es, aproximadamente, el 50%. La disminución de tiempos y costos para el mecanizado alcanza, la mayoría de las veces, más de un 50% de lo que se utiliza para igual pieza de acero o fundición de hierro. EI cambio a fundición de aluminio tendrá, en consecuencia, interés sobre todo en aquellos casos en que la construcción que hasta entonces se haya empleado requiera elevadas exigencias en exactitud o, para igual grado de dificultad, mucho mecanizado o trabajos de unión o acoplamiento. En estos casos se logra la rentabilidad de la fundición de aluminio empleando piezas fundidas y listas para el montaje.
Estas consideraciones valen, también, en el análisis económico, para cada uno de los distintos procesos de colada. Se da, para la fundición en arena y en coquilla, un precio por kg, obtenido, en general, de manera empírica, en función de la forma y masa de la pieza. Para piezas fundidas especialmente complejas y obtenidas por fundición inyectada, se debe realizar un cálculo aparte. Se puede aceptar por tanteo que el uso de la fundición inyectada, frente a la realizada en coquilla, supone un ahorro en costos de, aproximadamente, el 25% y, comparado con la fundición en arena entorno a un 50%. Por supuesto que habrá de contarse, en todo caso, con la duración media de los moldes, para fundición inyectada, sobre 50.000 y más coladas, lo que supone contar también con una cantidad de piezas pedidas correspondientemente.