Rapid casting y nuevas tecnologías en el proceso de microfundición

Rapid casting and new technologies in investment casting

Siendo el prototipado rápido un método de fabricación diferente de los tradicionales en que no remueve o deforma material sino que lo agrega para obtener las piezas que se han diseñado, es utilizado no solamente en la fabricación de productos terminados sino también en la elaboración de herramientas para agilizar diferentes procesos de manufactura. Este artículo introduce el prototipado rápido como técnica de apoyo al proceso de microfundición. Se hace una descripción corta de las diferentes técnicas que se han implementado hasta el momento y los materiales que sirven para elaborar los artículos de las diversas etapas del proceso en las que prototipado rápido interviene.

Introducción

La tecnología del prototipado rápido (Rapid Prototyping) ha estado disponible comercialmente desde hace dos  décadas. Ha sido usada en una amplia variedad de aplicaciones. Durante los últimos ocho años el uso de tecnologías de prototipado rápido en la industria de la fundición ha jugado  un papel importante en el desarrollo de nuevos materiales y sistemas que apuntan a la fundición en sus diferentes  for mas (Tromans, 2002), debido  a  que  permite  la  producción de prototipos de geometrías complejas en poco tiempo,  y más recientemente, permitiendo la construcción de figuras partiendo de modelos de programas  CAD  en 3D sin  el uso  de moldes. La clave del prototipado rápido  radica  en  que hay una conexión directa entre el modelo de CAD y los objetos sólidos, permitiendo rápidamente fabricar piezas hechas a la medida que el cliente requiere, o partes únicas, como en el caso de las aplicaciones protésicas.

En este artículo se muestran las diferentes técnicas de prototipado rápido que hoy en día están siendo usadas en diversos lugares como parte del proceso de fundición de precisión (lnvestment Casting).

Proceso de microfundición

Este proceso es uno de los más antiguos de las técnicas metalúrgicas. En términos sencillos, es un proceso de fundición en el cual se utiliza un patrón de cera o material similar para ser recubierto por una mezcla cerámica. Después el molde es secado, el patrón se funde y extrae, y el metal fundido es vertido  en  el  molde.  Se  puede  decir que es una técnica que requiere una habilidad considerable para su ejecución.

Los pasos básicos para la obtención de una pieza por microfundición, son: 1. La obtención de un modelo a partir del cual se genera un molde para inyección de ceras. 2. lnyección de la cera en el molde a fin de obtener los patrones de la pieza. 3. Preparación de la mezcla cerámica, que se compone de polvo refractario y un sistema de pegante coloidal; el patrón se introduce en la mezcla (baño húmedo) y después se hace aspersión de polvo cerámico (baño seco), para luego ser secado.