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Français En la actualidad existe un amplio abanico de posibilidades para la producción de piezas de acero y otros materiales a nivel industrial. Este rango abarca desde el mecanizado hasta el MIM (Metal Injection Moulding) pasando por técnicas más clásicas como la microfusión. En este artículo explicaremos las distintas técnicas de fabricación de piezas metálicas.
Distintas tecnologías para la fabricación de piezas metálicas
A grandes rasgos, las tecnologías de fabricación de piezas metálicas se podrían clasificar en las siguientes áreas tecnológicas:
- PM (Powder Metallurgy) o Pulvimetalurgia.
- Conformado: Forja, estampación, extrusión, laminado, etc.
- Mecanizado.
- Fundición, en sus diferentes vertientes: Microfusión, fundición en arena, fundición en molde, al vacío, etc.
- Metal Injection Moulding (M.I.M.)
- Impresión 3D (Additive Manufacturing)
Todas estas tecnologías aportan al mercado distintas soluciones y aproximaciones al reto de la fabricación de piezas en masa. A continuación, y de manera resumida describimos cada una de ellas:
Pulvimetalurgia
Es el proceso de compactación de polvos finos del material escogido para dar la geometría requerida. Esta compactación se realiza a través de prensas hidráulicas o neumáticas. A continuación, se realiza un proceso de sinterizado en mufla en atmósfera controlada para evitar la oxidación. Es una tecnología que tiene como principales inconvenientes una precisión mejorable y que no se consiguen densidades altas y por tanto, las propiedades mecánicas que se obtienen están muy limitadas.
Conformado
Dependiendo del sistema de conformado y de si el proceso es en caliente o en frío existen distintas variantes. Las principales son:
Forja
Consiste en la deformación del metal al rojo vivo a través de impacto y presión.
Estampación
En este caso la deformación se hace a través de la presión entre 2 matrices o moldes.
Extrusión
Puede hacerse en caliente o frío y consiste en empujar el material a través de un troquel que tiene la forma deseada.
Laminado
En este caso el objetivo es reducir el espesor por medio de la utilización de parejas de rodillos.
Mecanizado
Consiste en el conjunto de operaciones que, por corte y arranque de viruta, sirven para obtener las dimensiones y especificaciones de las piezas, a través de distintas operaciones y herramientas de abrasión y corte. En el caso de obtención de la pieza con un 100 % de mecanizado existe un gasto de material y herramientas evidente además del tiempo requerido. Sin embargo, es una tecnología complementaria (y en muchos casos necesaria) para obtener los acabados requerido de una pieza.
Fundición
Es una tecnología utilizada desde la antigüedad que consiste en fundir el metal a altas temperaturas para verterlo en un molde y dejarlo enfriar. Las principales variantes de este proceso son la:
Fundición en arena
Como su propio nombre indica, se vierte la colada sobre un molde hecho de arena refractaria. Se utiliza en piezas de gran tamaño ya que el molde se destruye.
Microfusión o fundición a la cera perdida
Consiste en la inyección en molde de la pieza en cera. A partir de esa pieza en cera se crean lo moldes cerámicos donde se va a colar el acero u otro metal (por ejemplo, aluminio) elegido. Es uno de los procesos principales de fabricación en Ecrimesa Group.
Fundición a presión (Die Casting)
Válida para metales de bajo punto de fusión como el aluminio donde éste, en estado líquido, es inyectado en un molde aplicándose una gran fuerza de cierre a los 2 semimoldes. Se trata de un proceso propicio para la fabricación de grandes series.
Moldeo por inyección de metales (MIM)
Es otro de los procesos principales de Ecrimesa Group. Se trata de la inyección en molde de material mezcla de polvo de acero y plástico. En un proceso posterior, el polímero se elimina obteniéndose la pieza en acero. Ideal para piezas de pequeño tamaño de geometría compleja que requieran gran exactitud y calidad superficial.
Impresión 3D (Additive Manufacturing)
Es el proceso más nuevo de fabricación de piezas que continua con el avance de la tecnología de impresión 3D tan presente en la actualidad. En Ecrimesa Group hemos implantado esta tecnología tanto en la fabricación de prototipos previos a la fabricación del molde como para acelerar el proceso MIM mediante el estudio de prototipos de las piezas finales. Asimismo, se producen con Additive Manufacturing series cortas de piezas con geometría compleja.
Microfusión y MIM en Ecrimesa Group: ventajas frente a otros procesos
Ecrimesa fue la primera empresa a nivel mundial en instalar un horno continuo para el proceso MIM y contamos con más de 50 años de experiencia en Microfusión. Hoy en día, la combinación de estas dos tecnologías proporciona una serie de ventajas frente a la fabricación mediante una sola técnica.
- Flexibilidad en el rango del tamaño de piezas y cantidades. Es posible hacer tanto series largas de piezas pequeñas (con la tecnología MIM <1 g) como cantidades más pequeñas de piezas de mayor tamaño (por ejemplo >20Kg) y alto valor añadido.
- Gran precisión en formas tridimensionales complejas, tolerancias dimensionales estrechas y gran calidad superficial.
- Gran catálogo de aceros, especialmente en Microfusión, llegando, en algunos casos prácticamente a la carta y/o personalizados para clientes concretos. Todo esto se complementa con la realización de tratamientos térmicos «en casa» lo que permite ampliar la oferta de propiedades metalúrgicas de las piezas.
- En el caso de las nuevas tecnologías de Additive Manufacturing actualmente no son competencia del proceso MIM. En realidad, son complementarias ya que todavía hay en el mercado muy pocos materiales disponibles, con un elevado precio.
La importancia del Mecanizado
Todas las ventajas de la Microfusión y el MIM se completan con las operaciones de mecanizado dentro del mismo proceso de fabricación.
A la versatilidad y flexibilidad de materiales de la Microfusión, el mecanizado puede resultar la solución ideal para la entrega de piezas directas a la cadena de montaje. Estas operaciones de mecanizado son normalmente bastante sencillas al tener la pieza de microfusión ya una precisión bastante alta.
En el caso del proceso MIM estas operaciones de mecanizado son más inusuales dada la precisión y calidad superficial intrínseca del proceso. Aún así, en casos muy concretos se realizan operaciones de mecanizado, normalmente sencillas.
¿Cuál es la mejor tecnología para la fabricación de piezas metálicas?
Todas las tecnologías tienen ventajas y desventajas; no hay una mejor que otra, lo más importante es elegir aquella que se adapte mejor a las necesidades requeridas por el proyecto, tanto en términos metalúrgicos como dimensionales e incluso estéticos. En algunos, casos, la combinación de varias, es la mejor opción.
En Ecrimesa, asesoramos y acompañamos a nuestros clientes en cada paso de la producción, desde el diseño de la pieza y la selección de la tecnología más adecuada para la fabricación, hasta el mecanizado y los tratamientos térmicos finales.
Ecrimesa Group cuenta con la última maquinaria y personal cualificado para desarrollar proyectos de fabricación de piezas de acero y aluminio mediante Microfusión, MIM, mecanizado y fabricación aditiva.
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