Fundición en coquilla vs. fundición a presión: comparación de tecnologías, costes y calidad

La fundición en coquilla y la fundición a presión son dos métodos para fundir aluminio en moldes metálicos permanentes. La diferencia está en el modo de llenado del molde: en la coquilla el metal entra por gravedad, mientras que en la fundición a presión se inyecta a alta velocidad y se comprime bajo alta presión. De ello dependen el coste del molde, el tamaño de serie rentable, el espesor de pared, la precisión y si la pieza puede tratarse térmicamente o soldarse. Comparamos ambas tecnologías y le indicamos cómo elegir la adecuada para su pieza.

En resumen

• Coquilla: menor coste de molde, piezas con buena estanqueidad y propiedades mecánicas, posibilidad de tratamiento térmico T6; rentable desde series cortas hasta series grandes.
• Fundición a presión: molde más caro, pero ciclo más corto, paredes más finas y tolerancias más estrechas (típicamente DCTG 5–7); resulta rentable en series grandes.
• Las piezas fundidas a presión suelen presentar más porosidad gaseosa, por lo que, por regla general, no se someten a solubilizado ni envejecimiento, ni tampoco a soldadura.
• Rugosidad de la pieza en bruto: coquilla aprox. Ra 4–6 µm, fundición a presión aprox. Ra 0,8–1,6 µm.
• En nuestra fundición utilizamos ambas tecnologías: fundición en coquilla de 0,1 a 50 kg y fundición a presión en series de hasta 100 000 piezas al año.

¿Cuáles son las principales diferencias entre las piezas de aluminio fundidas en coquilla y las fundidas a presión?

Ambos métodos emplean moldes metálicos reutilizables, pero trabajan en condiciones muy distintas. Hemos recogido las diferencias más importantes en una tabla.

Característica	Fundición en coquilla	Fundición a presión
Llenado del molde	por gravedad: el metal se vierte en la coquilla	inyección mediante pistón (el metal alcanza varias decenas de m/s en la colada de alimentación) y compactación a una presión del orden de unos cientos de bares
Molde	coquilla de fundición o acero; machos metálicos o de arena	molde de acero para herramientas de trabajo en caliente con canales de temperado; machos y correderas metálicos
Coste del molde	medio	el más alto
Serie rentable	desde series cortas hasta series medias y grandes	series grandes: miles y decenas de miles de piezas al año
Tiempo de ciclo	normalmente de aprox. un minuto a unos pocos minutos	normalmente de unas decenas de segundos a 1–2 minutos
Espesor de pared (orientativo)	desde aprox. 3–4 mm	desde aprox. 1–1,5 mm
Tolerancias según ISO 8062-3	DCTG 6–8	DCTG 5–7
Rugosidad de la pieza en bruto	Ra aprox. 4–6 µm	Ra aprox. 0,8–1,6 µm
Porosidad gaseosa	reducida con una tecnología correcta	mayor: el aire de la cavidad puede quedar atrapado en la pieza fundida
Tratamiento térmico T6, soldadura	posibles (p. ej., EN AC-42000)	por lo general no: existe riesgo de porosidad superficial
Aleaciones en nuestra fundición	entre otras, EN AC-42000 (AlSi7Mg), EN AC-51300 (AlMg5)	EN AC-46200, EN AC-46500, EN AC-47100

Los valores son orientativos y dependen del tamaño y la forma de la pieza fundida. Las tolerancias y la rugosidad se indican según ISO 8062-3 y el manual «Odlewnictwo» (M. Perzyk et al., WNT); más información sobre las clases DCTG en el artículo sobre tolerancias de las piezas fundidas según ISO 8062-3.

Diferencias tecnológicas básicas en la producción de piezas de aluminio fundido

En la fundición en coquilla, la aleación líquida se vierte en una coquilla precalentada: un molde metálico de fundición o acero, recubierto interiormente con una capa protectora. El metal llena la cavidad por su propio peso, de forma tranquila y relativamente lenta, y la solidificación puede dirigirse mediante el sistema de colada y las mazarotas. Las cavidades y los orificios se obtienen con machos metálicos o de arena, lo que permite conseguir formas internas complejas.

En la fundición a presión de aluminio se utilizan máquinas de cámara fría: una dosis de metal entra en la cámara y un pistón la inyecta en el molde de acero en una fracción de segundo, manteniendo la presión hasta la solidificación. Estas condiciones permiten colar paredes finas y detalles pequeños, pero requieren un molde robusto con canales de temperado, correderas y expulsores, y es este molde el que determina el coste de puesta en marcha de la producción.

Costes de producción en las fundiciones de aluminio en coquilla y a presión

El precio de una pieza fundida se compone de dos partes: el coste único de utillaje (coquilla o molde a presión) y el coste de cada pieza: metal, energía, tiempo de máquina, acabado y control. La coquilla es claramente más barata que el molde a presión, por lo que en series cortas y medias suele resultar en un coste total menor. El molde a presión es más caro, pero su ciclo corto y el menor alcance del mecanizado reducen el coste por pieza: en series grandes es la opción más ventajosa.

El punto en el que la fundición a presión empieza a resultar rentable depende del tamaño de la pieza, del número de cavidades del molde, de los requisitos de mecanizado y de la demanda anual. Por ello conviene comparar los presupuestos de ambas variantes. En el artículo explicamos de qué se compone el precio y cómo comparar ofertas: cuánto cuesta una pieza de fundición de aluminio.

Calidad y aplicación de los distintos tipos de piezas de aluminio fundido

Las piezas fundidas en coquilla tienen una estructura compacta y de grano fino, y una porosidad reducida, por lo que se adaptan bien a componentes sometidos a cargas mecánicas, estancos y que van a ser tratados térmicamente: cuerpos, carcasas, soportes y elementos de valvulería. La norma PN-EN 1706 establece para las piezas fundidas en coquilla unas propiedades mecánicas mínimas más altas que para las piezas fundidas en arena de la misma aleación.

Las piezas fundidas a presión se eligen para carcasas de pared fina, tapas, radiadores y componentes de geometría compleja que deben ser ligeros, precisos y repetibles, a menudo sin mecanizado o con mecanizado solo de las superficies funcionales. La limitación es la porosidad gaseosa: en un mecanizado profundo pueden aparecer poros, y el tratamiento en solución o la soldadura pueden provocar ampollas en la superficie.

¿Por qué elegir una fundición de aluminio en Wielkopolska?

La proximidad de la fundición es importante sobre todo en proyectos nuevos. Así resulta más fácil revisar el plano in situ y acordar rápidamente posibles modificaciones en la coquilla o en el molde. El transporte más corto también supone menor riesgo de daños y una logística más sencilla para los lotes recogidos en varias entregas.

Nuestra fundición se encuentra en Janikowo, cerca de Poznań, a unos 9 km del centro de Poznań. Las visitas y la recogida de piezas fundidas son posibles previa cita, y entregamos las piezas en toda Polonia y en el extranjero; las condiciones de entrega (Incoterms) se indican en la oferta.

Coquilla, molde de arena y presión en una sola empresa

Fundimos exclusivamente aleaciones de aluminio: en coquilla, en moldes de arena y a presión. Así, la misma pieza puede presupuestarse con varias tecnologías y elegir la que mejor se ajuste a la serie y a los requisitos. Los modelos, las cajas de machos y las coquillas se fabrican en nuestra propia modelería (en algunos proyectos colaboramos con socios de confianza), y los moldes a presión se diseñan en CAD/CAM con simulación del flujo de la aleación y se fabrican en acero para herramientas en nuestro departamento de utillaje. Puede consultar la gama completa de servicios en la oferta de producción.

Mecanizado y acabado sin proveedores adicionales

Mecanizamos las piezas fundidas en nuestras instalaciones, en centros CNC de 3 y 5 ejes y en tornos automáticos, y bajo pedido rectificamos, pulimos y aplicamos recubrimiento en polvo lacamos en colores RAL. Trabajamos según los sistemas ISO 9001:2015 e ISO 14001:2015, confirmados con certificados de TÜV Rheinland Polska.

¿Cómo elegir la fundición de aluminio adecuada para su proyecto?

Antes de comparar precios, compruebe si la fundición se ajusta a su pieza. Le ayudarán las siguientes preguntas:

• Tecnología – ¿Tiene la fundición el método adecuado para el tamaño de la serie y los requisitos (coquilla, molde de arena, fundición a presión), o solo uno?
• Rango de masas y dimensiones – ¿Su pieza fundida está dentro de sus posibilidades? En nuestro caso: coquilla de 0,1 a 50 kg, molde de arena de 1 a 100 kg en cajas de hasta 1000 mm.
• Aleaciones – ¿Funde la aleación indicada en el plano según PN-EN 1706?
• Tolerancias y recepción – ¿Declara clases reales según ISO 8062-3 y define claramente las condiciones de recepción?
• Mecanizado y acabado – ¿Entrega la pieza terminada o solo la pieza en bruto?
• Sistemas de calidad – Certificado ISO 9001 y, si es importante para usted, también ISO 14001.

Una solicitud completa acelera la presupuestación y facilita la comparación de ofertas; la lista de datos está en la guía cómo preparar una solicitud de oferta a una fundición.

Aspectos más importantes de la colaboración con una fundición de aluminio a presión

La fundición a presión suele ser un proyecto a largo plazo: el molde trabaja durante decenas de miles de ciclos y la serie se recibe por lotes. Al inicio conviene acordar:

• diseño de la pieza para el molde – inclinaciones, radios, espesores de pared, ubicación de los expulsores y posición del plano de partición se definen antes del diseño del molde; los cambios posteriores son costosos,
• previsión de cantidades – la demanda anual y el tamaño del lote determinan el número de cavidades del molde y el precio por pieza,
• requisitos de calidad – la clase de tolerancia, las superficies en bruto y mecanizadas, la porosidad y la estanqueidad admisibles; indíquelas en el plano y en las condiciones de recepción,
• mecanizado y acabado – quién mecaniza las piezas, qué sobremedidas y bases se aplican, si es necesario pintar,
• mantenimiento del molde – el mantenimiento y la regeneración periódicos alargan su vida útil y protegen las dimensiones de las piezas fundidas,
• entregas – tamaño del lote, embalaje, calendario y regla Incoterms.

Diseñamos los moldes a presión en CAD/CAM con simulación del flujo de la aleación y los fabricamos en nuestro propio departamento de utillaje, y fundimos en una línea automatizada con control de temperatura, presión y tiempo de ciclo. Describimos las aleaciones, el rango de series y el desarrollo de la colaboración en la página de nuestra fundición de aluminio a presión.

Preguntas frecuentes

Comparamos ambas tecnologías para su pieza

Envíenos el modelo 3D y el plano con la cantidad anual prevista; prepararemos el presupuesto. Vea también la oferta fundición en coquilla de aluminio i la fundición a presión. Solicite un presupuesto.