La fundición de engranajes es un método de fabricación rentable para producir engranajes, especialmente para aplicaciones específicas en las que la producción en masa o el mecanizado puede ser demasiado costoso o poco práctico. Las principales ventajas de los engranajes de fundición son las siguientes:
- Rentabilidad para la producción de grandes volúmenes
- Reducción de los costes unitarios a altos volúmenes de producción gracias a los moldes reutilizables.
- Se reduce el desperdicio de material en comparación con el mecanizado, ya que los engranajes están formados en forma casi neta.
- Se requiere menos mecanizado (normalmente solo se requiere una operación de acabado).
- Capacidad de producir grandes engranajes
La fundición es ideal para engranajes de gran diámetro (por ejemplo, engranajes de turbinas eólicas, equipos de minería) donde la velocidad de mecanizado es demasiado lenta o demasiado cara.
No hay límites dimensionales para la capacidad de la máquina herramienta (a diferencia del fresado o la conformación).
- Geometría sofisticada y diseño integrado
La estructura hueca, las características internas y las formas personalizadas se pueden moldear en una sola pieza, reduciendo las necesidades de ensamblaje.
No se necesitan múltiples configuraciones de mecanizado, ya que los dientes de la rueda se pueden moldear en una forma casi neta.
- Flexibilidad del material
Dependiendo de las necesidades de la aplicación, se pueden utilizar hierro fundido, hierro dúctil, acero, bronce o aleación de aluminio.
Las aleaciones especiales (por ejemplo, resistentes al desgaste o a la corrosión) se pueden moldear más fácilmente que el mecanizado.
- Producción más rápida para algunas aplicaciones
Para aplicaciones de baja y media precisión, no es necesario cortar engranajes que requieren mucho tiempo (fresado, conformación o rectificado).
Los moldes de fundición de arena o impresión 3D permiten la creación de prototipos rápidos.
- Oportunidades de adelgazar
Los diseños de paredes delgadas son posibles, reduciendo el uso de material sin sacrificar la resistencia.
Se pueden moldear estructuras reforzadas huecas o nerviadas, que serían difíciles de mecanizar.
- Adecuado para necesidades de baja y media precisión
Adecuado para aplicaciones donde el ruido y las vibraciones no son importantes (por ejemplo, maquinaria agrícola, sistemas de transporte).
Si se desea, el mecanizado después de la fundición puede mejorar la precisión.
Aplicaciones típicas de engranajes de fundición
✔ Maquinaria industrial (cajas de engranajes, grandes accionamientos)
✔ Equipos de minería y construcción (engranajes pesados)
✔ Turbinas eólicas (engranajes anulares grandes)
✔ Sistema de propulsión marino (engranajes de bronce resistentes a la corrosión)
✔ Equipo agrícola (engranajes duraderos y rentables)
LIMITACIONES A
Menor precisión en comparación con engranajes mecanizados (puede requerir acabado).
Defectos potenciales (porosidad, inclusiones) que afectan a la resistencia.
No es adecuado para aplicaciones de alta velocidad o alta carga, a menos que haya sido posprocesado.
Los engranajes fundidos son una excelente opción para la producción de engranajes sensibles al costo, a gran escala o de gran tamaño, especialmente cuando no se requiere una precisión extrema. Los avances en las tecnologías de fundición (por ejemplo, fundición de inversión, moldes de arena impresos en 3D) están mejorando la calidad de los engranajes fundidos y expandiendo sus aplicaciones.
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