Fundición por inversión e impresión 3D

Fundición a la cera perdida

Proceso tradicional de fundición sustractiva para crear piezas metálicas de alta precisión.

Cómo funciona:

• Creación del patrón: Se realiza un patrón de cera o termoplástico de la pieza (a menudo mediante moldeo por inyección).
• Montaje: Múltiples patrones se unen a un “árbol” central de cera.”
• Construcción del caparazón: El árbol se sumerge repetidamente en una pasta de cerámica, se cubre con arena fina y se seca para construir un molde de cerámica grueso y duro.
• Desparafinado: El molde se calienta, derritiendo la cera (de ahí lo de “cera perdida”).
• Fundición: El metal fundido se vierte en el molde hueco de cerámica.
• Extracción de la cáscara y acabado: La cáscara de cerámica se rompe y las piezas individuales se cortan del árbol, se limpian y se acaban.

Ventajas clave:

• Superioridad de los materiales: Utiliza auténticas aleaciones de ingeniería (titanio, superaleaciones, acero inoxidable) con excelentes propiedades mecánicas.
• Acabado superficial: Muy buena calidad superficial directamente del molde.
• Economía a escala: Rentable para la producción de volúmenes medios y altos (una vez fabricado el molde).
• Alta precisión: Excelente para geometrías complejas con detalles finos (por ejemplo, joyas, álabes de turbina).

Limitación principal:

• Coste y tiempo de preparación elevados: la creación de moldes de inyección de cera es cara y requiere mucho tiempo. No es económico para prototipos o volúmenes muy bajos.

Impresión 3D / Fabricación aditiva (AM)

Proceso digital aditivo de construcción de piezas capa por capa a partir de datos de modelos 3D.

Tecnologías relevantes para esta comparación:

• SLA/DLP: Utiliza un láser o proyector para curar la resina líquida. Alto nivel de detalle.
• Chorro de material: Gotas y fotopolímero de curado UV. Gran detalle.
• SLS/Binder Jetting: Fusiona polvo de nailon o une arena/ciertos metales.

Ventajas clave:

• Libertad de diseño: Complejidad inigualable (celosías, canales internos, formas orgánicas).
• Sin herramientas, preparación rápida: Perfecto para prototipos y piezas únicas. Los archivos digitales dirigen directamente la producción.
• Consolidación de ensamblajes: Puede imprimir una sola pieza que sustituya a múltiples componentes ensamblados.
• Personalización: Ideal para artículos a medida y específicos para cada paciente (por ejemplo, implantes médicos).

Limitaciones principales:

• Limitaciones de los materiales: Predominan los termoplásticos y las resinas de ingeniería; los metales de producción son caros y suelen tener limitaciones de tamaño, acabado superficial o isotropía.
• Velocidad a escala: Proceso en serie, normalmente más lento para la producción de grandes volúmenes.
• Tratamiento posterior: A menudo requiere la eliminación de soportes y el acabado de la superficie.

Conclusión: No se trata de “o lo uno o lo otro”, sino de “y”.”

¿Necesita de 1 a 50 piezas, urgentemente, con geometría compleja? Utilice la impresión 3D (probablemente en resina o nailon).

¿Necesita de 1 a 50 piezas en un metal de alto rendimiento? Utilice impresión 3D + fundición a la cera perdida (imprima los patrones).

¿Necesita más de 10.000 piezas de una aleación metálica estándar? Utilice la fundición a la cera perdida tradicional con modelos de cera moldeados por inyección.

¿Necesita piezas metálicas altamente personalizadas y densas con una complejidad extrema? Considere la impresión 3D directa de metal (como DMLS/SLM), aunque a un coste mayor.

Piense en ellos como un continuo en la fabricación digital. La impresión 3D destaca por su agilidad y complejidad sin utillaje, mientras que la fundición a la cera perdida sobresale por su volumen y el rendimiento del material. Al combinarlas, los fabricantes obtienen lo mejor de ambos mundos: flexibilidad digital y metalurgia superior.