La fundición y la colada son procesos metalúrgicos que permiten dar forma a los metales al calentarlos hasta que se vuelven líquidos y luego verterlos en un molde. La forma y tamaño del molde determinan la geometría final de la pieza. Es una de las técnicas más antiguas y versátiles para fabricar componentes metálicos, desde complejas esculturas hasta piezas industriales para motores y maquinaria.
El proceso comienza con la fundición, que es la etapa de calentar el metal en un horno o crisol hasta que alcanza su punto de fusión. Para metales como el acero o el hierro, esto requiere temperaturas extremadamente altas. Es crucial controlar la temperatura y la atmósfera para evitar la oxidación y asegurar la pureza del metal líquido. A menudo se agregan aleaciones durante esta etapa para obtener las propiedades deseadas en el producto final.
Una vez que el metal está en estado líquido, se vierte o inyecta en un molde, un proceso conocido como colada. La elección del tipo de colada depende de factores como la complejidad de la pieza, el tipo de metal y el volumen de producción.
Colada en arena: Este es uno de los métodos más antiguos y económicos. Se crea un molde a partir de arena compactada alrededor de un patrón (una réplica de la pieza deseada). Una vez que el metal se enfría y solidifica, el molde de arena se rompe para liberar la pieza. Es ideal para piezas grandes y de formas complejas.
Colada a presión: También conocida como inyección a presión, es un método de alta precisión y velocidad. El metal fundido se inyecta a alta presión en un molde de acero reutilizable. El proceso permite producir grandes volúmenes de piezas con geometrías complejas y tolerancias ajustadas, como las carcasas de los motores y componentes de electrónica.
Colada en cera perdida: Este método es ideal para piezas de gran detalle y precisión, como joyería o componentes aeroespaciales. Se crea un patrón de cera, que se recubre con una capa de cerámica para formar el molde. El molde se calienta para fundir y "perder" la cera, dejando una cavidad perfecta. Luego, el metal se vierte en el molde vacío.
Colada continua: Es un proceso de producción a gran escala para producir lingotes o perfiles largos de metal. El metal líquido se vierte en un molde sin fondo y se enfría a medida que avanza, creando una forma sólida continua que se corta en longitudes específicas. Es ampliamente utilizado para la producción de barras de acero y aluminio.
Al enfriarse, el metal se solidifica, adoptando la forma del molde. La contracción es un factor importante, ya que la mayoría de los metales se encogen al pasar del estado líquido al sólido. Por ello, los moldes deben diseñarse con tolerancias específicas para compensar este efecto y asegurar que la pieza final tenga las dimensiones correctas. La fundición y la colada continúan siendo esenciales para la industria, permitiendo la creación de componentes que no podrían ser fabricados con otras técnicas.