Fundición a la cera perdida de aluminio: el proceso LUISA de EIPC

En fundición a la cera perdida de aluminio, la capacidad de reproducir geometrías complejas con paredes finas y cavidades internas va unida a una limitación bien conocida: la velocidad de enfriamiento de la pieza fundida. EIPC ha desarrollado un proceso propio, LUISA, que actúa sobre esa variable y mejora de forma medible la microestructura y las propiedades mecánicas de aleaciones Al-Si-Mg.

Cómo llenar el molde cerámico sin comprometer la microestructura del metal

Para garantizar el llenado de secciones delgadas y trayectos de flujo largos, el molde cerámico se precalienta a una temperatura próxima al punto de fusión de la aleación. Esto mejora la colabilidad, pero reduce el gradiente térmico entre metal y molde, y alarga el tiempo de solidificación.

La consecuencia es una estructura de solidificación gruesa. El espaciado de brazos dendríticos (DAS) depende de forma inversa de la velocidad de enfriamiento local, de modo que un enfriamiento lento produce dendritas más separadas y un eutéctico más grueso. Ello se traduce en valores de resistencia y, sobre todo, de alargamiento por debajo del potencial de la aleación.

Procesos de solidificación controlada

En la actualidad existen diversos procesos de solidificación controlada que tratan de acelerar el enfriamiento en piezas de aluminio sin renunciar al buen llenado del molde.

En EIPC partimos del mismo problema y desarrollamos nuestra propia respuesta: LUISA.

Proceso LUISA

LUISA (Low-temperature Unidirectional-controlled-flow Improved cooling System for Aluminium casting) es un proceso de solidificación acelerada exclusivo de EIPC. Este proceso permite regular la velocidad de enfriamiento, lo que reduce el tiempo de solidificación eutéctica y el DAS.

El incremento de Rp0,2 y Rm es consistente con el afinamiento microestructural. El resultado más relevante es el alargamiento, que casi se duplica. En aleaciones de fundición, la ganancia de resistencia suele ir acompañada de una pérdida de ductilidad; aquí ambas evolucionan en el mismo sentido, lo que amplía el margen de diseño en componentes con elevados requerimientos mecánicos.

La mejora se ha verificado tanto en barras de ensayo fundidas por separado como en probetas mecanizadas a partir de una pieza real. Este segundo resultado es el más significativo para la industrialización, porque en una pieza real la velocidad de enfriamiento varía según el espesor y la posición, y las barras no reproducen siempre esa variabilidad.

Control de proceso y trazabilidad

LUISA opera de forma totalmente automatizada y registra las condiciones del proceso y los parámetros de salida.

Este registro permite la repetibilidad entre lotes y la documentación del proceso, requisitos habituales en sectores con exigencias elevadas de calidad, como el aeroespacial.

LUISA, una solución superior para mejorar las propiedades de su pieza

Las nuevas técnicas de enfriamiento controlado suponen un cambio de paradigma en la búsqueda de la excelencia en la fundición a la cera perdida de aluminio, ya que nos permiten superar las limitaciones tradicionales y alcanzar propiedades mecánicas muy superiores a lo conocido.

Nuestra apuesta por la innovación es clara: LUISA supone un paso adelante en el desarrollo de nuevas capacidades y mejora de procesos de EIPC para ofrecer productos que satisfacen y superan las expectativas de nuestros clientes.