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Proceso de fundición al vacío (Colada al vacío)
La fundición al vacío, también conocida como colada al vacío, es una técnica de fabricación avanzada para producir piezas de uso final (rígidas, flexibles o elastómeros tipo caucho) con calidad de serie. Este proceso de moldeo al vacío utiliza un modelo maestro, generalmente impreso en 3D, y moldes de silicona para fabricar componentes de alta precisión en tiradas cortas, permitiendo dimensiones de hasta 2.300 mm de longitud. La precisión dimensional de las piezas de poliuretano depende del modelo maestro, la geometría de la pieza y el material seleccionado.
Las piezas obtenidas por fundición al vacío son la opción ideal cuando se requiere un control estricto del color, la dureza y el acabado superficial:
- Alternativa rentable: Es una opción excelente frente al moldeo por inserción para bajos volúmenes y es compatible con una amplia gama de resinas técnicas.
- Fabricación puente: La colada de poliuretano funciona perfectamente como paso intermedio entre el prototipado rápido y el moldeo por inyección, equilibrando coste y tiempo.
- Acabados 100 % personalizados: Las piezas pueden ser transparentes, teñidas en colores a medida (RAL/Pantone), pintadas, con insertos roscados preinstalados y acabados superficiales según sus especificaciones.
Aplicaciones de la fundición al vacío
Producción de series cortas
Las piezas obtenidas por fundición al vacío son perfectas para producciones de bajo volumen, especialmente cuando las cantidades no justifican la inversión en moldes de inyección metálicos. También es la solución ideal para las primeras unidades de serie, que pueden estar listas semanas antes de que el utillaje de producción definitivo esté finalizado.
Prototipado avanzado
El proceso de colada al vacío y el utillaje económico que requiere permiten realizar cualquier cambio de diseño de forma rápida y rentable. Además, es posible utilizar diferentes materiales en un mismo molde de silicona, lo que facilita probar y validar el diseño con una amplia variedad de resinas técnicas y propiedades mecánicas.
Pruebas de mercado
La funcionalidad para el usuario final y los acabados de alta calidad hacen que las piezas de fundición al vacío sean idóneas para pruebas de consumo, evaluaciones de usuario y modelos conceptuales. El uso de la colada de poliuretano permite incorporar iteraciones de diseño rápidamente, acelerando tanto las fases de testeo como el lanzamiento final al mercado (time-to-market).
Por qué Xometry es el socio adecuado para sus proyectos de fundición al vacío
Velocidad de entrega
El utillaje de bajo coste permite fabricar piezas mediante colada rápida en cuestión de días y a precios muy competitivos, acelerando sus plazos de desarrollo.
Escalabilidad total
La fundición al vacío es ideal para la producción de bajo volumen (hasta 250 unidades). Para proyectos que requieran una transición a la producción en masa de más de 1.000.000 de unidades, le asesoramos en el salto hacia el moldeo por inyección a gran escala.
Amplia selección de materiales
Elija entre más de 15 resinas y materiales plásticos técnicos para sus proyectos de fundición, incluyendo opciones que simulan el comportamiento del ABS, PP, PC o elastómeros.
Equipo de ingenieros expertos
Nuestro equipo especializado en técnicas de colada y fundición le asesorará en cada fase del proceso, desde la optimización del diseño hasta la selección del material más adecuado.
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Selección de materiales de fundición al vacío
- PU8150, ABS-like
- PU8263, ABS-like UL94-V0
- PX223HT, ABS-like high-temperature resistance 120
- UP6160, ABS-like high-temperature resistance 200
- UP4280, ABS-like
- PX5210HT, PMMA / Acrylic-like transparent
- PX522HT, PMMA / Acrylic-like
- 8550, PP-like
- UP5690, PP-like
- PX527, PC-like
- PA 6 (DPI 2180)
- PU84000, Rubber-like
- Silicone Shore 40A
Opciones de posprocesamiento de la fundición al vacío
Tolerancias de la fundición al vacío
Los valores de tolerancia en la fundición al vacío dependen de las dimensiones y la complejidad del diseño de la pieza. La tabla a continuación proporciona ejemplos de tolerancias según diferentes rangos de dimensiones*:
| Dimensiones (mm) | 0 — 25 | 25 — 50 | 50 — 75 | 75 — 100 | 100 — 125 | 125 — 150 |
| Tolerancia (mm) | ±0,3 | ±0,35 | ±0,4 | ±0,45 | ±0,5 | ±0,55 |
*Los valores proporcionados son ilustrativos. Las tolerancias deben determinarse de forma individual para cada proyecto de fundición al vacío, basándose en los planos 2D y los modelos CAD de la pieza. Para componentes de más de 150 mm, proporcione un plano 2D y consulte los requisitos de tolerancia con su gestor de cuenta.
| Descripción | Notas de tolerancia |
| Dimensiones de distancia | Las geometrías irregulares o demasiado gruesas pueden causar desviaciones o desviaciones debido a la contracción |
| Calidad superficial | El acabado de la superficie se alisa externamente hasta conseguir una superficie satinada o mate. Puede haber líneas de crecimiento en los elementos internos o de difícil acceso. El pulido o los acabados personalizados deben definirse claramente y acordarse en el momento del pedido |
| Definición de características | Las esquinas afiladas y el texto pueden aparecer ligeramente redondeados |
| Recomendación de tamaño | Podemos ofrecer piezas de fundición al vacío de hasta 2000 mm de longitud |
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Fundamentos de la fundición al vacío
La fundición al vacío es un proceso de fabricación que proporciona piezas de uso final, rígidas, flexibles y de caucho con una calidad de nivel de producción. El proceso de fundición al vacío utiliza un patrón maestro impreso en 3D con Polyjet o SLA para crear un molde de silicona que produce piezas de alta calidad y de corta duración como alternativa rentable al moldeo por inyección de bajo volumen.
La fundición al vacío es similar al moldeo por inyección, ya que requiere una herramienta con una cavidad con la forma de la pieza final. La principal diferencia es que la fundición al vacío utiliza un molde «blando» hecho de silicona, mientras que el moldeo por inyección utiliza un molde metálico «duro» que ha sido mecanizado por CNC.
Este molde blando se desgasta más rápidamente, lo que constituye el principal inconveniente de la fundición al vacío. Sin embargo, el proceso es considerablemente más barato para piezas de plástico de bajo volumen y prototipos que requieren una calidad y unos acabados superficiales de nivel de producción.
El proceso de fundición al vacío tiene 3 pasos principales:
- El patrón maestro: El primer paso consiste en crear un patrón maestro de la pieza final mediante un proceso de fabricación aditiva. Los procesos de impresión más utilizados son el Polyjet 3D o la estereolitografía (SLA) 3D debido a su capacidad para producir piezas con altas resoluciones y acabados naturalmente suaves. El patrón maestro suele acabarse a mano para conseguir un detalle óptimo de la superficie antes de crear la herramienta del molde.
- Moldeado: En el segundo paso, el patrón maestro impreso en 3D se envuelve en silicona líquida que se cura alrededor del patrón, y la silicona encapsula todas las características de las piezas impresas. Cuando el molde se cura, se corta en distintas mitades y se retira el patrón maestro o la pieza impresa en 3D. Esto deja una cavidad interna con la forma exacta de la pieza.
- Vertido: En el último paso del proceso de fundición al vacío, se vierte la silicona en el molde de silicona y se coloca el molde en una cámara para ayudar a eliminar las burbujas de aire en el material líquido. Para las piezas opacas, la cámara suele estar presurizada. En el caso de las piezas transparentes, la cámara suele hacer el vacío para mitigar las burbujas y aumentar la claridad. Una vez curadas, se separan las mitades de silicona y se retira la pieza recién formada. Este proceso se repite hasta conseguir la cantidad deseada.
Una de las principales diferencias entre la fundición al vacío y la impresión 3D es el rendimiento y la calidad del material. La fundición al vacío ofrece materiales de mayor rendimiento que pueden emular mejor los utilizados en los productos comerciales. Además, el ajuste y el acabado suelen ser mejores en las piezas fundidas al vacío. Si el rendimiento del material y la apariencia son importantes para usted, debería considerar seriamente la fundición al vacío.
El factor decisivo entre la fundición al vacío y el moldeo por inyección es la cantidad. La fundición en vacío es una excelente opción para cantidades muy bajas (por ejemplo, 50 piezas) de piezas de producción. En comparación con el moldeo por vacío, el moldeo por inyección tendrá unos costes iniciales de utillaje más elevados que pueden no estar justificados por una tirada de poca cantidad. Nuestros clientes suelen utilizar la fundición en vacío como paso previo para probar y perfeccionar su diseño antes de invertir en una herramienta de moldeo por inyección.
