La fundición por compresión es un método de fundición que combina la fundición a presión y la forja . Comienza con una fundición a baja presión, seguida de la aplicación de una presión muy alta a medida que el material se enfría, lo que produce una fundición de alta calidad. [1] [2] Esto se lleva a cabo a menudo utilizando una prensa hidráulica como parte del aparato de fundición. [3]
La fundición por compresión se creó originalmente para fabricar piezas metálicas más resistentes para su uso en las industrias de la construcción y la defensa . Las piezas metálicas creadas mediante este proceso son más resistentes al desgaste y al calor y, históricamente, su producción ha sido muy costosa. El mercado de estas piezas ha crecido hasta incluir las industrias agrícola y automotriz .
Aunque a varias personas se les ha atribuido la creación de la fundición por compresión, la idea de la fundición por compresión (SC) fue patentada por primera vez en 1819 por Hollinggrak ( 27 ) y desarrollada por Chernov en 1878. [1] Juntos, el equipo de científicos ideó una nueva forma de combinar temperaturas extremadamente altas y 1,035 bar (15.000 psi) de presión para remodelar el metal fundido. En el camino, hubo muchos inconvenientes para esta creación. Algunos de los problemas que encontraron incluyeron combinar la temperatura exacta con la presión correcta para formar el metal más fuerte . Sin embargo, incluso con tantos desafíos, fue patentado oficialmente en 1994. [4]
Uno de los mayores inconvenientes que han encontrado los inventores de la fundición por compresión es la configuración de cavidades reentrantes y pasajes internos que utilizan el núcleo. Una de las posibles soluciones planteadas fue la creación de un núcleo a partir de la extracción de núcleos de arena convencional. Aunque este método parecía una solución válida, las altas temperaturas del metal fundido penetraban fácilmente en el núcleo hecho de arena. [4] A lo largo del camino, otros inventores también han ideado métodos diferentes, como el uso de núcleos de sal tradicionales, pero al igual que la extracción de núcleos de arena, son igualmente susceptibles, si no más, a la tensión y al agrietamiento.
Al trabajar en procesos complejos como la fundición por compresión, es fácil centrarse en un aspecto y tener problemas con otra parte mientras se trabaja con este metal. Por ejemplo, es fácil centrarse solo en la reducción de peso y luego darse cuenta de que el costo ha aumentado sustancialmente. Otras veces, los costos de producción de piezas fundidas por compresión pueden disminuir al mismo tiempo que la resistencia de este metal también disminuye proporcionalmente. Pero a través de estos desafíos superables, muchos inventores han refinado el proceso aún más para idear el proceso que llamamos fundición por compresión.
Después de superar estos desafíos, se descubrieron los beneficios reales de estos procesos. La fundición por compresión permite agregar una capa aislante alrededor del núcleo de metal. Esto da como resultado una capa que evita que el calor de la cavidad de la matriz derrita el núcleo que se está produciendo. Con la capa aislante intacta, la construcción de este núcleo permite extraerlo con mayor facilidad, dejando atrás la capa protectora aislante. Además, a través de este proceso, se ha abierto al público una opción de bajo costo para producir núcleos por compresión que pueden soportar altas presiones.
El producto de este proceso tiene muchas aplicaciones prácticas, pero la mayoría de sus usos se encuentran en la industria de defensa. Las piezas fundidas por compresión se encuentran con mayor frecuencia en vehículos militares debido a su resistencia y durabilidad en áreas donde más se necesitan: este producto tiene la resistencia para soportar aproximadamente 40 toneladas de presión. Además, otra razón por la que se utiliza en tantos mercados es que reduce el 35% del peso de la mayoría de los metales. Creado hace poco más de quince años, el proceso continúa mejorando hasta un punto en el que reducir el costo de producción se ha convertido en una prioridad. [5]
La patente [4] de este producto se puede encontrar en la lista de patentes de Google. Allí, se incluye una descripción clara de cada parte integral de la función y el proceso utilizado para crear metales moldeados por compresión. Por ejemplo, se describen las temperaturas y presiones necesarias, qué función cumple cada paso y cómo se relaciona con todo el proceso.
El titular original de la patente de fundición por compresión fue Cmi International Inc., pero desde entonces, ha habido muchas transferencias de patentes. Todas ellas han sido empresas que compiten en el mismo campo por una mayor participación en el mercado. Por ejemplo, Gibbs Die Casting Aluminum Corporation, [6] Ube Industries Ltd [7] y Mazda Motor Corporation [8] son todas corporaciones multinacionales que han contribuido y competido por una participación en el mercado. Por último, aunque hay muchos competidores en el mercado, la mayoría de las empresas en este mercado han estado tratando de mejorar estos productos disminuyendo el peso y al mismo tiempo aumentando la resistencia de estos metales.