Fundición en arena — Cómo se fabrican los cuerpos de hierro fundido HT200 y HT250 — Stavalk

La fundición en arena es la ruta más directa de un dibujo a un cuerpo de tornillo de banco, y sigue siendo el proceso detrás de prácticamente todos los tornillos de banco de hierro fundido en producción. Este artículo recorre cómo Stavalk produce cuerpos de hierro fundido gris HT200 y HT250, desde la construcción del modelo hasta la pieza fundida terminada lista para mecanizar.

Modelos y moldeo

Cada diseño de cuerpo comienza como un modelo — una réplica a tamaño real de la pieza, hecha de madera de alta densidad o aluminio, que produce la cavidad en el molde de arena. Como el cuerpo de un tornillo de banco no es simétrico, el modelo se divide y las dos mitades se montan en placas partidas que indexan las cajas de moldeo. Para modelos de alto volumen usamos moldeo por placa de referencia, donde ambas mitades del modelo se asientan en una sola placa y el molde se forma en una caja.

Moldeo en arena verde

El molde se hace de arena verde — una mezcla de arena de sílice, arcilla bentonita y agua. La arena preparada se compacta alrededor del modelo mediante máquinas de sacudida-compresión para cuerpos estándar o líneas de moldeo automatizadas para corridas de alto volumen. Luego se separa el molde compactado, se extrae el modelo y se colocan los corazones — formas de arena que forman los vacíos internos como el canal de deslizamiento — en la cavidad. Finalmente, las dos mitades del molde se cierran y sujetan, listas para verter.

Fundición y vertido

El metal de carga para el hierro fundido gris es una mezcla de arrabio, chatarra de acero y retornos de los propios sistemas de colada de la fundición, fundido en un cubilote o horno de inducción. La química se ajusta para alcanzar el grado objetivo: HT200 para tornillos de taller estándar, HT250 cuando el diseño exige mayor resistencia a la tracción, como en cuerpos de servicio pesado de 8" y 10". El hierro fundido se vierte a aproximadamente 1.300–1.400 °C a través del sistema de colada hacia la cavidad del molde, llenándola por completo mientras la arena venta los gases por su permeabilidad natural.

Solidificación y desmoldeo

Mientras el hierro se enfría, se forma la estructura característica del hierro fundido gris — una matriz de hierro con escamas de grafito que proporcionan su amortiguamiento de vibraciones y sus características de desgaste autolubricante. Una vez sólido, el molde se rompe en el desmoldeo y la pieza fundida se separa de la arena, que se recupera y recicla para el siguiente molde. La pieza recibe luego un granallado preliminar para eliminar la arena residual antes de pasar a la sección de mecanizado.

Propiedades de HT200 y HT250 que valen la pena fundir

El hierro fundido gris gana su lugar en los cuerpos de tornillos de banco por tres razones: excelente amortiguamiento de vibraciones que detiene el chaqueteo del trabajo, buena maquinabilidad que significa caras de deslizamiento y roscas precisas, y una estructura de grafito que lubrica las superficies en movimiento. La diferencia de grado — HT200 con aproximadamente 200 MPa de resistencia a la tracción y HT250 con 250 MPa — nos permite igualar la resistencia al ciclo de trabajo. Los cuerpos de taller estándar usan HT200; las líneas de servicio pesado y profesionales usan HT250.

De la fundición al cuerpo terminado

La pieza fundida en bruto aún no es un cuerpo de tornillo utilizable. Pasa por tratamiento térmico donde sea necesario, luego mecanizado CNC de las caras de deslizamiento y la base de montaje, taladrado y roscado de los orificios de montaje, y el acabado superficial final — el recubrimiento en polvo que lo protege para el entorno del taller. Toda la cadena, desde la química del metal fundido hasta el cuerpo terminado, se documenta por lote, por lo que cada envío de Stavalk lleva certificados de material que puede auditar.