Lección 1.7Dar formaCapítulo 1 · Fundición

Colada semisólida (tixomoldeo y reocolada)

Una pasta de metal semisólido inyectada en una matriz de acero

La colada semisólida inyecta metal que no está ni totalmente líquido ni sólido, sino una pasta de diminutos granos sólidos en líquido. Esa pasta fluye con suavidad en una matriz de acero, atrapa poco aire y se contrae menos, así que las piezas salen más densas que las de fundición a presión normal. Así se fabrican carcasas de magnesio de portátiles y cámaras y algunas piezas de aluminio de automoción.

Colada semisólida · máquina de tixomoldeo y ruta de reocoladaEl dibujo superior muestra el tixomoldeo y la tira inferior, la reocolada; los números en círculo coinciden con los pasos de abajo.

Cómo funciona

Alimenta virutas sólidas. El tixomoldeo parte de pequeñas virutas de magnesio, no de metal fundido. Caen de una tolva a un cilindro calentado, bajo una capa de gas argón para que no se quemen.
Calienta y agita hasta formar una pasta. Los calentadores y el husillo giratorio calientan y cizallan las virutas hasta que se funden en parte, normalmente alrededor de un 5 a un 60 por ciento sólido. El cizallamiento rompe el sólido en granos redondos, así que la pasta fluye como una pasta espesa.
Reúne una dosis. El husillo lleva la pasta hacia delante y una cantidad medida se acumula en la parte frontal del cilindro.
Inyecta. El husillo avanza como un émbolo y empuja la pasta por la boquilla hasta una matriz de acero cerrada. Al ser espesa y estar en parte sólida, llena con suavidad en lugar de salpicar.
Enfría y expulsa. La pieza solidifica en segundos, la matriz se abre y los expulsores la empujan hacia fuera, como en la fundición a presión.

La reocolada llega a la misma pasta desde el otro lado: se agita o se enfría aluminio líquido hasta que está en parte sólido, y luego se cuela en una máquina de fundición a presión. La tixocolada recalienta tochos de aluminio sólido hasta el mismo estado pastoso.

Datos clave

Materiales: Tixomoldeo: aleaciones de magnesio. Reocolada y tixocolada: sobre todo aleaciones de aluminio
Piezas típicas: Carcasas de portátiles, cámaras y teléfonos, cuerpos de herramientas eléctricas, soportes de coche, piezas de dirección, carcasas de telecomunicaciones
Tamaño de pieza: De unos pocos gramos a varios kilogramos
Precisión: Unos ±0,05 a ±0,2 mm, similar a la fundición a presión
Acabado superficial: Lisa: Ra (rugosidad media) de aproximadamente 1 a 2 µm
Tamaño de lote adecuado: De decenas de miles a millones de piezas
Coste de utillaje y máquina: Similar a la fundición a presión: matrices desde decenas de miles de dólares, máquinas desde cientos de miles
Velocidad: De unos 20 segundos a uno o dos minutos por dosis

Ventajas y límites

Ventajas

Pocos poros, así que las piezas se pueden tratar térmicamente y son más resistentes que las de fundición a presión
Menos contracción, así que tolerancias más ajustadas y paredes más finas
Menor temperatura de proceso, así que las matrices duran más
El tixomoldeo evita manipular un crisol de magnesio fundido

Límites

El control del proceso es más difícil: la fracción sólida debe mantenerse en su punto justo
Menos proveedores y menos experiencia que en la fundición a presión normal
Las máquinas y la materia prima especial (virutas, tochos) cuestan más
Limitada sobre todo a aleaciones de magnesio y aluminio

Dónde se usa

ElectrónicaCarcasas de portátiles, cámaras y teléfonos en magnesio
AutomociónSoportes, armazones de volantes, piezas de suspensión y de soporte del motor
TelecomunicacionesCarcasas y disipadores de calor para unidades de radio
Herramientas y deporteCarcasas de herramientas eléctricas, piezas de bicicletas y de tiro con arco

Cómo reconocerlo

Paredes muy finas y uniformes en una carcasa de metal ligero, a menudo magnesio (se siente más ligero que el aluminio).
Una superficie lisa, normalmente pintada, con pequeñas marcas de expulsores como en una pieza de fundición a presión.
En una sección cortada, casi sin poros; al microscopio, granos redondos en lugar de cristales arborescentes.
Desde fuera es difícil distinguirla de la fundición a presión: consulta los datos del fabricante.

Compáralo con

Fundición a presión1.4inyecta metal totalmente líquido; más barato y más común, pero más poroso.Moldeo por inyección2.1la máquina de tixomoldeo funciona casi igual que una de moldeo por inyección de plástico, con husillo y cilindro.Moldeo por inyección de metal9.2también inyecta con un husillo, pero una mezcla de polvo metálico y aglutinante que luego se sinteriza.

Míralo

North American Die Casting Association · Una visión general del sector de los procesos semisólidos, con esquemas

The Limiting Factor · Una explicación larga del tixomoldeo y de por qué le va bien el magnesio

Daseon Industry Group Ltd. · Una máquina de tixomoldeo en funcionamiento

Comptech AB · Una celda de reocolada que produce piezas de aluminio

Ver fotos reales

Wikipedia: Colada de metal semisólido — tixocolada, reocolada y tixomoldeo explicados; solo texto, así que usa la búsqueda de abajo para ver imágenes
Búsqueda de fotos en Wikimedia Commons

Recuerda

El metal entra como una pasta, en parte sólida y en parte líquida.
La pasta llena la matriz con calma, así que las piezas tienen menos poros que las de fundición a presión.
El tixomoldeo usa virutas de magnesio y un husillo; la reocolada agita aluminio líquido.