Fundición en coquilla por gravedad de latón y bronce
La fundición en coquilla por gravedad consiste en llenar un molde metálico permanente con metal fundido por acción de la gravedad, sin aplicar presión externa. En Fundiciones Río Ebro fabricamos así piezas de latón y bronce en serie desde nuestra planta de Cuarte de Huerva, en Zaragoza, con un equipo de 25 personas y un sistema de gestión certificado por DNV en ISO 9001 e ISO 14001.
Qué es la fundición en coquilla por gravedad
La fundición en coquilla por gravedad, también llamada moldeo en coquilla, utiliza un molde metálico permanente que reproduce la geometría de la pieza. El metal fundido se vierte en su interior y llena la cavidad por su propio peso, sin presión.
El mismo molde produce toda la serie, de modo que las piezas salen con la misma geometría de la primera a la última. El contacto con el metal del molde enfría la pieza más rápido que la arena, y ese enfriamiento define la estructura del material y sus propiedades mecánicas.
Trabajamos tres familias de material: latón refinado, latón bajo en plomo y silicon brass. El bajo en plomo es el material al que estamos migrando la producción destinada a contadores de agua, bridas y grifería, por la normativa europea que regula los componentes en contacto con agua potable.
Cómo lo hacemos aquí
Diseño y fabricación de la coquilla
Partimos de tu plano o de tu archivo 3D y del consumo anual que prevés. Con eso estudiamos si la pieza es viable por gravedad y dimensionamos el utillaje: primero la caja de machos y después la coquilla. En esta fase salen a la luz los problemas que de otro modo aparecerían con el molde ya hecho, como espesores que no llenan, gruesos mal repartidos entre tabiques o un peso declarado que no se corresponde con la geometría real.
En grifería el molde se fabrica en cobre, porque es el material que da el acabado que ese sector exige. El plazo de utillaje es de unos 60 días desde la aprobación, según nuestra experiencia de fabricación. Incluye la importación del cobre y la fabricación del molde, y no cubre la fase posterior de mosteos y muestras.
Precalentamiento, fusión y colada
Precalentamos la coquilla antes de colar para llevarla a su temperatura de trabajo. Fundimos la aleación y vertemos el metal en el molde, donde llena la cavidad por gravedad.
Cada colada queda registrada y vinculada a su material. Esa trazabilidad nos permite identificar el origen de un defecto como un rechupado y reclamar al refinador cuando la causa está en el material de partida. El sistema que lo sostiene está certificado por DNV en ISO 9001 de calidad y en ISO 14001 ambiental, ambas con alcance en fundició
Desmoldeo, corte y acabados
Extraemos la pieza solidificada y eliminamos bebederos y mazarotas. Después vienen las operaciones de serie: sierra, lijado y mecanizado, más los acabados que pida cada proyecto, como pulido, impregnación o pintado.
Antes de arrancar la serie hacemos los mosteos internos y enviamos muestras al cliente, con piezas enteras y piezas seccionadas, para que compruebe por dentro los tabiques y los espesores. Con el visto bueno dimensional preparamos una segunda tanda ya mecanizada, y solo entonces damos la pieza por validada.
Cuándo conviene este proceso y cuándo no
La coquilla compensa cuando la pieza se repite. El molde se fabrica una vez y produce toda la serie, así que lo primero que nos dices no es cuántas piezas quieres ahora, sino cuántas vas a consumir al año: el utillaje se dimensiona sobre esa previsión y no sobre el pedido puntual.
No hay un número de unidades que valga para todas las piezas. El umbral lo marcan el peso, el número de figuras que entran en el molde y la complejidad de la machería, que es la parte más delicada del proceso por la fragilidad de los machos. Por eso lo calculamos caso a caso sobre tu plano, no sobre una tabla. Para que te hagas una idea del tipo de pieza del que hablamos, un cuerpo de grifo de lavabo ronda entre 800 g y 1,5 kg.
Hay dos casos en los que no recomendamos este camino. El primero, la pieza única o el prototipo aislado: 60 días de utillaje para una sola unidad no tienen sentido, y ahí la cáscara o el moldeo en arena resuelven mejor. El segundo, la pieza que todavía está cambiando de diseño, porque cada modificación de geometría obliga a tocar el molde.
Coquilla frente a arena y frente a inyección
Los tres procesos cuelan el mismo metal y se diferencian en el molde y en la forma de llenarlo.
El moldeo en arena usa un molde que se destruye en cada colada. No hay utillaje metálico que amortizar, de modo que es el camino para piezas únicas, prototipos y series cortas, y también para piezas grandes que no entran en coquilla. A cambio, el acabado superficial es más basto y la pieza necesita más mecanizado posterior.
La coquilla por gravedad usa un molde metálico que se reutiliza durante toda la serie. Pide un utillaje previo y unos 60 días antes de la primera pieza buena, y devuelve geometría constante, mejor acabado y menos mecanizado. Es el punto de equilibrio para series repetitivas.
La inyección usa también molde metálico, pero introduce el metal a presión en lugar de dejarlo caer. Llena espesores más finos y produce a un ritmo muy superior, así que es el proceso de las series muy largas. El molde es más complejo y soporta condiciones de trabajo más duras, lo que obliga a amortizarlo con volúmenes que la mayoría de piezas de grifería y de contadores no alcanza.
Preguntas frecuentes
¿Qué es exactamente una coquilla?
Una coquilla es un molde metálico permanente que reproduce la forma de una pieza. A diferencia del molde de arena, que se rompe para sacar la pieza, la coquilla se reutiliza durante toda la serie. El interior hueco de la pieza no lo forma la coquilla, sino los machos, que son figuras de arena fabricadas en una caja de machos aparte.
¿Sirve para series cortas o prototipos?
La fundición en coquilla requiere diseñar y fabricar un molde antes de producir las piezas. Por eso, su conveniencia depende de la cantidad prevista y de la posibilidad de reutilizarlo en futuras series. Para prototipos o series muy cortas, el moldeo en arena puede evitar la necesidad de fabricar una coquilla.
¿Qué ventajas tiene frente al moldeo en arena?
El molde se reutiliza, de manera que todas las piezas de la serie salen con la misma geometría. El acabado superficial es mejor y reduce el mecanizado posterior. Y el enfriamiento más rápido contra el metal del molde da una estructura más compacta. La contrapartida es clara: hay que fabricar el utillaje antes de producir la primera pieza.
¿Podéis fabricar la coquilla desde mi plano o archivo 3D?
Sí. Diseñamos y fabricamos la coquilla a partir de tu plano o de tu archivo 3D. Tu documentación se trata como confidencial y no sale de ese circuito. En esa fase estudiamos la geometría, la contracción de la aleación, el llenado y los mecanizados posteriores, y te devolvemos las observaciones antes de cortar nada.