Grabado por láser en la industria de la fundición
En este artículo hablaremos de la industria de la fundición y del grabado por láser en componentes de fundición.
En fundiciones son la base de la producción en casi todas las industrias. Abastecen prácticamente a todo tipo de fábricas de componentes metálicos, de todos los tamaños y tipos. Veamos con más detalle en qué sectores se encuentran y dónde está el marcado láser en esta importante industria.
Automóvil
La fundición es sin duda el actor principal de la industriadel automóvil. Todos los componentes estructurales del motor, el chasis, los componentes de la transmisión y el sistema de frenado proceden de fundiciones. Están hechos de aleaciones ferrosas (hierro fundido y acero).
Además de aleaciones ferrosas, también se fabrican piezas de fundición de aleaciones no ferrosas. Entre ellas destacan el aluminio y el magnesio. Se utilizan para fabricar los componentes estructurales del coche (motor, cajas de cambio, barras de dirección, ruedas), pero también para la carrocería. Además, numerosos accesorios (como los tiradores de las puertas) se fabrican con zamak (una aleación de zinc, aluminio, cobre y magnesio).
La industria de la moto tampoco puede prescindir del uso de piezas de fundición, principalmente de aleaciones de metales no férreos como el aluminio, pero también de hierro fundido, que se utilizan mucho para fabricar el «corazón» de la moto: el motor y el bastidor. El uso de piezas fundidas de aluminio y zamak también está muy extendido para numerosos componentes accesorios como, por ejemplo, piezas del chasis, varillajes, luces.
Todos los componentes del vehículo tienen códigos de trazabilidad. La automoción es probablemente el sector industrial más preocupado por esta cuestión. Cada componente está marcado con un código de identificación. Este código contiene toda la información relevante para el fabricante: lote, fecha y hora de producción, lugar y fábrica de origen. Esto es esencial para salvaguardar la calidad y para intervenir a tiempo en caso de fallos. Los códigos de los que hablamos suelen ser bidimensionales, en la Fundición siempre lo son. En la mayoría de los casos son DataMatrix, por las ventajas que presentan estos códigos y que analizaremos más adelante.
Veamos ahora a qué otros sectores suministra componentes básicos la industria de la fundición
Urbanismo
Electricidad
No se puede producir electricidad sin utilizar piezas de fundición, principalmente de acero o aleaciones de hierro fundido. Ya sea a partir de fuentes renovables (agua y viento) o de combustibles fósiles, las centrales no pueden construirse sin los componentes de fundición. Es a través de los rodetes de las turbinas (fundiciones de acero) o de la cadena de transmisión (fundiciones de hierro) como se transmite la propulsión del agua (para las centrales hidroeléctricas), del vapor (para las centrales térmicas) o del viento (para las centrales eólicas) a los generadores de energía.
Electrodomésticos
Estufas, calderas, bañeras son indispensables para un hogar acogedor y para relajarse tras un largo día de trabajo. Todos estos componentes no existirían sin la industria de la fundición, que, aunque indirectamente, proporciona nuestro bienestar doméstico. Incluso muchos de los electrodomésticos de nuestros hogares no podrían fabricarse sin el uso de piezas de fundición, que se encuentran en placas de cocina, frigoríficos, lavadoras y muchos pequeños electrodomésticos que utilizamos a diario.
Industria aeroespacial
Los aviones modernos están propulsados por potentes motores de propulsión en los que los componentes clave se fabrican con piezas de fundición de aleaciones de acero producidas mediante la tecnología de fundición a la cera perdida. Otras piezas de fundición de aleaciones de acero, aluminio y magnesio se encuentran en partes importantes de aviones y helicópteros.
El proceso de fabricación
de piezas de fundición
Ahora que ya sabemos que los husillos están presentes en todos los aspectos de nuestra vida cotidiana, profundicemos en esta tecnología. ¿Cómo se fabrican estos componentes? ¿Cuáles son los procesos implicados?
Las fundiciones fabrican productos metálicos (llamados piezas moldeadas o fundiciones) de forma, tamaño y características químicas/físicas bien definidos mediante un proceso de producción sencillo y eficaz.
En una fundición, el metal fundido (formado por aleaciones ferrosas o no ferrosas) se vierte directamente en moldes de arena o moldes metálicos (normalmente de acero) que reproducen en negativo la geometría de la pieza a fabricar, en cuyo interior se solidifica el metal. Los materiales de los que están hechas las distintas partes del molde son siempre metales con puntos de fusión más altos que el material inyectado, como el aluminio. Una vez enfriada, la pieza fundida se extrae del molde o matriz y se somete a operaciones de acabado.
La presión de inyección de la masa fundida puede variar en función del peso de la pieza que se desea obtener, pero también del tipo de material de fundición utilizado. Es importante que la presión se mantenga constante durante todo el proceso de fusión, es decir, hasta quela pieza se solidifique. Mientras tanto, las prensas hidráulicas garantizan elcierre perfecto y completo del molde: una vez solidificada la pieza, las prensas permiten abrir los dos semimoldes para poder extraer la pieza fundida.
Las piezas de fundición pueden suministrarse al cliente sin acabar, recién salidas del proceso de fundición, o mecanizadas.
Las fundiciones que también ofrecen mecanizado entregan al cliente una pieza fundida lista para montar en otros componentes, como un pistón en un motor de disco de freno en un sistema de frenos.
En algunos casos, las fundiciones producen piezas de catálogo que pueden venderse directamente al consumidor final: es el caso de radiadores, parrillas, tapas de alcantarilla, mobiliario urbano, artículos de humo y utensilios de cocina.
Las fundiciones de colada también suelen denominarse fundiciones de fusión secundaria, porque en ellas sólo se llevan a cabo operaciones de refundición de productos procedentes de industrias metalúrgicas primarias (hierros fundidos y aleaciones no férreas en tortas obtenidas de la reducción de minerales o producidas a partir de chatarra), así como, en el caso de las fundiciones de metales férreos, de chatarra. Precisamente por la peculiaridad de su proceso de producción, las fundiciones son un elemento central en la transición a la economía circular.
La producción de componentes de aluminio fundido a presión está automatizada e informatizada, lo que se presta a una alta productividad. El control constante del proceso de fundición garantiza la mejor calidad posible de las piezas fundidas y maximiza la eficacia productiva de sus plantas.
Gracias a los elevados estándares tecnológicos y de calidad alcanzados por los equipos y maquinaria actuales, las piezas producidas por fundición garantizan tolerancias dimensionales mínimas y mejores acabados superficiales que otros procesos de fundición.
Inscríbete en el evento
LASIT LIVE: Grabado por láser en componentes de fundición
Hemos decidido ofrecer al público que nos sigue y a nuestros clientes del sector de la fundición una experiencia de grabado por láser nunca vista. Por eso, en mayo abriremos las puertas de nuestro taller para que puedas ver de cerca el grabado por láser en piezas de fundición.
El evento durará tres días y se desarrollará como una reunión virtual individual con uno de nuestros comerciales y un técnico especializado en láser. De este modo, cada visitante del Taller tendrá la oportunidad de aprender más sobre lo que desea.
Podrás hacer todas las preguntas que quieras sobre el grabado por láser de componentes de fundición, cómo conseguir grabados permanentes. También descubrirás cómo no comprometer los resultados del grabado por láser tras procesos invasivos como el chorro de arena y el granallado.
Ecología
En los últimos años, el porcentaje de materiales recuperados utilizados como sustitutos de la materia prima virgen ha aumentado constantemente. En Italia, se ha prestado especial atención a este tema y a la ecología del sistema. Hoy en día, hasta el 75% de los materiales de la industria terrestre italiana se reciclan, en el caso de todas las equipadas con horno eléctrico.
Los residuos de la producción también se reutilizan en el proceso: el 95% de la arena usada producida en la fundición se reutiliza como materia prima, sustituyendo a la arena y la tierra de las explotaciones mineras. Por último, el 95% del agua utilizada para enfriar los hornos se recupera y reutiliza. Un sistema perfectamente circular que convierte a las fundiciones en empresas respetuosas con el medio ambiente.
Marcado láser en piezas de fundición
Hoy en día, el marcado por láser interviene en el proceso de fundición antes del chorro de arena y el granallado. Hasta hace unos años, esto era imposible, debido a que estos procesos invasivos dañaban el resultado del grabado láser y el código era ilegible.
Los códigos de trazabilidad que se marcan con más frecuencia son los DataMatrix. Son códigos bidimensionales que tienen innumerables ventajas sobre sus equivalentes unidimensionales, es decir, los códigos de barras.
En primer lugar, los códigos DataMatrix pueden contener más de 2000 caracteres de información. Para un rendimiento equivalente, un código de barras tendría que ser demasiado incómodo de leer y su implementación sería antieconómica.
Escribir toda esta información en la DataMatrix significa poder controlar con un solo código: el lote de producción, la ubicación, la fecha y hora de cumplimiento, la información de la base de datos de clientes.
El tipo de datmatrix marcado es un ECC 200 que sigue la norma AIM DPM. Esto se debe a que los códigos marcados con láser se denominan DPM, que significa Marcaje Directo de Piezas. El marcado por láser se realiza directamente sobre la pieza fundida.
Otra ventaja de la DataMatrix es su capacidad de corrección de errores. Es legible aunque esté dañada en un 30%. Esta característica en los componentes de fundición es especialmente importante, ya que corremos este riesgo con los procesos invasivos de granallado y chorreado.
La DataMatrix puede ser muy pequeña cuando se hace con láser. Otro dato importante es que la DataMatrix se puede leer con un contraste de hasta el 20%. Esto es crucial en el mundo terrestre, donde procesos invasivos como el chorro de arena y el granallado podrían dañarla.
En LASIT, hemos desarrollado una estrategia para superar este problema. Hoy, tras años de I+D, podemos marcar el código 2D directamente en el componente cuando sale del molde. De este modo, es posible rastrearlo a lo largo de todo su recorrido y el código sigue siendo legible incluso después del chorro de arena.
Profundizaremos en este tema y en muchos más en nuestro evento dedicado a la fundición: LASIT LIVE – Marcado de componentes de fundición, que tendrá lugar del 12 al 14 de mayo. Por primera vez, abriremos las puertas de nuestros Laboratorios de Pruebas Láser para mostrar al público nuestros hallazgos en reuniones dedicadas.
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Public Relations Manager | LASIT
Public Relations Manager en LASIT desde 2019, Claudia Neri es responsable de la gestión del departamento de Marketing y Comunicación. Se encarga de la estrategia de comunicación empresarial, coordinando las actividades de relaciones públicas, promoción de marca y comunicación institucional para el mercado italiano e internacional.
