Como núcleo de las máquinas herramienta, las piezas fundidas de las máquinas herramienta se someten a un complejo proceso de fabricación que implica la selección de materiales, la fusión, la conformación, el tratamiento térmico y el pos-procesamiento. Cada paso tiene un impacto significativo en las propiedades mecánicas, la estabilidad dimensional y la calidad interna del producto final. Un proceso estandarizado no es sólo un requisito previo para garantizar la calidad de la fundición, sino también una garantía fundamental para lograr una alta precisión y rigidez en las máquinas herramienta.
El proceso comienza con la preparación del material y el procesamiento por lotes. Los hierros fundidos de uso común incluyen hierro fundido gris, hierro dúctil y hierro fundido inoculado, y el grado se selecciona en función de los requisitos de soporte de carga y amortiguación de vibraciones de las diferentes piezas de máquinas herramienta. Las materias primas se someten a inspecciones rigurosas para garantizar que la composición del hierro, la chatarra de acero y los elementos de aleación se ajusten a las especificaciones del proceso y se dosifiquen con precisión en proporciones para proporcionar una base de composición química estable para la fusión.
Luego viene la etapa de fusión. Se emplea un horno de inducción de media-frecuencia o un horno de cubilote-eléctrico de proceso dual-, lo que permite un control preciso de la temperatura y la composición del hierro fundido. Durante el proceso de fundición, se debe controlar continuamente la temperatura, el equivalente de carbono y el contenido de oligoelementos del hierro fundido. Se debe implementar un tratamiento de inoculación o esferoidización antes del roscado para mejorar la morfología del grafito, refinar los granos y mejorar la resistencia y el rendimiento de absorción de impactos de la pieza fundida. La temperatura de extracción del hierro fundido debe cumplir con los requisitos de fluidez para garantizar el llenado completo del molde.
La etapa de formación utiliza principalmente fundición en arena. Se fabrican moldes de madera o metal de acuerdo con la estructura de fundición, se prepara arena para moldear y se ensambla el molde. Las piezas fundidas de lecho y columna de gran tamaño suelen emplear moldeo en foso o moldeo en núcleo para garantizar la precisión dimensional y de forma. Durante el vertido, se deben controlar el caudal y la temperatura para evitar atrapamientos de aire y defectos de cierre en frío. Al mismo tiempo, un diseño razonable de compuertas y elevadores guía la solidificación secuencial del hierro fundido, reduciendo la porosidad de contracción y las cavidades de contracción.
Después del formado, la pieza fundida entra en la etapa de enfriamiento y limpieza. El enfriamiento natural o el enfriamiento por recocido controlado pueden evitar que el estrés térmico excesivo cause grietas. Después de la remoción de arena, limpieza y remoción de compuertas, elevadores y rebabas, se realiza una inspección preliminar de la superficie de fundición. El tratamiento térmico es un proceso clave, que a menudo incluye recocido para aliviar la tensión-, recocido por grafitización o normalización y revenido, para reducir la tensión residual, mejorar la estructura metalográfica y mejorar la estabilidad dimensional.
Finalmente, se realizan inspecciones preliminares y previas-al acabado, utilizando pruebas no-destructivas y mediciones dimensionales para confirmar la ausencia de defectos internos y que la forma se ajuste a los dibujos. Si es necesario, se implementa un tratamiento de envejecimiento secundario para estabilizar aún más la microestructura y las dimensiones. Solo las piezas fundidas de máquinas herramienta que se someten a un control integral del proceso pueden, después del ensamblaje, impartir excelente rigidez, resistencia a las vibraciones y retención de precisión a largo plazo-a la máquina herramienta, convirtiéndose en una base sólida para equipos de fabricación de alta-extremo.
