El vacío desempeña un papel crucial en la fundición, ya que evita la entrada de aire, reduce la oxidación y mejora el llenado del molde

En el mundo de la fabricación actual, la sostenibilidad es cada vez más importante. Las empresas ya no se centran únicamente en la eficiencia y los beneficios, sino también en la reducción de residuos y el impacto medioambiental. La fundición asistida por vacío permite un uso responsable de los recursos y un mantenimiento adecuado de los equipos, lo que se traduce en un mejor rendimiento y un menor consumo de energía. Este proceso es un componente esencial en la producción moderna de vehículos para automóviles, aviones y trenes.

El vacío desempeña un papel crucial en la fundición, ya que evita la entrada de aire, reduce la oxidación, mejora el llenado del molde, mejora la calidad de la superficie, controla la solidificación del metal y permite la producción de piezas fundidas ligeras y de paredes delgadas. Al crear un entorno controlado de baja presión, la fundición asistida por vacío reduce el riesgo de porosidad. También mejora el llenado del molde y aumenta la calidad de la superficie de las piezas fundidas. Este proceso es especialmente ventajoso para la producción de piezas de alta precisión y extremadamente duraderas, lo que lo convierte en una tecnología importante en la producción moderna de piezas fundidas y componentes.

En las plantas de fundición se pueden utilizar varios tipos de bombas de vacío con distintos principios de funcionamiento. En el pasado, estas incluían bombas de paletas bloqueadas lubricadas con aceite o bombas rotativas de paletas lubricadas con aceite, que a menudo se combinaban con bombas Roots para aumentar la velocidad de bombeo en rangos de presión más bajos. Las bombas de vacío lubricadas con aceite han ganado en general una buena reputación y han demostrado su fiabilidad a lo largo de muchos años. El aceite, que sirve como fluido de trabajo en las bombas de vacío, actúa como refrigerante, lubricante y sellante. Sin embargo, también presenta la desventaja de absorber contaminantes, como polvo metálico, partículas y subproductos del proceso que se generan durante el proceso de fundición. El cambio regular del aceite de vacío en estas bombas es esencial para mantener su rendimiento y garantizar fundiciones de alta calidad.

Las modernas bombas de vacío de compresión seca no causan los mismos problemas gracias a su mecanismo de compresión sin aceite. El principio de bombeo más moderno es el de una bomba de tornillo con un par de rotores de tornillo de rotación rápida. El uso de este tipo de bomba en una máquina de fundición reduce significativamente los costes de mantenimiento y funcionamiento del sistema de vacío. La comparación de los costes anuales de funcionamiento de un sistema lubricado con aceite con los de un sistema de vacío de compresión seca de rendimiento similar da como resultado un ahorro significativo de costes.

Consumo de energía:

En la mayoría de los puntos de funcionamiento, las modernas bombas de tornillo secas consumen menos energía que las bombas lubricadas con aceite debido únicamente a la viscosidad del aceite. Las modernas bombas de vacío de compresión seca tienen rotores de tornillo de giro rápido que giran sin fricción en la cámara de compresión, lo que se traduce en un bajo consumo de energía. Durante la mayor parte de su tiempo de funcionamiento, las bombas de vacío funcionan incluso a presiones inferiores a 10 mbar (figura 2), donde la reducción de potencia es mayor.

Requisitos de servicio y mantenimiento:

La fundición no es una aplicación limpia. Las bombas de vacío aspiran cantidades significativas de polvo. Incluso con el uso de un filtro de polvo, las bombas lubricadas con aceite se desgastan, ya que ningún filtro puede capturar las partículas de polvo más finas, que luego se agrupan en el aceite de la bomba para formar una especie de «pasta abrasiva». Sin embargo, en las bombas secas, estas partículas tan pequeñas simplemente se transportan al escape, sin causar desgaste. La integración de bombas secas en un sistema de fundición (idealmente con la filtración adecuada para capturar partículas potencialmente grandes) reduce significativamente los costes de mantenimiento y funcionamiento asociados a los sistemas de vacío. Comparando los costes anuales de un sistema lubricado con aceite con los de un sistema de vacío de funcionamiento en seco de la misma capacidad, los operadores de plantas de fundición consiguen un ahorro significativo.

Las ventajas de los sistemas de vacío secos van más allá del menor consumo de energía y los requisitos de mantenimiento (incluida la reducción de la mano de obra y los recursos necesarios, como aceite, juntas de repuesto y palas). Las modernas bombas de compresión seca ofrecen características o accesorios para optimizar el consumo de energía, como ahorradores de energía, funcionamiento controlado por frecuencia y controles inteligentes que maximizan la eficiencia de la bomba cuando es necesario. Durante el bombeo inicial del molde desde la presión atmosférica hasta 1 mbar, una solución seca suele funcionar a plena potencia. Sin embargo, durante los pasos siguientes, como el enfriamiento, el calentamiento, el precalentamiento o el ralentí, las bombas de vacío secas pueden reducir su velocidad a los niveles básicos necesarios para ahorrar aún más energía. Cuando el PLC principal envía la señal de reinicio al convertidor de frecuencia o al armario de control del sistema de vacío, la bomba vuelve a su velocidad máxima en cuestión de segundos. La gama de productos de Leybold incluye una serie de bombas de compresión seca y selladas con aceite diseñadas específicamente para la industria de la fundición.

La fundición asistida por vacío desempeña un papel importante en el mundo de la maquinaria industrial. Para cumplir los requisitos globales de optimización de recursos y gestión de residuos, es fundamental minimizar las emisiones de CO2, optimizar el consumo de energía y mejorar la fiabilidad y la seguridad de los equipos. El uso de sistemas de vacío de compresión seca va un paso más allá en la consecución de estos objetivos y ofrece una mayor eficiencia y sostenibilidad.

La fundición asistida por vacío es de importancia estratégica en la fabricación moderna, especialmente en las industrias automovilística, aeroespacial y ferroviaria. Aumenta la eficiencia, reduce los defectos y minimiza el desperdicio de material, lo que hace que la producción sea más sostenible. La tecnología de vacío mejora el llenado de los moldes, reduce la porosidad y mejora la calidad de la superficie al crear un entorno controlado de baja presión.

Las bombas de vacío lubricadas con aceite convencionales han demostrado su eficacia en el pasado, pero requieren un mantenimiento frecuente debido a la contaminación por aceite. Las modernas bombas de vacío de compresión seca, por el contrario, eliminan este problema y reducen los costes operativos y el consumo de energía. Al reducir el consumo de energía, los requisitos de mantenimiento y la dependencia de los recursos, los sistemas de vacío de compresión seca también contribuyen de manera significativa a una mayor eficiencia y sostenibilidad del proceso de fundición.