Las carcasas de bombas de fundición son los componentes principales que soportan la presión de una bomba de agua y suelen contener canales de flujo internos complejos (como estructuras de voluta). Por lo tanto, la fundición es el proceso más importante y desarrollado para producir carcasas de bombas de fundición.
El proceso de fundición de una carcasa de bomba es complejo y combina la ciencia de los materiales, la termodinámica y el mecanizado. A continuación, se detalla el flujo del proceso, basado en el método de fundición en arena más común, y que también abarca otros métodos, como la fundición de precisión.
Después de que nuestra empresa reciba un pedido, nos comunicaremos con el departamento de fábrica para realizar los siguientes pasos:
1. Diseño de procesos y fabricación de moldes.
Esta es la base que determina la calidad, precisión y durabilidad de la carcasa de la bomba de fundición final.
• Análisis del proceso: Nuestros ingenieros analizarán la estructura de la carcasa de la bomba basándose en los dibujos para determinar la superficie de separación (la ubicación donde se abre el molde), el sistema de compuertas (el canal a través del cual fluye el metal fundido) y los elevadores (utilizados para alimentar y prevenir cavidades por contracción).
• Modelado: Se elabora un "patrónd" de la carcasa de la bomba de fundición según el diseño. El material suele ser madera (para piezas individuales o lotes pequeños), resina o metal (aluminio/acero, para lotes grandes).
• Fabricación de la caja de machos: El interior de la carcasa de la bomba de fundición es hueco y presenta una forma compleja (como la cámara del impulsor y los canales de entrada y salida), lo que imposibilita el desmoldeo directo. Por lo tanto, es necesario fabricar machos de arena. La caja de machos es el molde utilizado para fabricar estos machos de arena.
2. Moldeo y fabricación de machos.
• Fabricación de machos: La arena para machos mezclada con aglutinante se inyecta en la caja de machos, se cura y luego se retira para formar el canal de flujo interno de la carcasa de la bomba. Para garantizar la ventilación y la resistencia, el macho de arena suele recubrirse con un revestimiento refractario.
• Moldeo:
El modelo se coloca en un molde de arena, donde se rellena y compacta con arena de moldeo (comúnmente arena de resina o arena de vidrio soluble). A continuación, se retira el modelo, dejando una cavidad que se asemeja a la forma exterior de la carcasa de la bomba.
Colocación del macho y cierre del molde: Este es el paso más exigente técnicamente. El macho de arena preparado se coloca en la cavidad inferior del molde y debe posicionarse con precisión para asegurar un espesor de pared uniforme. A continuación, se cubre el molde superior y se cierra el molde de arena.
3. Fusión y vertido.
• Fusión: Según los requisitos del material (como fundición gris, fundición dúctil, acero inoxidable, bronce, etc.), el metal se funde en un horno eléctrico o de cubilote. • Ajuste e inspección de la composición: Antes del vertido, el hierro/acero fundido debe someterse a un análisis espectral para ajustar el contenido de elementos como carbono, silicio, manganeso y cromo, y someterse a un tratamiento de inoculación o esferoidización (para fundición dúctil).
• Vertido: El metal fundido de alta temperatura se vierte en la copa de vertido del molde. La velocidad y la temperatura del vertido deben controlarse estrictamente; un vertido demasiado rápido puede causar atrapamiento de gas y demasiado lento puede provocar cierres en frío.
4. Enfriamiento y eliminación de arena.
Solidificación y enfriamiento: El metal fundido se enfría y solidifica en el molde. En el caso de carcasas de bombas de paredes gruesas, el tiempo de enfriamiento puede ser de varias horas o incluso días para evitar el agrietamiento térmico.
Retirada de arena: Una vez que la pieza fundida está completamente solidificada, se rompe el molde de arena con un equipo vibratorio y se retira la pieza. En este punto, la superficie de la pieza fundida aún presenta una gran cantidad de arena adherida y está adherida al sistema de colada.
5. Limpieza y posprocesamiento.
Eliminación del sistema de compuertas: los canales y elevadores de metal sobrantes se eliminan mediante una máquina de corte o un corte a gas.
Limpieza de superficies: La superficie de fundición se pule utilizando una máquina granalladora para eliminar las incrustaciones y la arena adherida, dejando al descubierto el brillo metálico de la carcasa de la bomba.
Rectificado: El rectificado manual se utiliza para eliminar rebabas y rebabas de la línea de separación.
6. Tratamiento térmico.
Para eliminar la tensión de fundición y evitar la deformación o el agrietamiento durante el procesamiento posterior, la mayoría de las carcasas de las bombas requieren tratamiento térmico:
Tratamiento de recocido/envejecimiento: se utiliza en hierro fundido gris para eliminar la tensión interna.
Tratamiento de solución: Se utiliza principalmente para carcasas de bombas de acero inoxidable para obtener una mejor resistencia a la corrosión.
Temple + revenido: se utiliza para carcasas de bombas de acero aleado que requieren alta resistencia.
7. Mecanizado y pruebas.
Esta es la etapa final antes de la entrega de la carcasa de la bomba de fundición, y es un paso extremadamente importante.
Mecanizado de desbaste y mecanizado de acabado: se mecanizan piezas clave, como superficies de bridas, bases y orificios de cojinetes, para garantizar la precisión del ajuste.
Prueba hidrostática: Este es el paso de aceptación más crítico para la carcasa de la bomba de fundición. Tras sellar la carcasa, se introduce agua a alta presión (generalmente 1,5 veces la presión de trabajo) y se mantiene durante un tiempo determinado para comprobar si hay fugas (la porosidad y las cavidades de contracción pueden causarlas). Otras pruebas incluyen la inspección dimensional, la repetición de las pruebas de la composición química del material y pruebas no destructivas (como las pruebas ultrasónicas [UT] y las pruebas de partículas magnéticas [MT]) para carcasas de bomba críticas.
Métodos de fundición comunes para la fundición de carcasas de bombas:
| Método de fundición | Escenarios aplicables | Características |
| Fundición en arena | El más común. Adecuado para bombas industriales de diversos tamaños (como bombas centrífugas y multietapa). | Bajo costo, tecnología madura, fuerte adaptabilidad, pero acabado superficial generalmente rugoso. |
| Fundición de precisión | Se utiliza para bombas de acero inoxidable, bombas químicas o aplicaciones que requieren un acabado de superficie de canal de flujo extremadamente alto. | Precisión dimensional extremadamente alta, superficie lisa, casi no requiere mecanizado, pero tiene un alto costo y está limitado por el tamaño. |
| Fundición con espuma perdida | Para bombas de doble aspiración o bombas de lodos con estructuras extremadamente complejas. | Sin línea de separación, sin rebabas, buena precisión dimensional. |