Guía completa de la fundición de latón

Brass Casting

Brass casting is a process of making brass products from molten brass.

It entails having the mold in the shape of the product you want to make. Once molten brass cools, it takes the shape of the cavity.

In this guide, you will find all information you are looking for about casting brass.

Whether you want to choose the best alloys, know the benefits, limitations, possible defects or surface finishes – all information you are looking for is right here.

Keep reading to learn more.

Brass Grades/Alloys for Casting Process

These alloys include the following:

C84400 Leaded Semi-Red Brass

This is an alloy that contains copper, zinc, tin, lead and a small amount of aluminum. It is known for its good corrosion resistance and machinability. C84400 is a leaded alloy that contains about 4% lead which provides good machinability and reduces the tendency for the formation of hot tears during casting and machining.

C83600 Leaded Red Brass

This alloy contains copper, zinc and lead, with a higher lead content than C84400 alloy.

Non-leaded Red Brass

It refers to brass alloys that do not contain lead as one of their main alloying elements. Lead is often added to brass alloys to improve their machinability, as it acts as a lubricant during the machining process.

However, lead can also have negative effects on the environment and human health, so non-leaded alloys are becoming more popular in certain applications.

Examples include:

  1. C82400: This alloy contains copper, zinc and aluminum.
  2. C87850: This alloy contains copper, zinc, and tin.
  3. C87600: This alloy contains copper, zinc, and iron.

C92200 Alloy

This is a leaded alloy that contains copper, zinc, tin, lead and a small amount of nickel.

C92300 Alloy

It is a leaded alloy that contains copper, zinc, tin, lead, and a small amount of nickel, iron, and manganese.

Casted Brass
Casted Brass

Advantages Of Casting Brass

Over the years, casting brass parts has been due to the numerous benefits the alloy offers. In fact, it is for this reason that the material is popular in many domestic and industrial applications.

Let’s look at some common benefits:

Corrosion Resistance

Brass is naturally resistant to corrosion compared to aluminum. This makes it a suitable choice for applications that will be exposed to the elements. These elements include marine, water distribution, and architectural applications.

Aesthetics

This material has a warm, golden color that can be polished to a high shine. For this reason, it makes it a popular choice for decorative and architectural applications compared to the silver grey of steel.

Machinability

It is also relatively easy to machine. This makes it easy to produce precise and accurate parts with a good surface finish. This is an advantage that it has over other metal casting methods such as zinc casting. Zinc casting is more brittle and harder to machine.

Good Electrical Conductivity

Its good electrical conductivity makes it a suitable choice for electrical usages. This is an advantage that this casting has over other casting methods such as plastic casting which has poor thermal conductivity.

Low Density

Brass is relatively light in weight than cast iron which is comparatively heavy. This makes it easy to transport and handle castings of brass.

Cost-effective

It is affordable to perform casting of brass for large scale purposes than when using god or platinum casting which are costly.

Casting Process for Brass
Casting Process for Brass

Limitations of Brass Casting

Casting brass, like any other casting method, has its own set of limitations. Some of the most notable disadvantages include:

Environmental Concerns

Lead is often added to brass alloys to improve their machinability. Also, lead can have negative effects on the environment and human health. This could be a limitation for projects that are required to meet strict environmental regulations.

Surface Finish

You will experience limitations if you want to attain specific surface finishes with cast brass. For example, achieving a mirror-like finish is more difficult to achieve compared to other metal casting methods such as chrome plating.

Complex Shapes

Cast brass may not be able to produce complex shapes as easily as other casting methods such as investment casting which can produce intricate geometries.

Strength

This casting may not be as strong as castings made from other metals such as steel. It can limit the use of brass in high-stress applications or in applications where high strength is required.

Brass Casting History

The history of brass casting can be traced back to ancient times, with evidence of brass casting found in Egyptian and Roman artifacts. Early brass casting methods included the lost wax method. Here, a wax model was coated in clay and then heated to melt out the wax. It left behind a mold for the brass to be poured into.

During the Middle Ages, the sand-casting method was developed. Here, a mold was made from sand and the brass was poured into it. This method was:

  • More cost-effective
  • Allowed for larger parts to be cast
  • The could cast complex shapes and parts
Brass Cast Parts
Brass Cast Parts

Development of Brass Casting in 19th Century

In the 19th century, the invention of the steam engine led to an increase in demand for brass parts and improvements in casting techniques. It led to the development of the centrifugal casting method. Here, the mold is spun to distribute the molten metal evenly. This method was mainly used to cast cylindrical shapes such as pipes and tubes.

Casting Brass Parts in 20th Century and Beyond

In the 20th century, new casting methods were developed. This include pressure casting, die casting and investment casting. These methods allowed for improved brass cast precision and surface finish. Besides, they are widely used today in various industries such as automotive, electrical, and household items.

In recent years, advances in technology have allowed for even more specialized casting methods like micro investment cast and vacuum-assisted investment cast brass.

Common Brass Casting Methods

Over the years, foundry shops have adopted affective and reliable ways to cast brass parts. Each process has unique advantages and disadvantages.

Additionally, you can also make many simple to complex parts, depending on the casting specific requirements.

Let’s look at some common brass casting techniques:

Brass Investment Casting

It is a method where a wax or plastic pattern of the desired shape is coated with a refractory material to form a mold, into which molten brass is poured.

Ideally, you will replicate patterns using special wax.

Brass Lost Wax Casting Process
Brass Lost Wax Casting Process

Advantages of Brass Investment Casting

  • High precision and accuracy
  • Good surface finish
  • Ability to cast complex shapes
  • It leaves no parting lines

Disadvantages of Brass Investment Casting

    • High cost due to the use of expensive refractory materials
    • Long lead times due to the multi-step process

Cómo funciona el proceso de fundición de inversión de latón

Al igual que cualquier otro proceso de fundición, la fundición de inversión es un proceso sistemático que involucra los siguientes procesos clave:

        1. Se crea un patrón de cera o plástico de la forma deseada
        2. El patrón se recubre con un material refractario para formar un molde
        3. El molde se calienta para fundir la cera o el plástico
        4. Se vierte latón fundido en el molde
        5. El latón se solidifica dentro del molde
        6. Posteriormente, se retirará la fundición del molde

De nuevo, cabe señalar que a lo largo de los años ha habido mejoras significativas en el proceso de fundición de inversión de latón.

Como resultado, las empresas de fundición de latón han adoptado un proceso especializado para mejorar la calidad y la complejidad de las piezas.

Algunas subcategorías del proceso de fundición de inversión de latón son:

Fundición de inversión de cera perdida de latón: Un método tradicional en el que los patrones de cera se recubren con material refractario para formar un molde. Permite una alta precisión y exactitud, pero puede ser costoso y llevar tiempo.

Fundición de inversión de sílice coloidal de latón: Un método moderno que utiliza una solución de sílice coloidal para crear el molde. Tiempos de producción más rápidos y costos más bajos en comparación con la fundición de inversión de cera perdida, pero la precisión y exactitud pueden no ser tan altas.

Fundición de inversión de micro de latón: Método especializado utilizado para producir piezas pequeñas y precisas. Proceso similar a la fundición de inversión tradicional pero con patrones y moldes de cera más pequeños e intrincados.

Fundición de inversión asistida por vacío de latón: Un método que aplica un vacío al molde durante el proceso de fundición para eliminar burbujas de aire y mejorar la calidad y reducir defectos.

Más recursos:

Proceso de fundición a presión de latón

Este es un método donde se inyecta latón fundido en un molde de acero bajo alta presión. Aunque el proceso puede involucrar muchos procesos detallados, se puede resumir de la siguiente manera:

        1. Hacer un molde: básicamente una réplica de la parte final de latón fundido a presión que necesitas
        2. En primer lugar, se precalentará el molde para reducir el choque térmico
        3. El latón fundido se inyecta en el molde bajo alta presión
        4. El latón se solidifica dentro del molde
        5. Finalmente, se retirará el latón fundido del molde

Idealmente, la fundición a presión de latón es una técnica popular en muchas fundiciones de latón.

Ventajas de la fundición a presión de latón

        • Alta tasa de producción
        • Buena precisión dimensional y acabado superficial
        • Bajo costo laboral

Desventajas de la fundición a presión de latón

        • Alto costo inicial del molde
        • Limitado a geometrías simples

A lo largo de los años, las fundiciones han adoptado otras técnicas de fundición a presión de latón para satisfacer las necesidades dinámicas de producción. Las técnicas de fundición a presión de latón más comunes incluyen:

Técnica de fundición a presión de latón en cámara caliente

Este es un método donde el metal fundido se inyecta en el troquel (molde) por un pistón que se calienta mediante una fuente externa. La principal ventaja de este método es su rápido tiempo de ciclo.

Lo hace adecuado para ejecuciones de alta producción. Sin embargo, está limitado a aleaciones de bajo punto de fusión.

Fundición a presión de latón Fundición a presión de latón

Técnica de fundición a presión de latón en cámara fría

Este es un método donde el metal fundido se vierte en una cámara separada del troquel. Ocurre antes de ser inyectado en el troquel. La principal ventaja de este método es que se puede utilizar con aleaciones de alto punto de fusión.

Sin embargo, tiene un tiempo de ciclo más largo que la fundición a presión en cámara caliente. Por esta razón, es menos adecuado para ejecuciones de alta producción.

Más recursos:

Fundición de arena de latón

Esto es un método donde se crea un molde de arena, en el que se vierte latón fundido. Es un proceso que se utiliza ampliamente para hacer muchas piezas de latón fundido.

Entre las etapas clave en la fundición de arena de latón se encuentran:

  1. Se crea un molde de arena utilizando un patrón
  2. Se elimina el patrón del molde
  3. Se vierte latón fundido en el molde
  4. El latón se solidifica dentro del molde
  5. Finalmente, se retira la fundición del molde

Dependiendo de las piezas específicas de latón fundido que desees hacer, puedes elegir:

  • Molde permanente – En este proceso, utilizarás dados de metal reciclable.
  • Fundición de arena verde de latón – Aquí, el molde está compuesto por harina, arcilla, arena y agua. Es adecuado para piezas pequeñas o medianas de latón fundido.
  • Resina sin hornear – En esta técnica, mezclarás catalizadores que se endurecerán con resinas y arena. Además, la fundición final de latón tiene un mejor acabado.
  • Fundición de precisión de concha de arena de latón – Este proceso implica soplar arena no reutilizable en patrones de hierro que se calientan. El proceso formará moldes que utilizarás para fundir latón.

Ventajas de la fundición de arena de latón

  • Bajo costo
  • Capacidad para fundir formas grandes y complejas

Desventajas de la fundición de arena de latón

  • Baja precisión dimensional y acabado superficial
  • Alto costo laboral

Fundición de arena Fundición de arena

Más recursos:

Principales aplicaciones de la fundición de latón

La fundición de latón es un proceso de fabricación versátil que puedes utilizar para hacer muchas piezas y componentes. De hecho, prácticamente todas las industrias dependen de accesorios de latón fundido.

Aquí hay algunos ejemplos comunes:

Piezas y componentes de latón fundido Piezas y componentes de latón fundido

  • Industria automotriz: engranajes, rodamientos, bujes, accesorios.
  • Plomería y HVAC: válvulas, accesorios, tuberías, tuberías.
  • Industria eléctrica: interruptores, conectores eléctricos, terminales, piezas de interruptores automáticos.
  • Industria marina: hélices, bombas, válvulas, herrajes marinos.
  • Ferretería y herramientas: cerraduras, bisagras, manijas, perillas.
  • Industria del mueble: elementos decorativos, herrajes para gabinetes.
  • Electrodomésticos: elementos calefactores, utensilios de cocina y perillas de puertas.
  • Arte y decoración: esculturas, candelabros, figuritas, portavelas.
  • Construcción: pomos de puertas, herrajes de ventanas, accesorios de plomería.
  • Instrumentos musicales: piezas de trompeta y trombón, platillos.

 

Consideraciones de diseño para la fundición de latón

 

El diseño es un aspecto crítico al fundir latón. Con un diseño adecuado de las piezas de latón, obtendrá piezas de alta calidad y precisas.

Ya sea que desee diseñar el molde o las piezas de latón, hay variables que garantizarán un proceso de fundición exitoso. Veamos los aspectos críticos:

Compresión de regiones tensionadas

Al mantener las áreas tensionadas de la pieza en compresión, será menos probable que falle debido al estrés tenso. Esto es particularmente importante para las piezas que estarán sujetas a cargas y tensiones.

Redondear las esquinas exteriores

Las esquinas externas tienen más probabilidades de estar sujetas a concentración de estrés y pueden ser un punto de falla potencial. Redondear las esquinas puede ayudar a distribuir el estrés de manera más uniforme y reducir el riesgo de falla.

Sección de espesor uniforme

Para evitar más estrés en la fundición, evite alterar bruscamente la sección transversal. Sin embargo, cambie gradualmente la sección transversal si es obligatorio.

No amontonar metal donde se unen

La concentración de metal en la unión puede provocar un enfriamiento desigual y conducir a defectos en la fundición. Es importante diseñar la pieza de manera que distribuya uniformemente el metal en todo el molde.

Usar secciones gruesas

Las secciones muy delgadas pueden ser más propensas a deformarse y agrietarse durante la fundición. Es importante evitar diseñar piezas con secciones muy delgadas o tener cuidado adicional para asegurarse de que se fundan adecuadamente.

Realizar granallado

Este proceso generalmente se realiza después de la fundición y ayuda a mejorar la resistencia y apariencia general del latón fundido.

Defectos comunes y soluciones durante el proceso de fundición de latón

Aquí hay algunos problemas comunes que pueden ocurrir durante el proceso de fundición de latón y cómo abordarlos:

Porosidad

Esto se refiere a pequeños huecos o burbujas que pueden aparecer en el latón fundido terminado. Puede ser causado por:

      • Mala técnica de vertido
      • Diseño incorrecto del molde
      • Sistema de ventilación y canalización insuficiente.

Para abordar este problema, realice lo siguiente:

      • Rediseñar el molde
      • Rectificar el proceso de vertido
      • Mejorar las unidades de ventilación y canalización

Desalineación

Ocurre cuando las partes del molde no están adecuadamente alineadas. Esto resulta en piezas de latón fundido distorsionadas o con formas incorrectas. Verifique la alineación adecuada del molde antes de fundir latón para resolver este problema.

Deformación

El problema ocurre cuando el objeto no se enfría de manera uniforme, lo que resulta en una forma distorsionada. Para resolver este problema, permita que el latón fundido se enfríe lentamente y de manera uniforme. Use técnicas de enfriamiento natural o controlado para lograr esto.

Contracción

Ocurre cuando no diseña adecuadamente el molde para tener en cuenta la contracción que ocurre a medida que el latón se enfría y solidifica. Para abordar este problema, modifique el diseño para tener en cuenta la contracción, o se debe hacer una tolerancia adecuada en el molde.

Llenado incompleto: El llenado incompleto ocurre cuando el latón fundido no llena completamente el molde, lo que resulta en un objeto incompleto o insuficientemente lleno. Para abordar este problema, se debe corregir la técnica de vertido y rediseñar el molde para garantizar un llenado adecuado.

Escoriación

Esto se refiere a la formación de escoria en la superficie del latón fundido. Las causas principales incluyen la presencia de impurezas en la aleación de latón o una mala técnica de vertido. Para abordar este problema, verifique la aleación en busca de impurezas y corrija el método de vertido.

Tolerancia recomendada para la fundición de latón

Las tolerancias típicas para el latón fundido dependerán de varios factores, incluyendo:

      • Tamaño y complejidad de la pieza
      • Método de fundición
      • Nivel deseado de precisión y exactitud.

Sin embargo, en general, el latón fundido puede tener tolerancias dimensionales de +/- 0.005 pulgadas (0.13 mm) a +/- 0.015 pulgadas (0.38 mm). Además, las tolerancias de acabado superficial pueden estar entre 32 y 63 micro pulgadas (0.8 a 1.6 micrómetros) RMS.

También vale la pena mencionar que, a medida que aumenta el tamaño de la fundición, las tolerancias pueden volverse más amplias.

Acabados de superficie disponibles para la fundición de latón

Algunos de los acabados de superficie más comunes para el latón fundido incluyen:

Tal como se funde

Este es el acabado de superficie que produce el proceso de fundición en sí. No tiene ningún acabado o pulido adicional. Los acabados tal como se funden suelen tener una superficie rugosa e irregular con marcas de molde visibles y otras imperfecciones.

Granallado

Implica el impacto sobre la superficie del latón fundido con materiales abrasivos como arena o cuentas de vidrio. El granallado puede producir un acabado mate uniforme con una ligera textura.

Pulido

Esto implica pulir la superficie del latón fundido con un disco de pulido y un compuesto para pulir. Puede producir un acabado suave y brillante con un alto grado de reflectividad.

Electrochapa

Aquí, se electrodeposita un metal sobre la superficie del latón fundido. Esto puede incluir cromo, níquel, oro y otros recubrimientos metálicos.

Anodización

Implica la anodización de la superficie del latón fundido. El proceso implica sumergir la fundición en un baño electrolítico y hacer pasar una corriente eléctrica a través de él. Este proceso crea una capa de óxido dura y protectora en la superficie de la fundición.

Pintura y recubrimiento en polvo

Este es un acabado superficial que se logra aplicando pintura o recubrimiento en polvo en la superficie de la fundición.

Conclusión

Antes de fundir piezas de latón, debe elegir una aleación adecuada y luego decidir la mejor técnica de producción. Puede elegir la técnica de fundición a la cera perdida, fundición en arena o fundición a presión.

Sin embargo, debe evaluar todas las limitaciones de fundición para obtener piezas de latón fundido de calidad y duraderas sin defectos.

Para cualquier pregunta o consulta, contáctenos ahora.

Algunos de nuestros productos de latón incluyen placas de puerta de latón, protectores de esquinas de latón, cajas de latón, etc.

Más recursos:

Fundición de bronce – Fuente: The Crucible

Proceso de fundición de latón – Fuente: Junior

Fundición de latón fundido en arena – Fuente: Big Stack

Cómo fundir latón – Fuente: WikiHow

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