Suministro de vacío económico para procesos de fundición a la espuma perdida

Maulburg - GussStahl Lienen (GSL) fabrica piezas de acero fundido de gran calidad destinadas a distintas áreas de la ingeniería y la fabricación de equipos y vehículos por medio del proceso de fundición a la espuma perdida. GSL se ha ganado el reconocimiento del sector gracias, entre otras cosas, a sus más de 20 años de experiencia en este proceso especial de fundición. Para el suministro de vacío necesario para los moldes, GSL confía en la tecnología de Dr.-Ing. K. Busch GmbH.
Soplantes rotativas Tyr de Busch en la planta de fundición a la espuma perdida de GSL
Soplantes rotativas Tyr de Busch en la planta de fundición a la espuma perdida de GSL

Gracias a su línea de producción a la espuma perdida, GussStahl Lienen fabrica piezas de fundición de acero con pesos de entre 0,2 y 100 kg. GSL también dispone de una planta de moldeado en frío de resina de furano para la fundición de acero y la fabricación de sus propios moldes. La empresa lleva más de 20 años utilizando el proceso de espuma perdida, habiendo adquirido una gran experiencia durante este periodo. Este proceso de moldeo permite la fabricación de componentes de acero fundido con unas formas geométricas determinadas. Gracias al uso de modelos de espuma evaporable (conocidos como «moldes perdidos»), en un molde sin dividir se pueden obtener piezas de acero fundido sin rebabas, con unas dimensiones precisas y con una calidad excepcional en las superficies no habitual en piezas de fundición de fabricación intensiva.

Los modelos de espuma, combinados en grupos, se recubren con un acabado de cerámica fina, permeable al gas, y posteriormente se secan. Los grupos de modelos se moldean en un material de grano fino sin aglomerante. La vibración comprime el material del molde de arena el cual, luego, recubre el modelo de espuma. Se aplica vacío desde la parte inferior antes de que comience el proceso de fundición. Con dicho vacío se pretende comprimir más el material del molde para que, de esa forma, se le proporcione la estabilidad necesaria. Una vez que empieza el proceso de fundición, el vacío extrae los vapores y gases generados durante la evaporación del molde de espuma. De este modo, se garantiza que el metal líquido llene completamente el espacio hueco previamente ocupado por el molde de espuma y que no queden huecos ni gases atrapados en el metal. Las bombas de vacío envían al sistema de postcombustión los residuos de espuma extraídos en forma de gas y vapor. Gracias a este proceso de moldeo a la espuma perdida, GSL consigue un proceso de fundición prácticamente sin emisiones, con un bajo consumo energético y con un ciclo cerrado del material de moldeo. La tecnología de vacío contribuye de forma considerable a todo ello.

Originalmente, la planta de moldeo a la espuma perdida de GSL estaba equipada con dos bombas de vacío de anillo líquido, cada una de ellas con un motor de 22 kW. Estas bombas de vacío necesitaban cierto grado de mantenimiento. Además, utilizaban agua como fluido de trabajo, el cual circulaba por las bombas en una parte del ciclo. Ello requería un control de la cantidad de agua y un seguimiento de la misma en todo momento. Por otro lado, los gases extraídos se acumulaban en ocasiones en el agua en forma de condensados agresivos y atacaban los materiales internos de las bombas de anillo líquido, lo que requería un constante cambio de componentes internos. Esto a su vez generaba inoportunos periodos de inactividad en la planta, la cual funciona a dos turnos. Para Klaus Buchholz, jefe de operaciones, se trataba de una situación que debía resolverse cuanto antes. Por esta razón, se puso en contacto con la empresa Dr.-Ing. K. Busch GmbH a fin de que le suministrara nuevas bombas de vacío de anillo líquido. Busch podía haberle proporcionado dos bombas de vacío de anillo líquido adecuadas y fabricadas con materiales resistentes a la condensación generada. Sin embargo, los especialistas en vacío de Busch optaron por acercarse a la planta de Lienen para observar el proceso in situ. Tras esta visita, recomendaron a Klaus Buchholz una solución técnica diferente: sustituir ambas bombas de vacío de anillo líquido por una única soplante rotativa Busch de la serie Tyr y colocar un filtro de aspiración en la misma. La soplante rotativa Tyr ofrece la misma velocidad de bombeo que las dos bombas de vacío de anillo líquido utilizadas previamente. Además, gracias a una tecnología rotativa sin contactos, no necesita ningún fluido de trabajo y, por tanto, la compresión de los gases y los vapores extraídos se realiza en seco. De esta forma, es imposible que se acumule condensación en el fluido de trabajo, como ocurría previamente en las bombas de vacío de anillo líquido. Las partículas aspiradas de pequeño tamaño o los condensados se separan en el filtro de aspiración, por lo que ni siquiera llegan a entrar en la soplante.

Esta solución permitió al director de operaciones Klaus Buchholz resolver varios problemas a la vez: el suministro de vacío es totalmente fiable y el producto obtenido de calidad constante. La soplante rotativa Tyr lleva más de un año funcionando sin fallos. También se puede comprobar fácilmente la mejora en el rendimiento energético ya que la soplante rotativa Tyr de Busch está equipada con un motor de 22 kW que puede conseguir la misma velocidad de bombeo y el mismo nivel de vacío que las dos bombas de vacío de anillo líquido instaladas anteriormente, cada una de las cuales contaba con un motor de 22 kW; en otras palabras: los costes energéticos se han reducido a la mitad.

Principales ventajas:
• Ahorro energético del 50%
• Sin periodos de inactividad por reparaciones
• Velocidad de bombeo fiable y constante
• Mínima necesidad de mantenimiento
• Funcionamiento sin fluido de trabajo
• Ausencia de fluidos de trabajo contaminados
• Tamaño reducido


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