La fundición en arena maneja geometrías complejas mediante su principio fundamental de usar un molde desechable. La forma externa de una pieza se crea a partir de la cavidad dentro del molde de arena ensamblado, generado con un patrón. Para geometrías internas complejas—como secciones huecas, contrasalidas y canales internos—el proceso utiliza machos de arena independientes. Estos machos son formas preformadas hechas de arena aglutinada que se colocan dentro de la cavidad del molde antes del vertido. El metal fundido fluye alrededor de estos machos, formando las características internas que luego se liberan cuando el macho se rompe y se retira después de la solidificación. Este uso de machos permite producir piezas intrincadas como bloques de motor con camisas de agua y colectores complejos.
La capacidad de crear machos altamente complejos es una ventaja significativa. Los métodos tradicionales utilizan cajas de machos para formarlos. Sin embargo, en aplicaciones modernas y de Rapid Prototyping, los machos pueden imprimirse directamente en 3D utilizando arena. Esta técnica de fabricación aditiva elimina la necesidad de cajas de machos y permite crear geometrías internas que serían imposibles o demasiado costosas de producir con herramientas tradicionales. Varios machos pueden ensamblarse dentro de un solo molde para crear redes internas excepcionalmente complejas, brindando una gran libertad a los diseñadores.
Aunque la fundición en arena es extremadamente versátil, deben seguirse ciertas reglas de diseño para garantizar un fundido exitoso. Las características deben incluir ángulos de desmoldeo (ligero conicidad) para permitir que el patrón y los machos se retiren sin romper la arena. El espesor de pared debe ser lo más uniforme posible para evitar defectos como la porosidad por contracción. Aunque la fundición en arena puede producir piezas muy complejas, los detalles extremadamente finos, las esquinas agudas o las paredes muy delgadas pueden ser desafiantes y requerir procesos alternativos o Post Machining. La colaboración temprana con nuestro equipo de die castings Engineering es esencial para optimizar el diseño para el proceso.