La fundición a la cera perdida es una técnica popular de fabricación de moldes que puede utilizarse para fabricar piezas pequeñas y grandes en una gran variedad de metales. Esta técnica con un origen que se remonta a hace más de 5000 años permite a los creadores trabajar con una gran variedad de materiales y es uno de los métodos más sencillos para producir piezas de metal.

En la fundición a la cera perdida, se crea un molde hueco a partir de un modelo o patrón maestro, que puede esculpirse a mano o imprimirse en 3D. El modelo maestro se sumerge en un material refractario (el "revestimiento"), que se seca y se endurece. El patrón impreso en 3D o de cera se quema y deja un molde negativo del diseño, una cavidad hueca en la que se vierte metal para crear la pieza final.

Fabricar a mano patrones de cera para joyería con detalles muy definidos y complejos resulta complicado; y en un mercado exigente que crece a gran velocidad, a la producción manual puede costarle seguir el ritmo de otros métodos. Los avances en materiales y las impresoras 3D accesibles, como las que ofrece Formlabs, están cambiando la forma de trabajar de los fabricantes y diseñadores de joyería. Estas tecnologías llevan la calidad industrial a los estudios y facilitan la producción y las pruebas de geometrías complicadas que antes requerían horas de meticuloso trabajo manual.

Si necesitas más información sobre la True Cast Resin, lee nuestro artículo de asistencia aquí. 

Usa un programa CAD, como RhinoGold, JewelCAD o 3Design, para convertir tus diseños en patrones impresos en 3D siguiendo las técnicas recomendadas.

Tomamos como referencia los siguientes productos:

True Cast Resin: Un material con relleno de cera que está diseñado para fundir con precisión joyas detalladas y componentes de ingeniería complejos de hasta 5 mm de grosor. Produce piezas muy precisas con un nivel de detalle excepcional y superficies lisas.

Castable Wax 40 Resin: Una resina para fundición directa con un alto contenido en cera, que tiene una fundición más sencilla que nunca y que admite una amplia variedad de elementos de diseño, como orificios para piedras preciosas y grabados.

Castable Wax Resin: Una resina de menor contenido en cera y gran resistencia cuando todavía está sin poscurar, apropiada para estructuras muy finas, como la filigrana de alambre.

Los bebederos delicados pueden imprimirse en 3D, con lo que se ahorra trabajo y se mejora el llenado del molde en las zonas con detalles finos. Diseña bebederos alimentadores que sean rectos o que se vayan estrechando hacia la pieza.

Los soportes añadidos en PreForm no deben usarse como bebederos. Si quieres imprimir bebederos en 3D, te recomendamos añadirlos al diseño en el programa CAD.

El nivel de detalle de la Castable Wax Resin permite crear piezas con filigranas complejas. Estas mallas finas de alambre suponen todo un reto, pero es posible fundirlas diseñando cuidadosamente los bebederos.

Las mallas finas pueden imprimirse con un diámetro de alambre de hasta 0,3 mm. Las filigranas impresas son frágiles y pueden dañarse fácilmente al retirar los soportes. Diseña las piezas con filigranas con el menor número de soportes posible.

En los diseños con filigranas, los bebederos impresos en 3D pueden tener una doble función, y actuar como soportes que se retiran después de la fundición. Para evitar que el metal se solidifique en estos canales estrechos, añade bebederos que canalicen el metal hacia muchos puntos en el borde de una malla de filigranas.

Lavar las piezas de forma exhaustiva en alcohol isopropílico (90 % o más) es clave para una fundición limpia. El exceso de resina sin curar puede interferir en el curado del revestimiento y causar defectos de fundición.

Deja que las piezas se sequen por completo tras haberlas sacado del baño en alcohol isopropílico. Usa aire comprimido para verificar que el alcohol isopropílico se ha evaporado por completo antes del poscurado y la fundición. Si las piezas permanecen un poco pegajosas tras el lavado y secado, es posible que tengas que reemplazar el alcohol isopropílico.

Para conocer los tiempos de lavado, consulta nuestra página de asistencia. 

El poscurado no mejorará el resultado de la fundición, salvo si las piezas no se han lavado lo suficiente. Las piezas se pueden someter a un poscurado opcional si observas que tienden a romperse al retirar los bebederos. Si las piezas son frágiles, recomendamos realizar el poscurado después de retirar los soportes. Las piezas sin poscurar son más flexibles y es menos probable que se rompan a medida que se quitan los soportes. Los restos de los soportes que queden en la pieza se pueden lijar con papel de lija de grano 1000 después del poscurado. 

Si necesitas conocer los tiempos y ajustes de poscurado, puedes consultar aquí los de la Form Cure V2 y aquí encontrarás los de la Form Cure V1. 

Adhiere las impresiones ya posacabadas a un bebedero de cera principal con cera pegajosa. Derrite la cera para crear puntos de unión lisos entre el patrón impreso y su bebedero alimentador.

Coloca las piezas más gruesas en la parte inferior y las más finas en la parte superior del árbol. Las piezas impresas en 3D pueden requerir algo más de espacio entre ellas que un árbol de fundición tradicional. Si vas a fundir piezas grandes con una "cáscara fina" hueca, asegúrate de llenar cualquier orificio de drenaje con cera para evitar que el material de revestimiento se cuele dentro de la pieza impresa.

Formlabs no recomienda sumergir modelos impresos en 3D en una película protectora de fundición. Las películas de barrera de fundición pueden interferir con la capacidad de la resina de perder cera líquida durante el calentamiento.

Los siguientes pasos son un procedimiento estándar para preparar una caja de moldeo para fundición. Una inyectora de ceras al vacío ayuda a mezclar, desgasificar y verter el revestimiento de forma limpia y sencilla. Sin embargo, también es posible utilizar una mezcladora y una cámara de vacío por separado.

Formlabs recomienda el material de revestimiento Certus Prestige Optima para la True Cast Resin, la Castable Wax 40 Resin y la Castable Wax Resin. La Castable Wax 40 Resin te dará mayor libertad en cuanto a materiales de revestimiento. Si vas a realizar la fundición de piezas más gruesas, considera utilizar un revestimiento aglutinado con fosfato más resistente, como Nobilium Microfire. Cuando utilices revestimientos alternativos, sigue las recomendaciones de quemado del fabricante.

Coloca la caja de moldeo en el horno de quemado a la temperatura recomendada en el programa de quemado. Realiza los ajustes necesarios en función de las instrucciones del material de revestimiento, el tamaño de la caja de moldeo y la cantidad de material impreso.

Formlabs recomienda utilizar un horno con buena ventilación (con entrada y salida) para que el flujo de aire sea suficiente en toda la cámara y se extraiga toda la resina evaporada.

Realizar quemados considerablemente más cortos (de cuatro a ocho horas) es una posibilidad limitada a geometrías ligeras y a materiales de revestimiento resistentes aglutinados con fosfato. Los revestimientos aglutinados con fosfato permiten un quemado más rápido con todas las resinas para fundición de Formlabs.

Consejos:

• La ventilación es esencial, pero puede provocar que la temperatura disminuya en el horno. Monitoriza la temperatura del horno y de la caja, y ajusta el proceso a medida que vayas desarrollando un programa de quemado que se ajuste a tu equipo.
• Si usas ventilación activa, aumenta la succión todo lo que sea posible para mejorar el flujo de aire en el horno.
• Si el horno está lleno, el quemado será menos efectivo en cada caja de moldeo. Añade un generador de oxígeno o un conducto de aire de baja intensidad al horno para aumentar el flujo de aire.

Retira el molde del horno y vierte el metal. Las máquinas de fundición centrífuga o al vacío, como la Neutec J2R (EE. UU.) y la serie MC de Indutherm (Europa), son sencillas de utilizar y tienen un buen nivel de control. Tras la fundición, enfría con cuidado el molde en agua y elimina el revestimiento.

Formlabs ha probado a realizar fundiciones de oro, plata y bronce a partir de patrones hechos con la True Cast Resin, la Castable Wax 40 Resin y la Castable Wax Resin. La compatibilidad con los metales depende principalmente del revestimiento, ya que los diferentes metales requieren distintos grados de resistencia a la temperatura por parte del revestimiento.

Las resinas de fundición directa de Formlabs requieren temperaturas de al menos 732 °C para un quemado completo. Pregunta al fabricante si no estás seguro de la compatibilidad de la resina con un revestimiento concreto.

Formlabs ofrece la True Cast Resin, la Castable Wax 40 Resin y la Castable Wax Resin para la fundición a la cera perdida de joyería. La Castable Wax 40 Resin se ha diseñado para ofrecer una mayor flexibilidad en cuanto a su programa de quemado y ofrece un margen mayor a quien sea novato en la fundición de resina. La Castable Wax Resin requiere seguir de forma más estricta las instrucciones de quemado y las limitaciones de geometría para obtener resultados de alta calidad en la fundición.

A continuación, se muestran programas recomendados para cada material, para usarlos con Certus Prestige Optima o revestimientos equivalentes.

Aquí podrás ver un desglose completo de los tiempos y temperaturas en función del revestimiento y el metal en nuestra guía sobre el uso de la True Cast Resin. 

El proceso de impresión rápido y sin interrupciones, la precisión y el acabado de la superficie que proporcionan las impresoras 3D SLA de Formlabs te permiten pasar directamente desde el diseño a la producción. Independientemente de si imprimes en 3D piezas para que las prueben los clientes, joyería personalizada lista para fundir o patrones maestros para moldes de joyería reutilizables, Formlabs te ofrece un material capaz de hacerlo. Explora las impresoras 3D SLA de Formlabs para saber más o ponte en contacto con el departamento de ventas para encontrar la solución adecuada para tus objetivos. 

Un agradecimiento especial a Lars Sögard Nielsen y a la Escuela de diseño y tecnología de Copenhague (KEA) por permitir a Formlabs documentar su proceso de fundición.