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Crédito de imagem: Funtay/.com
Fabricação por fundição é um processo no qual material liquefeito, como metal fundido, é vertido na cavidade de um molde especialmente projetado e permitido endurecer. Após a solidificação, a peça é retirada do molde para ser submetida a vários tratamentos de acabamento ou para ser utilizada como produto final. Os métodos de fundição são tipicamente usados para criar formas sólidas e ocas intrincadas, e os produtos fundidos são encontrados em uma ampla gama de aplicações, incluindo componentes automotivos, peças aeroespaciais, etc.
Diferentes Tipos de Fundição e o Processo de Fundição
Embora a fundição seja uma das mais antigas técnicas de fabricação conhecidas, os avanços modernos na tecnologia de fundição levaram a uma ampla gama de métodos especializados de fundição. Os processos de fundição a quente, tais como fundição sob pressão, fundição por cera perdida, fundição em gesso e fundição em areia, proporcionam, cada um deles, vantagens únicas de fabricação. Comparar as vantagens e desvantagens dos tipos comuns de processos de fundição pode ajudar a selecionar o método mais adequado para uma determinada operação de produção.
Fundição com areia
Fundição com areia tipicamente depende de materiais à base de sílica, tais como areia sintética ou de liga natural. A areia de fundição consiste geralmente em grãos esféricos finamente moídos que podem ser bem compactados em uma superfície de moldagem lisa. A fundição é projetada para reduzir o potencial de rasgos, rachaduras ou outras falhas, permitindo um grau moderado de flexibilidade e retração durante a fase de resfriamento do processo. A areia também pode ser reforçada com a adição de argila, o que ajuda as partículas a se unirem mais estreitamente. Produtos automotivos como blocos de motor são fabricados através da fundição em areia.
A fundição em areia envolve várias etapas, incluindo a modelagem, moldagem, fusão e vazamento, e limpeza. O padrão é a forma em torno da qual a areia é embalada, geralmente em duas partes, a capa e o arrasto. Depois que a areia é compactada o suficiente para replicar o padrão, a capa é removida e o padrão é extraído. Em seguida, quaisquer inserções adicionais chamadas caixas de núcleo são instaladas e a capa é substituída. Após o metal ter sido vertido e solidificado, a peça fundida é removida, aparada das riscas e portões que foram usados no processo de verter e limpa-se qualquer areia e escamas aderidas.
As principais vantagens da fundição de areia como processo de fundição incluem:
- Custos de produção relativamente baratos, especialmente em séries de baixo volume.
- A capacidade de fabricar componentes grandes.
- A capacidade de fundir tanto materiais ferrosos como não ferrosos.
- Baixo custo para ferramentas pós fundição.
Embora seus benefícios, a fundição em areia produz um grau de precisão menor do que os métodos alternativos e pode ser difícil lixar componentes com especificações pré-determinadas de tamanho e peso. Além disso, este processo tem tendência a produzir produtos com um acabamento superficial comparativamente rugoso.
Pode usar a Plataforma Thomas Supplier Discovery para encontrar empresas de fundição em areia para suas necessidades.
Investimento de fundição
Investimento, ou cera perdida, fundição utiliza um padrão de cera descartável para cada peça fundida. A cera é injetada diretamente em um molde, removida, depois revestida com material refratário e um ligante, geralmente em várias etapas para construir uma casca espessa. Múltiplos padrões são montados em sprues comuns. Uma vez endurecidas as conchas, os padrões são invertidos e aquecidos em fornos para remover a cera. O metal fundido é então vertido nas restantes conchas onde endurece na forma dos padrões de cera. A concha refratária é quebrada para revelar a fundição completa. A fundição por cera é frequentemente usada para fabricar peças para as indústrias automotiva, de geração de energia e aeroespacial, tais como lâminas de turbinas. Algumas das vantagens e desvantagens centrais da fundição por cera:
- Um alto grau de precisão e resultados dimensionais precisos.
- A capacidade de criar peças de paredes finas com geometrias complexas.
- A capacidade de fundir tanto materiais ferrosos como não ferrosos.
- Relativamente acabamento superficial de alta qualidade e detalhe nos componentes finais.
Embora seja altamente preciso, a fundição por cera perdida é normalmente mais cara do que outras técnicas comparáveis de fundição e normalmente só é rentável quando não é possível utilizar peças fundidas em areia ou gesso. No entanto, as despesas podem, às vezes, ser compensadas com a redução dos custos de usinagem e ferramental devido aos resultados da superfície de qualidade dos fundidos por cera perdida.
Você pode usar a Plataforma Thomas Supplier Discovery para encontrar empresas de fundição por cera perdida para suas necessidades.
Fundição por gesso
Fundição por gesso é semelhante ao processo de fundição em areia, usando uma mistura de gesso, massa de reforço e água no lugar da areia. O padrão de gesso é tipicamente revestido com um composto anti-adesivo para evitar que fique preso contra o molde, e o gesso é capaz de preencher quaisquer lacunas ao redor do molde. Uma vez usado o material de gesso para fundir a peça, geralmente racha ou forma defeitos, exigindo a sua substituição por material fresco. As vantagens oferecidas pela fundição em gesso incluem:
- Um acabamento superficial muito liso.
- A capacidade de fundir formas complexas com paredes finas.
- A capacidade de formar peças grandes com menos gastos do que outros processos, como a fundição por cera perdida.
- Uma maior precisão dimensional do que a da fundição em areia.
Este processo tende a ser mais caro do que a maioria das operações de fundição em areia e pode exigir substituições frequentes do material de moldação em gesso. Geralmente é mais eficaz e econômico quando a qualidade do acabamento da superfície é um requisito importante. Sua aplicação é geralmente limitada à fundição de alumínio e ligas à base de cobre.
Você pode usar a Plataforma Thomas Supplier Discovery para encontrar empresas de fundição de gesso para suas necessidades.
Lingotamento com molde (Processo de Fundição de Metal)
Lingotamento com molde é um método de moldagem de materiais sob alta pressão e geralmente envolve metais não ferrosos e ligas, como zinco, estanho, cobre e alumínio. O molde reutilizável é revestido com um lubrificante para ajudar a regular a temperatura do molde e para auxiliar na ejeção de componentes. O metal fundido é então injetado no molde sob alta pressão, que permanece contínua até que a peça se solidifique. Esta inserção pressurizada é rápida, impedindo que qualquer segmento do material endureça antes de ser fundido. Após a conclusão do processo, o componente é retirado do molde e qualquer material sucateado é removido. Algumas das principais vantagens proporcionadas pela fundição sob pressão são:
- Tolerâncias de tamanho e forma.
- Alta consistência dimensional dos componentes e desenho uniforme.
- Uma necessidade reduzida de usinagem pós-fusão.
Embora as suas vantagens, a fundição sob pressão como processo de fundição de metal tem custos relativamente altos de ferramentas, tornando-a mais eficiente em produções de alto volume. Também pode ser difícil assegurar as propriedades mecânicas de um componente fundido sob pressão, ou seja, estes produtos normalmente não funcionam como peças estruturais. Como os moldes são tipicamente de duas peças, a fundição sob pressão é limitada a produtos que podem ser removidos do molde sem destruir o molde, como é feito em outros processos de fundição.
Para mais informações sobre Fundição sob pressão, você pode rever nosso Guia de Tipos de Fundição sob pressão, que aprofunda os vários tipos, ligas e considerações para a escolha de um processo/ combinação de ligas específica.
Fusão centrífuga
Fusão centrífuga é utilizada para produzir peças longas e cilíndricas, como tubos de ferro fundido, confiando nas forças g desenvolvidas em um molde giratório. O metal fundido introduzido no molde é atirado contra a superfície interior do molde, produzindo uma fundição que pode ser livre de vazios. Originalmente inventado como o processo de Lavaud utilizando moldes refrigerados a água, o método é aplicado em peças simétricas como tubos de solo e grandes barris de canhão e tem a vantagem de produzir peças utilizando um número mínimo de risers. Para peças assimétricas que não podem ser giradas em torno de seus próprios eixos, uma variante de fundição centrífuga, chamada fundição por pressão, organiza várias peças em torno de um sprue comum e gira os moldes em torno deste eixo. Uma idéia similar é aplicada à fundição de anéis de engrenagem muito grandes, etc. Dependendo do material fundido, podem ser usados moldes de metal ou areia.
Fusão de moldes permanentes
Fusão de moldes permanentes tem semelhanças com a fundição sob pressão e a fundição centrífuga, nomeadamente o uso de moldes reutilizáveis. Estes podem ser feitos de aço, grafite, etc. e são geralmente usados para fundir materiais como chumbo, zinco, alumínio e ligas de magnésio, certos bronzes, e ferro fundido. É um processo de baixa pressão com vazamento geralmente feito à mão usando múltiplos moldes em uma mesa giratória. À medida que os moldes giram através das várias estações, eles são sucessivamente revestidos, fechados, preenchidos, abertos e esvaziados. Um desses métodos é conhecido como slush casting, onde o molde é preenchido mas esvaziado antes que o metal endureça completamente. O metal fundido é despejado da fundição para produzir uma casca oca e fundida. Uma idéia similar é usada na moldagem de produtos de chocolate ocos, como coelhinhos de Páscoa. O uso de moldes de metal induz uma transferência mais rápida de calor através do molde, permitindo que a casca endureça enquanto o núcleo permanece líquido.
Sumário
Este artigo apresentou uma breve discussão sobre os diferentes tipos de processos de fundição. Para mais informações sobre produtos ou processos relacionados, consulte nossos outros guias ou visite a Plataforma Thomas Supplier Discovery para localizar fontes potenciais de fornecimento ou ver detalhes sobre produtos específicos.
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