Quatro técnicas primárias de fundição: Identificação de soluções de fabricação ideais

Imagine-se em um salão de exposições de peças repleto de componentes de precisão, cada um incorporando a experiência de engenheiros e a habilidade dos fabricantes.No entanto, por trás de peças aparentemente idênticas podem estar processos de fundição muito diferentesA selecção do método adequado não só assegura a qualidade, mas também tem um impacto significativo no custo e na eficiência da produção.Este artigo examina quatro técnicas primárias de fundição para ajudar a identificar soluções de fabricação ideais.

Durante as fases iniciais do projeto, a escolha dos processos de fabricação adequados é fundamental, pois decisões erradas podem levar a atrasos, excedimentos orçamentários ou até mesmo prejudicar a reputação do produto.Embora existam vários métodos de fundição, estas quatro aplicações industriais dominam:

• Fusão de areia
• Casting de investimento
• Fusão contínua
• Fusão centrífuga

Os passos operacionais de cada método, os materiais compatíveis, as aplicações industriais e a análise custo-benefício serão examinados em pormenor.

Como o nome sugere, a fundição de areia utiliza moldes de areia para criar componentes com detalhes externos intrincados e núcleos internos, oferecendo uma flexibilidade de projeto excepcional.

A fundição de areia envolve seis etapas seqüenciais:

1. Modelagem de padrões:A areia preenche duas metades do molde que contêm réplicas do produto final.
2. Montagem do molde:As superfícies lubrificadas facilitam a remoção das peças.
3. Aquecimento:O metal fundido preenche completamente as cavidades através de fundição manual ou automatizada antes da solidificação.
4. Refrigerador:O metal solidifica-se em formas de cavidades, cuja duração depende da espessura da parede e da temperatura inicial.
5. - O quê?Máquinas vibratórias removem a areia dos materiais fundidos.
6. Finalização:A remoção do excesso de material por serragem ou aparamento completa o processo.

A fundição em areia acomoda quase todas as ligas, incluindo metais de alto ponto de fusão.

• Alumínio
• Outros metais de cobre
• Ferro fundido
• Aço fundido

Este método versátil serve indústrias que exigem componentes complexos e de vários tamanhos, incluindo engrenagens, poleas, bases de máquinas, eixos de válvula e hélices.

Reconhecida por sua precisão excepcional, a fundição de investimento produz componentes complexos com detalhes finos.

O processo de fundição de investimentos em oito etapas:

1. Criação de padrões:Os especialistas criam padrões principais que explicam o encolhimento do material.
2. Produção de mofo:Os padrões mestres geram moldes de injecção de cera.
3. Injecção de cera:A cera derretida enche os moldes repetidamente para alcançar a espessura desejada.
4. Montura:Múltiples padrões de cera se ligam aos sistemas de porta central formando aglomerados.
5. Revestimento:Mergulhar em lama refratária cria conchas cerâmicas uniformes.
6. Desvaxagem:O aquecimento derrete a cera dos moldes de cerâmica.
7. Aquecimento:O metal fundido preenche moldes cerâmicos pré-aquecidos.
8. Finalização:A remoção da casca cerâmica precede a usinagem final.

Embora acomode a maioria dos materiais, as aplicações comuns utilizam ligas de alumínio, ferro fundido e ligas não ferrosas, particularmente variantes de alta temperatura.

Este método serve as indústrias de energia, automotiva, militar, comercial, de serviços alimentares e de petróleo / gás, particularmente para componentes de forma complexa e sistemas de resfriamento.

Este método produz teoricamente produtos de comprimento ilimitado puxando o metal solidificado através de moldes abertos.

O processo de fundição contínua de cinco etapas:

1. Preenchimento:O metal fundido entra nos moldes de alimentação do reservatório de tundish através da gravidade.
2. Formação:Os moldes resfriados a água iniciam a solidificação em formas básicas.
3. Retirada:As formas semi-sólidas se esticam até à espessura desejada durante o resfriamento secundário.
4. Direcção:Os produtos totalmente solidificados são submetidos a calibração dimensional.
5. Finalização:Produtos acabados enrolados para armazenagem.

As aplicações industriais utilizam principalmente aço, ferro e várias ligas.

Este método substitui a fundição tradicional de lingotes para vigas estruturais, trilhos ferroviários e tubos de grande diâmetro.

As forças de rotação distribuem o metal fundido contra as paredes do molde, produzindo componentes cilíndricos densos e livres de impurezas.

1. Fusão:O material aquece até ao estado líquido com volume que controla a espessura da parede.
2. Aquecimento:O metal fundido entra em moldes cilíndricos que giram rapidamente.
3. Rotação:A força centrífuga molda o material contra as paredes do molde enquanto separa as impurezas.
4. Remover:As impurezas concentram-se nos centros de rotação para uma fácil extração.
5. Finalização:Os produtos densos e sem defeitos são submetidos à mecanização final.

As aplicações utilizam ligas ferrosas (aço de baixa liga, aço inoxidável, ferro) e ligas não ferrosas (alumínio, bronze, cobre, magnésio, níquel).

Este método produz componentes tubulares de alta pureza, incluindo corpos de rolos e partes de centrífugas.

A escolha de técnicas de fundição adequadas requer a avaliação de vários fatores, incluindo o volume de produção, os requisitos de dimensão, as propriedades dos materiais e as restrições orçamentárias.Cada método apresenta vantagens únicas adaptadas a aplicações específicasA selecção dos materiais continua a ser primordial.