Com a crescente demanda industrial e aplicações, aumenta a demanda por produtos complexos e de alta qualidade. Felizmente, diferentes tipos de processos de fundição têm sido possíveis na fabricação de produtos complexos e precisos para diversas aplicações e necessidades do usuário.
Para escolher o apropriado elenco método para suas necessidades, é vantajoso compreender as vantagens e desvantagens desses métodos. O artigo a seguir fornece uma breve descrição de alguns dos tipos de processos de fundição, juntamente com seus prós e contras.
Visão geral do processo de fundição
O processo de fundição é um método de fabricação que produz peças metálicas com formato desejado, despejando metal fundido em um molde e solidificando-o e resfriando-o até a temperatura ambiente. É capaz de produzir peças complexas e intrincadas, independentemente do seu tamanho.
Elenco Como resultado, pode produzir peças metálicas isotrópicas em grandes quantidades, tornando-as adequadas para produção em massa. Além disso, para atender às necessidades específicas do usuário, existem diferentes tipos de fundição que diferem de acordo com o material e molde utilizado.
Diferentes tipos de processo de fundição
1. Processo de fundição em areia
Fundição em areia é um processo de fundição flexível que pode ser usado para fundir qualquer liga de metal ferroso ou não ferroso. É comumente usado em unidades industriais para produção em massa de peças fundidas de metal automotivo, como blocos de motor, cabeçotes de cilindro, virabrequins e assim por diante.
2. Fundição sob pressão por gravidade
Fundição por gravidade, também conhecida como fundição em molde permanente, fabrica metais e ligas metálicas utilizando moldes reutilizáveis feitos de metais como aço, grafite e outros. Este processo de fundição de metal pode produzir uma variedade de itens, como engrenagens, carcaças de engrenagens, acessórios para tubos, rodas, pistões de motor e assim por diante.
3. Fundição sob pressão
Dependendo da pressão, existem duas formas de fundição sob pressão. Existem dois tipos de fundição sob pressão: fundição sob pressão e fundição sob pressão. A fundição sob pressão é mais comumente usada na fabricação em massa de geometrias complexas que exigem alta precisão. A fundição sob pressão, por outro lado, é um processo de fundição preferido para a produção de componentes grandes e simples.
4. Fundição de investimento
Fundição de investimento, também conhecido como fundição por cera perdida, é um método de produção de peças fundidas de metal investindo um padrão de cera com material refratário e um agente de ligação para moldar um molde de cerâmica descartável e, em seguida, despejando metal fundido no molde.
Fundição de investimento é um processo caro e trabalhoso que pode ser utilizado para produção em massa ou em fundições complexas para fabricar produtos fundidos de metal, como engrenagens, porta-malas de bicicletas, discos de moto e peças de reposição para máquinas de jateamento.
5. Fundição de gesso
A fundição em gesso é idêntica à fundição em areia, no entanto, o molde é composto por um material conhecido como ‘Gesso de Paris’. O gesso esfria o metal mais lentamente do que a areia devido à sua condutividade térmica e capacidade térmica limitadas, o que auxilia na obtenção de alta precisão, especialmente para peças de seção transversal estreita.
No entanto, não é adequado para materiais ferrosos de alta temperatura. A fundição em molde de gesso permite a produção de pequenas peças fundidas de 30 gramas, bem como peças maciças de 45 quilogramas. A figura abaixo, por exemplo, representa um componente fundido criado por este processo com espessura de seção de 1 mm.
6. Fundição Centrífuga
A fundição centrífuga, também conhecida como rotofundição, é um método de produção de objetos cilíndricos em um ambiente industrial usando forças centrífugas. O metal fundido é derramado em uma matriz giratória preparada neste método de fundição de metal. Em alta pressão, as forças centrífugas auxiliam na distribuição do metal fundido dentro da matriz.
7. Fundição de espuma perdida
O fundição de espuma perdida O método é semelhante à fundição de precisão, exceto que o padrão é feito de espuma em vez de cera. Após a produção do desenho, ele é revestido com uma cerâmica refratária por imersão, revestimento, pulverização ou pincel. O metal fundido é então despejado no molde para criar o produto desejado.
Este processo é aplicável a uma ampla gama de materiais, incluindo ligas de aço, aço carbono, ligas de ferro fundido, ligas ferrosas e outros.
8. Fundição a vácuo
Como o nome indica, a fundição a vácuo é um tipo de fundição em que a fabricação ocorre sob uma pressão de vácuo de 100 bar ou menos para expelir os gases da cavidade do molde. Para eliminar bolhas e bolsas de ar, o metal fundido é derramado na cavidade do molde dentro de uma câmara de vácuo.
O método de fundição sob pressão a vácuo é amplamente utilizado em uma variedade de indústrias, incluindo automotiva, aeroespacial, eletrônica, marítima e telecomunicações. Como resultado, os componentes estruturais do chassi e os elementos da carroceria do veículo estão entre os componentes produzidos por esta técnica de fabricação.
9. Apertando Fundição
Apertando a fundição, em particular, é um processo de fundição promissor para elementos críticos de segurança em sistemas automotivos. Articulações de estrutura espacial, juntas de direção dianteiras de alumínio, estruturas de chassi, suportes ou nós são exemplos. Este processo de fundição de metal combina as vantagens da fundição e do forjamento. Por exemplo, a alta pressão utilizada durante a solidificação auxilia na prevenção do encolhimento e da porosidade. No entanto, devido às necessidades de ferramentas especializadas, não é tão comum em grandes produções como outros procedimentos de fundição.
10. Fundição Contínua
Permite a fabricação em massa contínua de perfis metálicos com seção transversal constante, como o nome indica. Este estilo de fundição é comumente utilizado na fabricação de barras de aço. A fundição contínua produz produtos geralmente uniformes, consistentes e densos.
11. Moldagem de casca
Moldagem de casca é um procedimento de fundição em molde que utiliza moldes descartáveis. É semelhante ao processo de fundição em areia, exceto que, em vez de um frasco de areia, a casca de areia endurecida forma a câmara do molde. A areia utilizada na fundição em areia é mais fina e é combinada com uma resina para que possa ser tratada termicamente e cimentada na casca que envolve o desenho. A moldagem em casca é usada para criar itens industriais, como carcaças de caixas de engrenagens, bielas, barcos de pequeno porte, capôs de veículos, cabeçotes cilíndricos, árvores de cames, corpos de válvulas e assim por diante. Os produtos fundidos têm um acabamento superficial liso e são dimensionalmente precisos.
Etapas básicas de diferentes produções de fundição
Principalmente, os processos de fundição seguem algumas etapas básicas, como confecção de moldes, seleção e vazamento de ligas metálicas e, por último, acabamento da peça fundida.
- Criação de padrões
Para criar um padrão, é muito importante decidir o formato do molde. Para isso, os materiais utilizados são cera, areia, plástico ou até madeira.
- Fabricação de moldes
Em seguida, será necessário desenvolver diversos tipos de moldes para fundição. O molde descartável pode ser produzido a partir de areia, gesso ou casca de cerâmica. Cada um tem um método único de produção. Além disso, padrões feitos de espuma ou cera são queimados no forno.
- Selecione ligas metálicas
As peças fundidas de metal são feitas de ligas ferrosas ou não ferrosas. As ligas são uma mistura química de elementos com propriedades mecânicas que se mostram melhores nas aplicações finais de fundição, enquanto as ligas ferrosas consistem em aço, ferro maleável e ferro cinzento. Por outro lado, os metais não ferrosos compreendem ligas de alumínio, bronze e cobre.
- Derreta a liga e despeje conforme necessário.
Uma vez selecionadas as ligas metálicas, a etapa seguinte é o vazamento do metal no molde. Este processo envolve colocar um metal sólido sobre um cadinho e aquecê-lo em chama aberta ou no forno até derreter. Para peças fundidas pequenas, é possível despejar o metal fundido diretamente do cadinho, mas peças fundidas grandes podem exigir que o metal seja derramado em uma colher maior antes de descartá-lo no molde.
- Acabamento
Depois de solidificado, o produto fundido é retirado e sobre ele é realizado o acabamento superficial do metal. Além disso, o processo de acabamento também pode envolver esfregação ou usinagem na remoção do excesso de material para os resíduos maiores.
Comparação de vantagens e desvantagens
Para facilitar a comparação entre os 15 métodos de fundição mencionados acima, aqui está uma compilação de suas respectivas vantagens e desvantagens.
| Método de fundição | Vantagens | Desvantagens |
| Fundição sob pressão | Alta precisão, superfície lisa, alta produtividade | Alto custo de fabricação de moldes, fragilidade |
| Fundição em Areia | Baixo custo, adequado para peças grandes, versátil | Superfície áspera, defeitos potenciais, baixa produtividade |
| Fundição de investimento | Alta precisão, detalhes intrincados, versátil | Alto custo de fabricação, longo ciclo de produção |
| Fundição Centrífuga | Alta pureza, sem porosidade, sem estresse interno | Limitado a peças com eixo simétrico, baixa produtividade |
| Lançamento de espuma perdida | Alta precisão, adequada para peças grandes e complexas | Alto custo, opções limitadas de materiais, poluição |
| Fundição em Molde Permanente | Longa vida útil do molde, alta produtividade, baixo custo | Limita geometrias complexas, alto custo do molde |
| Fundição de gesso | Adequado para arte e itens decorativos | Alto custo, fragilidade, inadequado para peças grandes |
| Fundição a Vácuo | Alta precisão, boa qualidade de superfície, transparência | Alto custo do equipamento, adequado para pequenos lotes |
| Fundição Contínua | Alta produtividade, baixo desperdício de material | Limita o formato das peças, alto custo do equipamento |
| Moldagem de casca | Alta precisão, boa qualidade de superfície, longa vida útil do molde | Alto custo, adequado para pequenos lotes |
| Fundição sob pressão | Alta produtividade, alta precisão, adequada para produção em massa | Alto custo de fabricação de moldes, adequado para peças pequenas |
| Apertando Fundição | Combina fundição e forjamento, alta densidade | Altos requisitos de equipamentos e processos, alto custo |
| Fundição de Baixa Pressão | Menor custo e peças de alta qualidade | Alto custo do equipamento, adequado para pequenos lotes |
| Fundição de ferro dúctil | Alta tenacidade, alta resistência, versátil | Alto custo de fabricação, requer controle rigoroso da liga |
| Fundição por gravidade | Simples, de baixo custo, adequado para pequenos lotes | Menor precisão e qualidade de superfície, adequada para peças simples |
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Conclusão
Quando se trata de escolher o processo de fundição certo para o seu projeto de metal personalizado, o conhecimento é fundamental. Não saber o suficiente pode impactar muito a qualidade, o custo e o sucesso geral do seu produto. Ao compreender os 11 tipos diferentes de processos de fundição discutidos nas seções acima, você poderá tomar uma decisão mais informada sobre qual deles atenderá melhor às suas necessidades de fabricação.
