Redução do encolhimento em fundição de metal

A fundição de metal, como todos os métodos industriais, requer uma quantidade razoável de precisão e fidelidade em relação ao design pretendido. No entanto, as coisas raramente são tão simples quanto executar um método de produção porque variáveis ​​não calculadas podem aparecer e arruinar um projeto com solavancos, pequenas lacunas e o tópico de hoje:encolhimento.

A taxa de encolhimento deve estar contida dentro de uma certa faixa para que o produto final seja preciso. O máximo que se pode fazer nesses cenários é manter uma quantidade controlada de mudanças e ter medidas adequadas para evitar que tais mudanças saiam do controle. Existem algumas salvaguardas básicas que se podem ter e certas coisas que devem ser lembradas antes de iniciar o procedimento de fundição sob pressão.

Níveis de redução e expansão da pesquisa

A primeira coisa que se deve ter em mente são as propriedades do material escolhido. Isso pode parecer óbvio, mas fica complicado rapidamente quando se tem que considerar diferentes cepas de ligas, níveis de contração versus contração e as propriedades dos materiais dentro da liga. A pesquisa sobre os materiais e como eles mudam com o aquecimento e resfriamento é uma preparação vital.

Com metais fundidos, existem 3 tipos distintos de contração do material:contração durante o resfriamento do líquido, contração da solidificação e contração do sólido. Embora todos os materiais experimentem isso em diferentes níveis de expansão/contração e diferentes temperaturas de ebulição/solidificação, existe uma regra geral para metais. As contrações do líquido ocorrem perto da faixa de temperatura de liquefação e podem alterar a taxa de mudança de densidade rapidamente. É importante usar o mínimo de superaquecimento possível nesta seção, diminuindo assim o encolhimento e as microcavidades.

A contração de solidificação é a próxima coisa a ser monitorada. As ligas fundidas encolhem uma quantidade significativa, mas vale lembrar que o alumínio leva o bolo com impressionantes 6,5% durante a solidificação, enquanto o magnésio e o zinco encolhem apenas cerca de 4% ou 3%, respectivamente. Deve-se notar que o alumínio com uma porcentagem maior de silício pode levar a uma diminuição do encolhimento total do volume da peça. A contração de solidificação é responsável por muita porosidade em uma peça final, por isso é importante conhecer o nível de mudança de tamanho antes de escolher o material e controlar a temperatura.

A contração sólida é a mais difícil de calcular. Para este aspecto, a retração acontece proporcional ao volume de material utilizado para confeccioná-la, ou seja, diminuição de polegada de volume por polegada de material. Diecasting.org tem um ótimo resumo dos cálculos.

Acompanhamento das temperaturas

Novamente, pode parecer óbvio no início, mas quando você considera todas as coisas que você deve ter em mente ao monitorar adequadamente o fluxo de temperatura, existem alguns truques importantes que você deve ter em mente.

Na fundição sob pressão, deve-se aquecer o metal para obter as características de fusão apropriadas, mas sem atingir totalmente seu estado líquido. O superaquecimento pode resultar em um nível desnecessário de contração que também pode levar a imperfeições na peça. Por outro lado, acompanhar o resfriamento também é importante para a fundição de metais. Com certos métodos de fundição, como (fundição sob pressão assistida a vácuo), é melhor manter o equipamento de tratamento pronto para formar o objeto antes que ele se solidifique totalmente, pois os metais podem esfriar até 100 ° C por minuto.

Conheça seu molde e seu método de deposição

É justo dizer que seu objeto só será tão bom quanto seu molde. Portanto, existem algumas falhas comuns que podem ser encontradas nessa área do processo. Algumas áreas de um molde podem ser mais pesadas dependendo da forma do objeto que você deseja. Isso leva a algumas discrepâncias na taxa de solidificação e contração. A melhor cura para isso é empregar o uso de um sprue de fundição diferente.

Diferentes sprues têm propriedades diferentes quando se trata de seu estilo de deposição de metal fundido e é útil manter isso em mente. Um sprue de tamanho adequado anexado diretamente às seções mais pesadas do molde pode alimentar o material de forma a mitigar o encolhimento à medida que ocorre o resfriamento. Além disso, usar uma comporta arredondada, em vez de plana ou quadrada, no sprue pode reduzir ainda mais o risco de formação de defeitos.

Os sprues estreitos ou cônicos podem pulverizar o metal em vez de despejá-lo na cavidade. Nesse método, algumas seções do objeto se solidificam antes que todo o molde seja preenchido. Os sprues centrais maiores ou múltiplos sprues são, portanto, mais uniformes na deposição de metal fundido.