Fundição de alumínio:um guia abrangente sobre o processo de alumínio fundido

Se você estiver projetando peças de alumínio, é importante considerar o processo de fabricação. Entre todos os processos de formação de alumínio, a fundição de alumínio é a solução.

O alumínio é uma liga leve com alta estabilidade dimensional. Assim, a fundição de alumínio é um processo de fabricação popular para criar formas e designs complexos com uma seção de parede fina. Portanto, eles são um metal popular em várias indústrias.

Este artigo irá ajudá-lo a entender os fundamentos do processo de fundição de alumínio. Vamos dar uma olhada mais profunda no processo.

Qual é o Matriz de Alumínio Ca processo de picada ?

O alumínio fundido é um método de fabricação para criar peças metálicas. Uma barra de alumínio deve ser aquecida e derretida inteiramente em alta temperatura e depois forçada na cavidade do molde pré-moldado para criar as peças metálicas desejadas.

O processo de fundição de alumínio utiliza a câmara fria da máquina de fundição. A razão para derreter alumínio em uma máquina de câmara fria é que a alta temperatura do alumínio fundido danificaria a máquina se o mecanismo de injeção estiver submerso como o processo de câmara quente.

Na máquina de câmara fria, o caldeirão é separado e as ligas de alumínio fundidas são então levadas do pote para a matriz sob alta pressão. Depois de injetar o alumínio fundido, demora um pouco para solidificar. Em seguida, você precisa separar as duas metades do molde para revelar a peça de alumínio fundido.

O produto final sai com uma superfície lisa. Na maioria das vezes, os produtos acabados não precisam de usinagem mínima e passam rapidamente para o estágio de entrega. Além disso, o molde fundido é reciclado para fabricar as mesmas peças antes que se deteriore. Portanto, a fundição de alumínio é um processo de fabricação ideal para produção em larga escala. E é por isso que os fabricantes preferem fundir isso e é popular em várias indústrias.

Vantagens da fundição de alumínio

A fundição de alumínio tem amplas opções de acabamento de superfície. A estabilidade dimensional é outra grande vantagem do processo de fundição de alumínio. Além disso, eles são versáteis e você pode usá-los para praticamente qualquer setor.

Aqui listamos alguns dos benefícios da fundição de alumínio:

Produtos acabados com excelente acabamento superficial
Boa resistência à tração
Matérias-primas de baixo custo
Redução de porosidade e impurezas
A estrutura molecular firme garante tolerância dimensional sem microfissuras
Precisão de espessura (menos de 1,5 de espessura é possível)
Estanqueidade e pressão
Longevidade
Muitas ligas para escolher com várias propriedades químicas e mecânicas
Pode produzir peças com designs muito complexos

Ligas comuns de alumínio fundido

Existem algumas ligas de alumínio comumente usadas em fundição. Alguns deles são:

A380
A390
A360
A413
ADC-12
ADC-1

Ao se preparar para fundição de liga de alumínio, escolher a liga certa é sua primeira tarefa importante. Deixe-nos dar-lhe algumas ideias sobre diferentes propriedades comuns de ligas de alumínio fundido para ajudá-lo.

Por exemplo, a liga A390 possui alta dureza e excelente resistência ao desgaste, mas a flexibilidade é menor do que todas as outras ligas. Consequentemente, eles são apropriados para aplicações como blocos de motores automotivos.

Por outro lado, o A360 vem com excelente estanqueidade à pressão e propriedades resistentes à corrosão. Além disso, oferecem excelente fluidez quando fundidos. Esta liga é ideal para caixas de comunicação 5G, invólucros de controladores de automóveis, cárteres de óleo de automóveis, etc.

A liga A380 oferece excelentes propriedades de produto e de fundição. Portanto, eles são a escolha do fabricante para uma ampla gama de aplicações. Por exemplo, ferramentas elétricas, móveis domésticos, chassis para equipamentos eletrônicos, caixas de câmbio, suportes de motor e muitas outras aplicações usam liga A380.

Fundição de alumínio Características da liga

A liga de alumínio vem com várias propriedades químicas e mecânicas avançadas. Eles são altamente resistentes à corrosão e têm propriedades de alta dissipação de calor. Além disso, a relação resistência-peso também é uma vantagem significativa.

Essas propriedades ajudam os engenheiros mecânicos a projetar peças de fundição de alumínio com grande flexibilidade. Aqui estão algumas das propriedades:

Leve
Resistência à corrosão
Excelente relação força/peso
Altas temperaturas de operação
Boa rigidez
Características de acabamento fino
Blindagem RFI e EMI
Excelente condutividade térmica
Alta condutividade elétrica
Reciclabilidade total

Opções de acabamento de superfície para Alumínio fundido

Peças feitas de processos de fundição de alumínio precisam de usinagem mínima. Mas nada é perfeito. Então, às vezes você precisa realizar operações de acabamento de superfície para fins estéticos e outros fins funcionais.

Aqui estão algumas das opções de acabamento de superfície mais populares para peças de fundição de alumínio.

Anodização

A anodização de alumínio fundido é uma opção acessível para tornar as peças resistentes à corrosão e duráveis. Ele vem com uma camada protetora não condutora nas peças.

O alumínio é um material altamente condutor, mas a camada de óxido possui propriedades químicas e físicas semelhantes à cerâmica que é o isolamento elétrico, portanto, o alumínio fundido anodizado torna-se não condutor.

No entanto, o alumínio anodizado apresenta condutividade elétrica limitada por contato. É por causa da espessura da camada de óxido circundante. Mas a condutividade é muito baixa em comparação com o alumínio não tratado. Portanto, se sua aplicação requer condutividade elétrica através do alumínio, você deve escolher outra opção de acabamento de superfície.

Revestimento em pó

O revestimento em pó é um dos métodos de acabamento de superfície mais populares para peças de fundição de alumínio. Isso acontece em uma temperatura mais alta e é comparativamente difícil de fazer. Mas esse método torna as peças resistentes a arranhões. Além disso, você terá uma grande variedade de cores, texturas e níveis de brilho.

Filme Químico

Esta é outra opção popular de acabamento de superfície para materiais de fundição de alumínio. Você pode aplicar isso por vários meios, como spray, processo de imersão, pincel, etc. A única diferença é que é eletricamente conduzido.

Leia mais detalhes sobre as opções de acabamento de superfície para metais.

Aplicativos de Peças de fundição de alumínio

A liga de alumínio tem algumas vantagens mecânicas excelentes. Portanto, você os verá em muitos aplicativos. Por exemplo, eles são parte integrante das indústrias automotiva e de construção.

De acordo com um relatório, o tamanho do mercado de fundição de alumínio era de 50,5 bilhões Dólares americanos em 2019 e crescimento anual composto esperado (CAGR) de 6,4% de 2000 a 2027. Mais indústrias se juntarão à comunidade e novos aplicativos serão desenvolvidos.

Aqui estão algumas das principais aplicações de fundição de liga de alumínio.

Construção

Você verá alumínio em superestruturas de telhados, caixilhos de janelas, etc. Atualmente, grandes estruturas, como pontes e edifícios comerciais, também usam peças de alumínio fundido no processo de construção.

Automotivo

As ligas de alumínio são leves, o que também é uma característica essencial para os veículos modernos. Portanto, você veria essas ligas em uma ampla gama de aplicações na indústria automotiva. Do motor às peças da carroceria, eles estão em toda parte.

Indústria Eletrônica

Nas últimas duas décadas, nenhuma outra indústria cresceu mais do que a indústria eletrônica. A inovação de produtos de consumo nessas indústrias tem sido notável. E o alumínio tem desempenhado um papel importante na produção desses produtos de consumo.

De smartphones a carcaças de rede 5G, a liga de alumínio fundido desempenha um papel significativo nesse desenvolvimento.

Móveis

O alumínio tem uma alta relação resistência-peso e é resistente à corrosão. Além disso, eles não são tão caros. Como resultado, a indústria moveleira utiliza uma liga de alumínio para fabricar diversos móveis para casa e escritório.

Por exemplo, você pode ver cada vez mais cadeiras feitas de alumínio fundido. Além disso, muitas peças importantes de móveis são feitas de peças de alumínio, como fechaduras, dobradiças, maçanetas e outros acessórios de alumínio.

Indústria Aeroespacial

Assim como a indústria automotiva, a indústria aeroespacial também precisa de uma liga leve e resistente a impactos. Além disso, a indústria aeroespacial requer ferramentas complexas e componentes estruturais de alta resistência. Consequentemente, materiais de fundição de alumínio são usados para várias partes de um avião.

Algumas peças aeroespaciais são feitas de alumínio fundido, como cabeças de pistão de motor de avião, compartimentos de carregamento de carga, peças do sistema de combustível, compartimentos da tampa do distribuidor do avião, bem como peças de luminárias e peças de anéis de retenção de gabinetes eletrônicos.

Projeto de peças fundidas em alumínio – 3 fatores a serem considerados

Os fabricantes precisam tomar algumas medidas através do processo de fundição de alumínio.

Design do molde

A primeira grande coisa é o design do molde. O design precisa ser eficiente para que você possa injetar alumínio derretido e extrair peças construídas sem esforço. Todo molde tem uma linha de partição (a linha que separa duas metades), e o projetista deve considerar a linha antes de finalizar o projeto.

A localização do ponto de injeção

A próxima grande consideração é a localização do ponto de injeção. Você pode adicionar mais de um ponto de injeção. Isso pode ser feito se houver alguma chance de solidificar o alumínio derretido antes de atingir todas as fendas da matriz. Além disso, ajuda as cavidades no design.

Espessura da parede

A espessura da parede das peças é outra consideração que você deve fazer. Com tecnologia de automação e máquinas sofisticadas, não existe um nível mínimo de espessura. Mas para melhores resultados, seria melhor optar por uma espessura consistente para obter melhores resultados.

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Custo de fundição de alumínio

O processo de fundição de liga de alumínio é um processo de fabricação relativamente barato. O custo depende de vários fatores. O primeiro é o custo inicial do ferramental. O custo do ferramental para este processo varia de US$ 7.000 a US$ 75.000, o que aumentaria o preço total do processo de fundição sob pressão. Mas, como a fundição sob pressão é um processo repetitivo, torna-se mais econômico quando você opta por uma produção de grande volume.

Em segundo lugar, é difícil determinar o custo exato da fundição sem conhecer as especificações do produto. Depende do tamanho da matriz, se o perfil criado é oco ou sólido e da complexidade da seção transversal.

Terceiro, o custo mudará de acordo com o tipo de máquina e os trabalhadores. O processo de solidificação levará mais tempo para recursos massivos e isso também afetará os custos. Além disso, peças móveis complexas afetam os eventos de abertura e fechamento da máquina, o que também aumenta os custos.

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