Fundição em areia usando tecnologias de impressão 3D

A velocidade é essencial ao desenvolver novos produtos. Quanto mais rápido você colocar suas peças nas mãos dos clientes, maiores serão suas chances de conquistar seus negócios. Isso coloca o foco do projeto no lead time das ferramentas. Padrões de fundição de areia e caixas de núcleo não levam tanto tempo para serem produzidos quanto as matrizes de fundição de metal, mas ainda podem adicionar semanas ao cronograma do projeto. É aí que entra a impressão 3D.

Embora a impressão 3D seja possível em metal, as peças feitas dessa maneira raramente podem substituir aquelas que são moldadas em areia. Os metais não são os mesmos e a peça impressa não terá a aparência, toque ou funcionalidade de uma que foi fundida. No entanto, como método de produção de moldes e machos, a impressão 3D oferece vantagens em algumas aplicações.

Fundição em areia convencional

Convencionalmente, os moldes para fundição em areia são feitos empacotando areia em torno de um padrão que reproduz a peça que está sendo feita. A areia é mantida unida de duas maneiras. Ou contém um aglutinante de argila, nesse caso é chamado de “areia verde” porque tem um pouco de umidade, ou é revestido com um aglutinante de resina.

A densidade da areia é uma variável chave no processo de fundição em areia. Deve ser embalado com firmeza suficiente para que não possa ser infiltrado pelo metal, mas não tão apertado que seja impermeável ao ar na cavidade.

O padrão é então removido, deixando uma cavidade para o metal preencher.

Quando a peça fundida necessita de regiões ocas, como seria o caso de corpos de válvulas, manifolds e alojamentos, isso é feito com o uso de núcleos. São formas de areia essencialmente compactadas que reproduzem o volume oco necessário na peça. O núcleo é então colocado na cavidade do molde de areia onde ocupa espaço de outra forma ocupado pelo metal líquido.

Após o vazamento e a solidificação do metal, o molde de areia e o núcleo são quebrados para liberar a peça de metal.

Usando impressão 3D

A Impro usa a impressão 3D como forma alternativa de produzir moldes e machos de areia. Isso é feito por meio de um processo chamado “jateamento de ligante”.

A produção de moldes e núcleos começa com modelos CAD de ambos. Esses arquivos são então preparados para impressão 3D, definindo uma série de fatias muito finas através do molde e do núcleo.

A impressora funciona depositando finas camadas de areia correspondentes a essas fatias CAD. Depois que cada camada é colocada, em um processo semelhante à impressão de camisetas, um líquido aglutinante é aplicado nas áreas que precisam ser sólidas. Isso é feito por um dispositivo semelhante e ampliado a partir de um cabeçote de impressora a jato de tinta.

Depois de depositar e ligar todas as camadas, a areia solta é sacudida para revelar o molde de areia de impressão. Os núcleos são produzidos da mesma maneira.

Benefícios da impressão 3D na fundição em areia

A principal razão para usar a impressão 3D é evitar o tempo de espera necessário para fazer e provar padrões e caixas de núcleo. Isso economiza muito tempo desde a colocação do pedido até a entrega das primeiras peças, tornando o processo ideal para quantidades de produção piloto.

Quanto mais complexa for a peça fundida, maior será a economia de tempo na impressão do molde de areia. No entanto, à medida que as quantidades crescem, a economia muda e o processo convencional de fabricação de moldes, com padrões e caixas de núcleo, torna-se a escolha mais econômica.

Impressão 3D para Fundição em Areia na Impro

A Impro é capaz de imprimir moldes de areia medindo até 78” x 39” x 39” (2m x 1m x 1m). Isso o torna adequado para peças complexas, como blocos de motor e cabeçotes, bem como carcaças e suportes grandes. Se você deseja obter peças fundidas em areia no metal especificado em seu projeto e deseja minimizar o tempo de espera envolvido, pergunte-nos sobre a impressão 3D.