Como fundir alumínio:comparação de métodos de fundição de alumínio

Os métodos de fundição de alumínio variam em diferentes processos de fabricação, desde fundição em areia, fundição sob pressão, fundição sob pressão, fundição contínua, fundição de molde de concha etc. Cada fundição de alumínio processo terá suas vantagens e desvantagens. D dependendo do tamanho e da complexidade do casting, podemos escolher o método mais adequado.

O alumínio é amplamente aplicado em diferentes peças de fundição, atendendo a uma variedade de indústrias, tanto para usos não industriais quanto industriais. Para quem costuma duvidar de “Como fundir peças de alumínio” , a resposta é que as fundições de alumínio usam várias tecnologias de fundição, e a qualidade é um dos fatores-chave para decidir qual tecnologia é adequada.

A qualidade da fundição é a medida de dentro e fora da fundição e sua resistência e ductilidade. Os engenheiros devem sempre promover as vantagens e superar as desvantagens dos métodos de fundição de alumínio para melhorar a qualidade do produto e satisfazer as necessidades dos clientes de forma otimizada.

Compare os métodos de fundição de alumínio:

Processo de elenco	Intervalo de tamanhos	Tolerâncias	Custo de ferramentas	Custo relativo em grande quantidade	Custo relativo em pequena quantidade	Acabamento da superfície	Solicitação de rascunho mínimo	Espessura mínima da seção
Fundição na areia	Todos os tamanhos	0-3″ =1/32″ 3″- 6″=3/64″ 6+”=1/18″. Através da linha de partição, adicione 0,020″ a pequenas peças fundidas. 0,090″ para fundidos grandes.	US$ 50 a US$ 15.000	Baixo	Mais baixo	175-350 RMS	1-5⁰	0,125''-0,25''
Fundição sob pressão	Tamanho pequeno	Não inferior a 0,002″. 0,010″ adicionais nas dimensões afetadas pela linha de partição.	US$ 5.000 a US$ 150.000	Mais baixo	Mais alto	20-90 RMS	1-3⁰	0,050″ peças pequenas 0,080″ peças médias
Fundição de molde de concha	Normal máximo 80 cm 2 área útil do molde.	1″ =0,004″ 1″-3″ =0,010″ 3″-6″ =0,013″ 6″-12″ =0,016″ 12″-20″ =0,020″. Adicione 0,005″- 0,010″ nas linhas de partição.	US$ 1.500 a US$ 25.000	Médio	Médio	75-125	Fora:0 a 1 1/2⁰. Dentro:0 a 2⁰	0,100''
Fundição permanente	0,25kg-50kg	0,015’’ a 1″. Na linha de partição, adicione +/- 0,010″ se for Small Casting, +/- 0,030″ se Large Casting.	US$ 1.500-US$ 55.000	Baixo	Mais baixo	125-200 RMS	2-4⁰	0,100″-0,150″
Fundição de investimento	1 onça-100 libras	+/-0,005″-3″ +/- 0,002″ depois	US$ 500 a US$ 20.000	Mais alto	Médio	60-120RMS	Nenhum	0,3''
Fundição Centrífuga	Diâmetro:1 – 120’’. Comprimento:até 50 pés. Peso:até 5 toneladas	± 0,01″ para formato cilíndrico. ± 0,002″ para formas complexas.	Nenhuma informação	Baixo	Médio	63 – 500 μin para formato cilíndrico 32 – 500 μin para formato complexo.	Nenhum	0,1 – 5,0''
Transmissão contínua	Até 0,2-1m			Baixo	Alto		Nenhum	Depende da forma

Discussão sobre métodos de fundição de alumínio

1. Fundição em areia de alumínio

A fundição em areia é um dos métodos de fundição mais antigos que apareceu há cerca de 2000 anos. A fundição em areia foi usada para fundir alumínio desde que o metal de alumínio se tornou popular desde o início do século 20.

Na fundição em areia de alumínio , o molde é feito de areia e agentes de ligação; os padrões são colocados dentro do molde e pressionados firmemente.

Após a retirada do molde, é criada uma cavidade do molde que é a réplica da forma de fundição de alumínio.

Através do sistema de gating, o alumínio fundido é derramado na cavidade do molde e solidifica. À medida que a fundição é resfriada, o fundidor quebra o molde de areia e a fundição é coletada.

Atualmente, as melhorias na tecnologia de fundição em areia aumentaram o peso e o tamanho médio da fundição em areia de alumínio. Muitos objetos de alumínio fundido em areia pesam mais de 50 kg, mesmo alguns fundidos com até 100 m ³ .

Consulte o artigo sobre fundição em areia aqui.

Vantagens da fundição em areia de alumínio

• Baixo custo.
• Flexibilidade para fabricar o número de fundidos, sejam pedidos pequenos ou grandes.
• Qualquer liga de alumínio pode ser fundida em areia, incluindo ligas com falta de calor.
• A areia verde tem baixa resistência à compressão, minimizando assim o risco de defeitos de rachaduras a quente.
• Flexibilidade para ajustar o design do padrão.

Desvantagens da fundição em areia de alumínio

• O acabamento da superfície não é liso. Pode ser tratado com jato de areia para melhorar a qualidade da superfície.
• O tamanho da fundição tem uma tolerância maior do que outros métodos de fundição de alumínio.

Como calcular o encolhimento de fundição de alumínio:https://vietnamcastiron.com/aluminum-casting-shrinkage/

Aplicações de fundição em areia de alumínio

É difícil mencionar a maioria das aplicações de fundição em areia de alumínio porque esse processo de fundição de alumínio pode fabricar quase todas as peças variando em qualquer tamanho.

Se você tem um orçamento moderado e deseja fundir produtos de alumínio que não possuem requisitos muito altos no acabamento da superfície, o método de fundição em areia é a escolha número um.

Detalhe da fundição de metal de areia verde:

2. Fundição sob pressão de alumínio

Existem dois tipos de fundição sob pressão:fundição sob pressão de alumínio e fundição de alumínio de baixa pressão .

Fundição de alumínio de alta pressão

A fundição de alumínio de alta pressão é o processo de fundição de alumínio que fabrica peças de fundição pressionando o fluido de alumínio sob alta pressão (aproximadamente 1200 bar) em um molde de aço através de um cilindro-pistola.

O alumínio líquido é bombeado em alta velocidade e solidifica rapidamente para formar as peças de fundição de alumínio.

Existem dois tipos de câmaras fundidas em alta pressão alumínio morrer elenco ing :

• Câmara quente :é uma câmara de fundição onde o cilindro e a pistola estão localizados em um sistema de forno e têm a mesma temperatura do ponto de fusão da liga de alumínio.
• Câmara fria :é uma câmara de fundição onde a liga de alumínio fundido é despejada no cilindro, então o pistão empurra o metal para dentro do molde através de grande pressão. Esta pistola não é colocada no forno e é considerada fria. A câmara fria é usada principalmente para ligas de alumínio.

A fundição sob pressão de alumínio é adequada para a produção em massa de pequenos detalhes , pesando cerca de 5 kg, superfície de corte fina e cerca de 0,4 mm de espessura. Quanto maior a peça de fundição de alumínio, maior o custo.

Fundição de alumínio de baixa pressão

Com fundição de alumínio de baixa pressão, o molde é preenchido com metal líquido de um cadinho de pressão ajustável (geralmente 0,7 bar).

O forno de recozimento de metal está localizado abaixo (em vez de horizontalmente como fundição de alumínio de alta pressão), o alumínio fundido é bombeado diretamente de baixo para cima para preencher o molde .

A fundição de alumínio de baixa pressão é adequada para a fabricação de peças de fundição de alumínio com espessura de parede de 3 mm ou mais, e o volume pode ser de até 150kg.

Na fundição sob pressão, a liga de alumínio está entre os metais mais frequentemente fundidos, representando duas vezes o uso de outros métodos de fundição de metal.

Tipos de ligas de alumínio usadas no método de fundição

• 380.0 (Al + Si + Cu + Mg):liga de alumínio fundido, alta resistência mecânica, boa resistência à corrosão, alta diluição, baixo preço. Frequentemente usado para fundir caixas de engrenagens. Este tipo de liga é responsável por 85% da liga de alumínio usada atualmente na fundição de alumínio por prensagem.
• A360.0 (reduza a quantidade de Cu):liga de alumínio fundido de alta qualidade, menos impurezas, melhor resistência à corrosão do que 380. Usado para fundir instrumentos musicais, detalhes anticorrosivos.
• 413.0 (Al + Si):liga fundida, melhor resistência à corrosão do que 360. Usado frequentemente para fundir pistola, virabrequim.
• 518 (Al + Mg):a melhor liga de lingote (lingote), com melhor resistência ao desgaste, porém baixa diluição e difícil fundição, alto custo.

As vantagens da fundição

• Tolerância rígida de fundição de alumínio.
• A superfície é lisa e brilhante, com poucos defeitos na superfície, facilitando a aplicação do revestimento de tinta.
• Os grãos de alumínio possuem uma textura firme, densa e pequena, lisa que auxiliam na fundição, possuem altas propriedades mecânicas e boa resistência ao desgaste.
• Adequado para linhas de produção automáticas.

As desvantagens da fundição sob pressão

• Como o alumínio fundido é bombeado em alta velocidade e resfria rapidamente, ele arrasta o condensado para a peça fundida, dificultando a soldagem e o tratamento térmico. Para tratar o gás preso na fundição, a fundição pode usar a tecnologia de descalcificação a vácuo. As ligas de alumínio com uma faixa de temperatura de congelamento curta devem ser selecionadas.
• O custo de investimento para a operação e o molde é caro, adequado apenas para grandes quantidades de pedidos.
• É muito difícil ajustar o design do produto como o método de fundição em areia.
• Devido ao fluxo de liga de alta pressão, o molde se desgasta rapidamente.

Aplicações de fundição

Este processo de fundição de alumínio tem uma ampla gama de aplicações desde componentes simples, como componentes de iluminação, até componentes complexos, como motores, caixas de transmissão, rodas, suspensão automotiva e espaçonaves.

3. Fundição de alumínio em molde de concha

A moldagem em concha é uma tecnologia de moldagem com um molde feito de resina fenólica termofixa .

Primeiro, as duas metades dos padrões são projetadas e criadas a partir de metal e, em seguida, aquecidas e revestidas com lubrificação. Em seguida, coloque o padrão na câmara de areia termofixa preparada acima e vire-a de cabeça para baixo. A mistura de areia de resina gruda no padrão endurece para formar uma concha.

O padrão é removido, deixando uma casca. Duas metades do padrão formarão dois moldes de concha com cerca de 10 a 20 mm de espessura. Esses dois moldes de concha são montados para formar um molde completo. O alumínio líquido é derramado no molde e solidificado em uma forma de fundição.

Neste ponto, basta quebrar a casca do molde para que possamos recolher a fundição .

A fundição de alumínio em molde de concha é um dos métodos de fundição de alumínio que é adequado para a fabricação de peças fundidas de núcleo oco ou injetadas .

As vantagens da fundição em molde de concha

• O nível de perfeição do acabamento superficial é relativamente alto.
• O tamanho da fundição é mais preciso; a tolerância é apertada.
• O padrão é reutilizável.

As desvantagens da fundição em molde de concha

• Altos custos de produção.
• Com castings grandes e complexos, não será fácil transmitir.

Aplicações de fundição de molde de concha

Este processo de fundição de alumínio é aplicável para fundição de cabeçotes de cilindro, bielas, blocos e coletores de motor, bases de máquinas, capô de caminhão, corpo de válvula, etc.

4. Fundição de alumínio em molde permanente

A fundição de molde permanente de alumínio, também conhecida como fundição de molde de metal, é um dos métodos de fundição de alumínio que usa metal como material do molde semelhante à fundição sob pressão. Assim, o alumínio líquido é empurrado para dentro do molde por sua gravidade , então a velocidade de vazamento é bastante baixa.

Devido ao molde feito de metal, a velocidade de resfriamento da fundição é rápida. Os moldes têm uma longa vida útil, por isso são chamados de moldes permanentes .

A fundição de alumínio de molde permanente é adequada para massas de fundição maiores do que a fundição de alta pressão, cerca de 10 kg. Quanto maior o volume, mais caro o custo.

Se combinado com os métodos de tratamento térmico, as propriedades mecânicas dos moldes metálicos aumentarão. Pequenas peças fundidas esfriarão rapidamente, portanto, nenhum tratamento térmico é necessário.

Para propriedades mecânicas máximas, trate com uma solução especial em altas temperaturas, depois resfrie e permita o envelhecimento natural ou artificial .

A liga de alumínio usada na fundição de alumínio de molde permanente

• 366:fabricação de pistolas e carros.
• 355.0, C355.0, A357.0:fabricação de caixas de engrenagens, para componentes de alta resistência, como peças de foguetes.
• 356.0, A356.0:peças de máquinas, rodas de aeronaves, …

As vantagens da fundição de alumínio em molde permanente

• As propriedades de fundição de alumínio são altas devido à rápida taxa de resfriamento da fundição.
• Baixa taxa de retração do alumínio e defeito de porosidade do gás. A tolerância da dimensão é de apenas 1 mm.
• Boa qualidade de superfície 1-6 µm Ra.
• Menos sucata.

As desvantagens da carcaça de alumínio de molde permanente

• Alto custo.
• Dificuldade de fabricar produtos de fundição de alumínio com alta complexidade e tamanho grande.
• Difícil ajustar o design do produto.

As aplicações de fundição de alumínio em molde permanente

Na indústria automotiva, criando peças como engrenagens, fundições, suspensões, carcaças de injeção de combustível e pistões do motor. As peças de aeronaves também são frequentemente feitas por meio de fundição de alumínio em molde permanente.

Este processo de fundição de alumínio é usado nas indústrias automotiva e aeronáutica para criar peças, como engrenagens, suspensões, pistolas, carcaça de combustível, etc.

5. Fundição de alumínio

Fundição de alumínio, também conhecida como alumínio fundição por cera perdida , é o método de fundição de alumínio pela inserção de cera ou termoplásticos em um molde pré-fabricado de metal ou borracha.

Os padrões de cera são coletados e montados para formar um galho de árvore conectado ao sistema de gating para lançar no mesmo lote. O padrão de cera agora será aplicado como investimento com materiais refratários . Este processo é repetido até que a bainha externa atinja uma espessura de 5-15 mm. Esta concha é o molde de investimento .

Em seguida, seque e aqueça a árvore para que a cera de dentro seja derretida, deixando a câmara interna do molde no formato da fundição desejada.

O molde de revestimento é então aquecido antes de vazar o fluido de alumínio. Quaisquer rachaduras que apareçam no molde podem ser reparadas com cerâmica ou materiais especiais .

O alumínio fundido é derramado no molde, depois de secar apenas para destruir a casca externa de cerâmica. A fundição é retirada da árvore e passa para o processo de acabamento.

Vantagens da fundição de alumínio

• Superfície de alto acabamento, alta precisão dimensional.
• É possível fundir peças de fundição de alumínio complexas.
• Muitos objetos de fundição de alumínio são fundidos de uma só vez.

Desvantagens da fundição de alumínio

• Altos custos de produção.
• Com a fundição incluída no núcleo, será complicado e difícil de lançar.
• Requer um ciclo de produção mais longo.
• Geralmente adequado apenas para peças de fundição de alumínio de tamanho pequeno.

Aplicações de fundição de alumínio

A tecnologia de fundição por cera perdida tem muitas aplicações, como fabricação de peças de fundição de alumínio na indústria aeroespacial, indústria elétrica, armas, automóveis, militares, gás e petróleo,…

6. Fundição Centrífuga de Alumínio

A fundição centrífuga de alumínio é o processo de fundição de alumínio no qual um molde é feito de metal, gesso ou grafite. O molde é girado em uma máquina de fundição centrífuga, enquanto do lado de fora o alumínio fundido é derramado no molde. O alumínio líquido será distribuído uniformemente na parede do molde com base na força centrífuga e endurece de acordo com a forma do molde.

Existem dois tipos de moldes de fundição centrífuga:fundição centrífuga vertical com eixo vertical e fundição centrífuga horizontal com eixo horizontal. O motor de rotação do molde gira o molde para espalhar o metal uniformemente na superfície do molde.

As vantagens da fundição centrífuga de alumínio

• O tamanho da peça de fundição de alumínio é altamente preciso devido à força centrífuga limitada e ao metal bem fechado.
• A fundição de alumínio tem altas propriedades mecânicas, uma pequena organização de metal fino na parte externa.
• Não há necessidade de usar o núcleo, mas ainda pode esvaziar no meio para economizar os custos de fabricação do núcleo.
• Não há necessidade de um sistema de vazamento para economizar metal.

As desvantagens da fundição centrífuga de alumínio

• A superfície interna das peças de fundição centrífuga de alumínio tem acabamento ruim, muitas impurezas e o diâmetro interno não está correto.
• Geralmente adequado apenas para fundição de peças de alumínio redondas ou cilíndricas. Com formas de fundição complexas, é necessário combiná-las com o método de fundição em molde de concha.

Aplicações de fundição centrífuga

A fundição centrífuga é empregada por fundições de alumínio para produzir peças de fundição de alumínio dos compressores de motores a jato, tubos de fornos petroquímicos e muitos equipamentos militares e de defesa.

7. Fundição contínua de alumínio

A fundição contínua de alumínio é um processo de fundição em que uma liga de alumínio é continuamente derramada em um molde com um sistema de refrigeração de água circulante. Onde quer que a fundição seja feita, ela é imediatamente resfriada e removida.

Dispondo logo após o sistema de fundição será uma linha contínua de estampagem e laminação. Os produtos fundidos são barras, placas ou tubos de alumínio com tamanhos de até 0,2x1m.

É um sistema de fundição muito eficiente e amplamente utilizado em fundições de alumínio e aço .

As vantagens da fundição contínua

• Por ser resfriado rapidamente, o lingotamento contínuo de alumínio possui altas propriedades mecânicas.
• Automatizar facilmente resulta em alta produtividade.
• A superfície de fundição é perfeita, o grão de metal é bem organizado.

As desvantagens da fundição contínua de alumínio

• Adequado apenas para produtos de fundição de alumínio com formas simples.
• É impossível lançar objetos com comprimentos de seção transversal.
• Altos custos iniciais de construção.

Aplicações de fundição contínua de alumínio

A fundição contínua de alumínio é usada para fundir barras metálicas, tubos metálicos de diferentes tamanhos.

Além disso, existem também vários outros métodos de fundição de alumínio usados ​​para fabricar as aplicações de fundição de alumínio, como processo de moldagem selada a vácuo, fundição por ablação, espuma perdida, etc. Eles também têm muitas vantagens semelhantes aos processos de fundição acima.

Considerando tecnologias de fundição de alumínio adequadas

Cada processo de fundição de alumínio tem suas vantagens e desvantagens. Depois de consultar cuidadosamente as informações comparando diferentes métodos de fundição de alumínio no artigo, faça uma escolha para sua fundição com base em seu orçamento, o tipo de produtos de fundição de alumínio que você deseja atingir, requisitos de precisão e produção anual.

Muitos outros fatores estão afetando a escolha das tecnologias de fundição de alumínio . No entanto, esperamos que através das informações fornecidas no artigo, VIC tenha ajudado parcialmente os leitores a entender melhor os métodos de fundição de alumínio, bem como a tomar as decisões corretas.

Na VIC, temos um sistema de fundições de metais com diversas tecnologias de processamento. Especialmente na fundição de alumínio, a VIC usa tecnologias de fundição de areia verde e espuma perdida e está a caminho de expandir a linha de produção com outras tecnologias de fundição que atendam aos requisitos do mercado.

A VIC tem o prazer de cooperar com parceiros em todo o mundo para ajudar os clientes a vender produtos de fundição de metal com qualidade e preço razoáveis.

Informações de contato:

Vietnam Cast Iron Company Limited

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