Como calcular o encolhimento de fundição de alumínio em fundição de areia?

A retração da fundição de alumínio é uma grande preocupação na indústria metalúrgica que cada fundição tem que calcular com precisão para minimizar defeitos e rejeições de fundição. Este artigo se concentra principalmente na análise do encolhimento em fundição de alumínio em areia que ajuda os fabricantes a prever e controlar o encolhimento durante o processo de trabalho.

A fundição em areia é uma das técnicas mais econômicas e populares usadas para fabricar peças de fundição de 1/3 em todo o mundo devido à sua eficiência e capacidade de recuperação.

Considerado como um tratamento de moldagem favorito, no entanto, o processo de fundição em areia expõe muitos defeitos que podem causar rejeições de fundição se você não gerenciar bem a técnica de fundição.

Um dos problemas crônicos na fundição em areia é o encolhimento que é necessário calcular cuidadosamente para garantir a precisão e a qualidade da fundição.

Hoje, discutimos o encolhimento da fundição de alumínio durante o processo de fundição em areia que é perguntado na maioria das vezes pelos leitores.

Você encontrará no conteúdo deste artigo uma discussão profunda sobre o fenômeno de retração de fundição de alumínio; orientação útil para calcular a retração do alumínio e técnicas para controlar a retração na fundição em areia.

O que é o encolhimento da fundição de alumínio na fundição em areia?

A retração é uma das características dos metais no processo de fundição. É um fenômeno normal que o metal encolha à medida que se solidifica.

Na fundição em areia de alumínio, o encolhimento ocorre quando a liga de alumínio derretida é despejada na cavidade do molde e resfriada. O encolhimento leva a mudanças internas ou externas do volume de alumínio à medida que ele se transforma da fase líquida para a sólida. Em que, o volume específico de ligas de alumínio é diminuído quando passa do estado líquido para o estado sólido.

Qual ​​é a taxa de encolhimento de fundição de liga de alumínio?

Na fundição, a retração é calculada pela taxa de retração representada por porcentagem (%).

Diferentes ligas de alumínio têm diferentes taxas de encolhimento de fundição. Mesmo que a mesma liga, mas o design de fundição seja diferente, a taxa de encolhimento também é diferente. Geralmente, a taxa de encolhimento das ligas de alumínio varia de 6 a 8% (a quantidade específica depende da liga específica)

Qual ​​a influência do encolhimento nas peças de fundição em areia de alumínio?

A contração de fundição de alumínio tem uma influência decisiva na qualidade das peças de fundição de alumínio. Se a tolerância de retração do alumínio na fundição em areia não for bem gerenciada, pode causar defeitos de fundição incluindo defeitos de contração abertos (tubo e superfície côncava) e defeitos de contração próximos (microporosidade ou macroporosidade) que diminuem a qualidade da fundição.

Quais são as três etapas nas quais ocorre o encolhimento do alumínio?

Assim como outros metais, a retração da fundição de alumínio ocorre em três estágios que correspondem a três tipos de retração.

1. O encolhimento do líquido

De uma maneira fácil de entender que a retração líquida é a retração do líquido da liga de alumínio durante o resfriamento. Aqui a contração ocorre quando a liga de alumínio fundido esfria, mas ainda permanece na forma líquida.

Na fundição, esse estágio de encolhimento não afeta significativamente a perspectiva do projeto.

2. Encolhimento da Solidificação

A contração de solidificação é a contração da liga de alumínio devido à solidificação. Este fenômeno acontece quando a liga de alumínio se transforma da fase líquida para a fase sólida.

O encolhimento que ocorre neste estágio é porque o metal líquido é menos denso que o sólido. Essa retração é a principal causa de porosidade e macrossegregação em peças fundidas de alumínio.

Este estágio é onde as ligas encolhem mais, portanto, requer o cálculo de ferramentas de apoio cuidadosas, como riser, chillers para compensar a taxa de encolhimento da liga.

Você pode encontrar nosso guia sobre como projetar risers e chills no restante do artigo.

3. Encolhimento do criador de padrões

O encolhimento do modelador é o encolhimento contínuo (após o estágio de encolhimento de solidificação) que ocorreu quando a fundição sólida de alumínio esfria até a temperatura ambiente.

Esse fenômeno acontece devido ao fator de contração térmica devido à dependência da temperatura da densidade do sólido. Esta é a razão de causar trincas a quente e a frio em peças de alumínio que distorcem as formas de fundição.

Este estágio de contração também é especialmente significativo para considerações de projeto. Requer o fabricante da fundição ter que considerar um projeto de molde e ferramenta razoáveis ​​para que a fundição final permaneça com a dimensão e a precisão desejadas.

Você pode encontrar nosso guia sobre como projetar moldes e ferramentas no restante do artigo.

Quais fatores influenciam o encolhimento em produtos de alumínio fundido em areia?

Existem vários fatores que afetam os parâmetros de retração da fundição em areia de alumínio, incluindo composição da liga, forma de fundição, temperatura de vazamento, revestimento do molde, condições de resfriamento térmico.

Vamos especificá-los!

1. Influência da composição da liga de alumínio

O composição de ligas de alumínio tem efeitos na faixa de congelamento do metal e também na formação de porosidade de retração.

Especificamente, as ligas de alumínio de longa congelação resultam na redução da microporosidade, e o contrário.