Fundições explicadas:seu papel e impacto na fabricação moderna

Curioso para saber o que é uma fundição e como se produzem peças fundidas de metal? Por que as fundições são tão importantes para a fabricação – especialmente para a fabricação de máquinas como máquinas-ferramentas CNC?

Neste artigo você aprenderá tudo sobre o fascinante mundo das fundições e fundição de metais. Abordaremos os seguintes tópicos:

• Definição de Fundição
• Matérias-primas utilizadas na fundição
• Máquinas implantadas em Casting
• Processo de transmissão
• Práticas recomendadas para tecnologia de fundição
• Produtos Acabados de Fundições
• Investimento da Hwacheon em tecnologia de fundição e fundição

Pronto para explorar o mundo das fundições e da fundição de metais? Vista seu equipamento de proteção térmica, coloque seus capacetes e vamos entrar!

Definição de Fundição

Uma fundição é uma instalação personalizada que produz peças fundidas de metal. Isso é feito fundindo metais em calor muito alto em líquido em um forno, despejando o metal fundido em moldes, seguido por um processo de resfriamento controlado, remoção da peça fundida do excesso de material após a solidificação do metal e uma etapa final de resfriamento.

Observe que as temperaturas dos metais fundidos podem atingir até 1500°C (2700°F) ou até mais, dependendo dos tipos de material a ser fundido.

Quais são as matérias-primas utilizadas em uma fundição?

Existem muitos tipos diferentes de metais (ou misturas de ligas) usados como materiais de fundição. Eles podem incluir metais como ferro, aço inoxidável, aço carbono ou ligas feitas de cobre, níquel e alumínio.

Na Hwacheon Machine Tools, produzimos uma mistura de diferentes materiais de fundição, como ferro fundido dúctil, ferro fundido nodular, ferro fundido cinzento, ferro fundido com alto teor de silício, ferro fundido de baixa expansão térmica e ferro fundido especial.

Para reduzir o nosso impacto ambiental, até 55% da matéria-prima utilizada pode ser sucata. Os materiais restantes seriam ferro gusa (20%) e ferro de recuperação (25%).

A areia é comumente usada para construir estruturas de moldes em fundição (fundição em areia). No nosso caso, utilizamos areia da Arábia Saudita, reconhecidamente superior em processos de fundição.

Quais são as máquinas e equipamentos usados na fundição?

Várias máquinas e sistemas são usados para otimizar uma fundição. Estes podem incluir equipamentos de fusão, máquinas de moldagem (que podem ser máquinas-ferramentas CNC), equipamentos de processamento de areia, equipamentos de tratamento térmico, bem como equipamentos de teste e inspeção.

Para a nova Fundição Hwacheon, utilizamos as seguintes máquinas e equipamentos de última geração (da Coreia do Sul, EUA e Reino Unido):

• Equipamento de fusão:Fornos elétricos de 3 e 6 toneladas cada (Inductotherm – EUA)
• Máquinas para fabricação de moldes:máquinas-ferramentas Hwacheon como a SIRIUS-2500 5AX
• Equipamento de processamento de areia:OMEGA (Reino Unido)
• Equipamento de tratamento térmico:Equipamento de tratamento de recozimento de 10 toneladas (Coréia do Sul)
• Equipamento de teste e inspeção:espectrometro, máquina de teste universal, agitador Ro-Tap, máquina de teste de dureza Brinell e metalógrafo

Como você pode perceber, o processo de produção de peças fundidas metálicas em uma fundição exige investimentos significativos em máquinas e equipamentos!

Como é o processo de fundição de metal?

Agora que já instalamos as matérias-primas e as máquinas necessárias, a próxima etapa envolve o próprio processo de produção da fundição.

A Hwacheon Foundry implanta os seguintes processos para produzir peças fundidas de metal.

Derretimento nº 1

O material de fundição líquido é derretido a temperaturas de 1.380°C a 1.420°C. O material pode ser composto por uma mistura de sucata metálica (55%) + ferro gusa (20%) + sucata de recuperação (25%). Outras combinações de matérias-primas também podem ser utilizadas dependendo da peça fundida a ser realizada.

#2 Criação e usinagem de moldes

O padrão é criado, seja usinado por máquinas especiais para fabricação de moldes de madeira ou, no nosso caso, pelos Centros de Usinagem CNC Hwacheon. A areia é então compactada ao redor do padrão, formando um molde de areia que é uma réplica da forma externa da peça fundida posterior. Hwacheon usa o método de fundição em areia Furan devido à sua principal vantagem na produção de diversos tamanhos e formatos.

#3 Preparar e montar o molde

O molde de areia é preparado e montado para o metal fundido ser derramado.

#4 Derramando Metal Fundido no Molde

Nos postos de abastecimento, o metal líquido é despejado no molde.

#5 Resfriamento

Após o enchimento, as estruturas do molde extremamente quentes (você pode literalmente ver chamas saindo!) são colocadas em um círculo de resfriamento lento e longo.

#6 Remover fundição do molde

Quando o metal fundido no molde é resfriado e solidificado, a forma final da peça fundida é formada. O molde de areia pode ser “quebrado” ou “sacudido” para recuperar a peça fundida real.

#7 Corte o excesso da fundição

Os excessos de materiais aderidos à superfície da peça fundida são removidos por meio de limpeza e rebarbação minuciosas, seguida de pintura (com tinta de proteção).

#8 Acabamento de Produtos Finais

Na última etapa, são feitas verificações e testes de qualidade. É feita uma análise de composição usando um Spectro Meter (para verificar a mistura do material), seguida de um teste de material usando uma Máquina Universal de Testes e uma Máquina de Teste de Dureza Brinell, antes de finalizar com um teste de microestrutura (é usado um Metalógrafo).

#9 Armazenamento/Entrega

Após o acabamento do produto, é importante manter as peças fundidas devidamente armazenadas em local fresco e em área separada.

Melhores práticas em tecnologia de fundição

Para garantir que você obtenha os melhores resultados na fundição, é importante usar a tecnologia mais recente. Vamos compartilhar algumas das melhores práticas que adotamos aqui na Hwacheon Foundry.

#1 Adote tecnologia de fundição em areia

Hwacheon usa o método de fundição em areia em vez de outros materiais como cera, gesso ou fundição sob pressão. Isso se deve aos seguintes motivos:

• A fundição em areia permite obter uma fundição de alta rigidez e estabilidade superficial com uma pequena quantidade de aglutinante.
• A areia amassada é altamente líquida, reduzindo assim o tempo de fabricação porque não é necessário nenhum processo de queima.
• A alta resistência ao calor e a baixa geração de gases na fundição em areia resultam em menos defeitos de fundição.
• Você não precisa de um processo separado para remover a peça fundida do molde - basta bater para quebrá-la!
• Você pode recuperar mais de 95% da areia usada — isso faz com que a areia economize recursos e proteja a poluição.
• O processo de moldagem de areia não requer operadores altamente qualificados.
• A fundição em areia torna viável tanto a produção em massa quanto a fundição de grande porte.

#2 Gerencie todo o processo

Além disso, Hwacheon também adota outras práticas recomendadas em tecnologia de fundição:

Primeiro, nos concentramos em alcançar alta qualidade em todo o processo de automação.

Em segundo lugar, adotamos um gerenciamento rigoroso de Controle de Qualidade (CQ), garantindo que apenas materiais de alta qualidade (sucata, ferro-gusa) sejam usados. Também adotamos medições controladas para atingir temperaturas de fusão precisas para os materiais.

Terceiro, garantimos que a temperatura seja controlada observando a temperatura de dissolução e a temperatura de vazamento.

Quarto, adotamos medidas de controle de resfriamento de ponta. Isso inclui um túnel de resfriamento automático que evita rachaduras ao retardar o processo de resfriamento – uma consideração importante, pois o resfriamento rápido resultará em tensões no material, bem como em possíveis rachaduras. Normalmente, o tempo de resfriamento para fundição é superior a 24 horas. Isso pode chegar a 48 horas para peças fundidas que pesem mais de 3 toneladas.

Quinto, utilizamos instalações de tratamento térmico personalizadas, garantindo que os produtos Hwacheon sejam adequados para máquinas de alta velocidade e alta precisão.

#3 Esteja atento aos pequenos detalhes

Espere, há mais. Para garantir uma fundição em areia de alta qualidade, você também deve cuidar do seguinte.

Comece escolhendo cuidadosamente a melhor qualidade de areia. Isso deve incluir:

• Controle de tamanho de partícula
• Gerenciamento da composição da areia
• Controle de poeira

A seguir, pense na qualidade de fusão dos seus materiais:

• Qualidade da sucata:Sem manchas, sem Mn (manganês)
• Qualidade do ferro-gusa:deve ter baixos níveis de Mn (Manganês), P (Fósforo) e Ti (Titânio)
• Controle de dose:meça todos os materiais nas quantidades exatas
• Controle de temperatura:mantenha o grau certo para derreter e despejar

Finalmente, considere a qualidade de resfriamento dos seus materiais. Lembre-se de que o resfriamento rápido pode causar rachaduras e fraturas em suas peças fundidas!

Quais são os produtos acabados das fundições?

Por último, mas não menos importante, quais são os produtos acabados produzidos nas fundições?

Para a Hwacheon Foundry, cerca de 30% de nossos produtos acabados são usados para a fabricação de máquinas-ferramentas CNC da Hwacheon. Isso inclui fundição para bases de máquinas, colunas, selas, estruturas de base, carcaças de fusos e outros componentes.

Nossa fundição também fornece componentes para empresas conceituadas em todo o mundo. Eles incluem:

• Máquinas e suas peças
• Braços e corpos de robôs
• Peças para transporte ferroviário
• Componentes de equipamentos semicondutores (fundição de baixa expansão térmica)
• Componentes resistentes à corrosão (por exemplo, HSCI, placas de eletrodos de decapagem de aço inoxidável, eletrodos de proteção catódica)
• Enviar peças de motor
• Componentes do sistema de energia solar,
• Muitas outras peças de máquinas

Por que Hwacheon investe no negócio de fundição

Hwacheon se orgulha de ter sua própria fundição devido à importância da fundição utilizada em todas as indústrias.

Nosso falecido fundador e presidente honorário, o próprio Sr. Kwon Seung Gwan, começou a trabalhar como aprendiz de fabricante de moldes em uma fundição na adolescência. Sua coragem, determinação e atenção à qualidade resultaram em assumir a propriedade da fundição em 1945, quando a Hwacheon começou.

O material de fundição constitui as peças básicas em todas as indústrias. O processo de fundição se expande continuamente com as mudanças na tecnologia. Nossa fundição não é apenas um direito de nascença do Grupo Hwacheon – ela também estabelece as bases para futuras indústrias.

As vantagens de usar peças fundidas Hwacheon em nossas máquinas CNC (com base no feedback dos clientes) incluem:

• Capacidade de alcançar alta rigidez, desempenho, velocidade e precisão
• Sem deformação por envelhecimento, mantendo alta velocidade e precisão
• Alto desempenho de corte
• Durabilidade e longevidade
• Capacidade de cumprir nosso cronograma de entrega

Nova fundição de 21.000 m² de Hwacheon

Hwacheon investiu recentemente 28,7 milhões de dólares numa instalação de última geração na Zona Industrial de Daema.

Esta nova instalação ocupa um terreno total de 73.000 m², com um espaço fabril construído de 21.000 m², tornando-a uma das maiores fundições desse tipo na Coreia do Sul. Iniciando a produção em 22 de dezembro de 2021, a nossa fundição emprega atualmente 120 funcionários e funciona com uma capacidade de cerca de 1.000 toneladas por mês.

Você pode estar interessado em saber que a peça mais pesada que podemos fundir tem impressionantes 8 toneladas! Nossa capacidade total para a instalação é de 12.000 toneladas por ano neste momento.

Hwacheon decidiu pouco antes da pandemia de Covid-19 este novo investimento para que possamos desenvolver um negócio permanente e confiável de matérias-primas para o futuro. Isto faz parte da vantagem única de Hwacheon.

Dê uma olhada na nova fundição de Hwacheon! Assista ao vídeo aqui:

Nossos planos futuros na fabricação de peças fundidas

“Hwacheon entende as metas e objetivos da fundição de componentes na fabricação porque muitas de nossas operações são iguais às suas” – Presidente Kim Ki Tae

O Presidente Kim, um pioneiro na indústria metalúrgica, é a pessoa chave para transformar a Hwacheon Foundry no que é hoje. Ele desempenhou diversas funções durante seu mandato de 35 anos na Hwacheon – na fabricação de máquinas-ferramentas, P&D, bem como na liderança da nova Fundição Hwacheon.

Acreditando firmemente em ter nossa própria fundição, o Presidente Kim está empenhado em continuar a aprofundar nossa experiência e conhecimento na fabricação de peças fundidas.

A Hwacheon investiu e continuará investindo em instalações de produção que combinam know-how de produção (acumulado ao longo de décadas de experiência) com a mais recente tecnologia de fundição e sistema de automação.

Hwacheon nutrirá ainda mais nossos talentos por meio de cooperação contínua entre indústria e universidade e projetos de cooperação técnica com universidades e institutos. Nossos recursos humanos são os ativos mais importantes da empresa – portanto, cultivaremos continuamente trabalhadores qualificados e excelentes.

Contate-nos para mais informações sobre nossa Fundição e nossa linha de Máquinas CNC.