O que é uma fundição?

Fundições são instalações que produzem peças fundidas de metal e oferecem serviços relacionados à fundição

As fundições são responsáveis ​​por nosso atual padrão de vida e desenvolvimento industrial, mas a maioria de nós não sabe quase nada sobre elas. Então, o que é uma fundição?

Definição de Fundição

Em termos simplificados, uma fundição é uma fábrica onde as peças fundidas são produzidas fundindo metal, derramando metal líquido em um molde e permitindo que ele solidifique. Mesmo que você nunca tenha ido a uma fundição, ou mesmo que saiba como ela é, você está cercado pelas peças fundidas de metal que elas produzem. Há uma boa chance de você estar lendo isso a menos de 10 pés de distância de um.

As fundições não produzem apenas produtos metálicos para componentes de motores, ferrovias ou tubos. Eles também formam componentes para máquinas que são necessárias para fabricar muitos dos produtos de consumo essenciais dos quais dependemos. 90 por cento de todos os produtos manufaturados dependem de peças fundidas de metal.

O Processo de Seleção

Para entender uma fundição, você precisa entender o processo de fundição. As etapas gerais envolvidas na fundição são modelagem, moldagem, fusão, vazamento, ejeção, limpeza, acabamento e inspeção.

A forma final da fundição corresponde ao molde em que é derramado, de modo que os moldes são cuidadosamente moldados com um padrão – uma réplica de madeira ou metal do objeto a ser fundido. O material de molde mais comum é a areia de sílica, mas eles podem ser produzidos a partir de vários materiais diferentes, dependendo do metal de fundição e do método usado.

Um forno de fusão é “carregado” com metal e aquecido acima do ponto de fusão do metal. Uma vez que o metal fundido tenha atingido uma temperatura de vazamento específica, ele é retirado do forno através de um bico para uma concha de vazamento de aço revestida de refratário. Qualquer escória ou impurezas são retiradas do topo da superfície do metal fundido. A concha é então inclinada para despejar o metal fundido em uma cavidade do molde.

O molde esfria e o metal solidifica, então a peça fundida é ejetada do molde e limpa. A fundição limpa é finalizada com rebarbação, um processo que remove o excesso de material da fundição para atender às dimensões especificadas para o produto acabado. Dependendo das especificações de fundição, a alfinetada pode ser um trabalho rápido e simples, ou extremamente detalhado. Os fundidos acabados são então inspecionados pela fundição antes de serem enviados.

As fundições não produzem apenas peças brutas. Eles abrigam uma série de operações que geralmente incluem design de peças, construção de ferramentas, prototipagem, usinagem, montagem e outros serviços pós-venda.

Equipamento de fundição

As fundições modernas são fortemente mecanizadas. Eles contêm todas as máquinas e equipamentos usados ​​na fabricação de moldes e machos, fundição e moldagem. Essa variedade inclui grandes fornos de fusão, panelas, empilhadeiras, guindastes, transportadores e navios de transferência. Todos os equipamentos de fundição são especialmente projetados para funcionar de forma confiável no calor da aciaria.

A distinção fundamental entre fundições é ferrosa (ferro ou aço) ou não ferrosa (alumínio, latão, bronze, cobre, etc.). O tipo exato de equipamento é determinado pelos metais com os quais a fundição trabalha; os fornos elétricos a arco são ideais para trabalhar com aço, enquanto uma fundição especializada em cobre é mais propensa a usar um forno de indução. Os fornos podem variar em tamanho, desde pequenos equipamentos de mesa até aqueles que pesam várias toneladas. As quantidades de produção podem variar de uma fração de onça a várias toneladas. A mesma variabilidade de modelo e tamanho se estende às máquinas de modelagem e moldagem e à maioria dos outros equipamentos de fundição.

Projeto de fundição e mitigação de perigos

Uma fundição é inerentemente perigosa. Sua atividade principal é derreter metal, o que frequentemente requer temperaturas superiores a 2600 graus Fahrenheit (1425 °C). Para dar algum contexto a esse número, qualquer água que entre em contato com um forno ativo se expande instantaneamente para 1.600 vezes seu volume original – carregar um forno com metal levemente úmido é suficiente para causar uma explosão catastrófica de vapor.

A natureza violenta e imprevisível das reações químicas em temperaturas extremamente altas exige procedimentos de segurança de fundição igualmente intensos. Tudo em uma fundição é projetado para minimizar os riscos associados à fusão e transporte de metal.

As mesmas condições que tornam o derretimento eficaz e seguro – calor sem umidade – também são condições perfeitas para um incêndio descontrolado. O design da fundição lida com isso removendo materiais inflamáveis ​​e mantendo o retardante de fogo sempre à mão. Devido ao problema de explosão de vapor mencionado acima, a água não pode ser usada para apagar incêndios de fundição. Em vez disso, os esforços de combate a incêndio se concentram em abafar as chamas com extintores industriais e areia seca.

O carregamento – carregar metal no forno para fusão – é uma das operações mais perigosas na fundição. Um pequeno erro pode causar desde a destruição do equipamento até ferimentos ou fatalidade. Os rodízios são aprendizes por anos para desenvolver a compreensão necessária dos metais com os quais estão trabalhando, suas temperaturas de fusão e procedimentos seguros.

Sem surpresa, as fundições têm altas temperaturas ambientes. São lugares quentes e suados para trabalhar – fato agravado pelo fato de que os trabalhadores da fundição são obrigados a usar capacetes, proteção para os olhos, protetores faciais e roupas grossas aluminizadas. Por mais intenso que o calor possa ser, os trabalhadores não seriam capazes de tolerá-lo se não fosse pelos tetos altos. As fundições são projetadas com um teto alto para permitir a circulação de ar.

Após o metal ter sido derretido, ainda precisa ser movimentado pela fundição para ser despejado nos moldes. Por razões óbvias, precauções extremas são tomadas para evitar derramamentos, especialmente sobre ou perto dos trabalhadores da fundição. O percurso está marcado, o mais curto possível e livre de obstruções. O tráfego no piso da fundição é estritamente controlado para que o pessoal desnecessário nunca fique no caminho do metal fundido durante o transporte. Auxiliares mecânicos (empilhadeiras, conchas mecânicas) são usados ​​para minimizar ainda mais a exposição humana.

Mesmo com todas as medidas preventivas, derramamentos ainda acontecem. Para minimizar os danos quando isso acontece, os pisos de fundição são construídos com materiais não reativos e retardantes de chama. A sujeira compactada é a mais econômica e, sem dúvida, a mais eficaz. O concreto comum pode rachar com a exposição do metal líquido, mas estão disponíveis concretos de alta temperatura classificados para choque térmico.



O design consciente da segurança e os equipamentos de proteção ajudam a mitigar o risco para trabalhadores e equipamentos, mas a verdadeira chave para operações de fundição seguras são trabalhadores de fundição qualificados com excelente consciência situacional, força e resistência.

Tendências da indústria de fundição

As peças fundidas são produzidas em fundições em todo o mundo. As condições variam de país para país e até de fundição para fundição, mas a indústria como um todo experimenta tendências. A indústria de fundição está passando por algumas mudanças importantes que afetam a qualidade e o custo para o usuário final. As tecnologias de fundição avançaram ao longo dos anos, e as operações básicas de fundição também evoluíram e se diversificaram. As tendências mais dominantes em geral são escala, automação e acabamento no local.

Os novos fornos são maiores, mais seguros e mais eficientes do que as gerações anteriores. Isso permitiu que a produção da indústria crescesse apesar de um número cada vez menor de fundições norte-americanas; apesar de ter menos fundições do que a Índia e o Japão (ver tabela), os Estados Unidos têm a segunda maior produção global de metal fundido com 12.250.000 toneladas métricas. A China supera em muito toda a concorrência com uma produção anual de mais de 44.500.000 toneladas métricas.

País	Ferro	Aço	Não ferrosos	Total
China	17.000	5.000	8.000	30.000
Índia	-	-	-	4.700
Japão	817	75	1.193	2.085
Estados Unidos	640	360	1.001	2.001
A tabela mostra o número de fundições por país do Censo Anual da Produção Mundial de Fundição de 2013 pela revista Modern Casting

Há uma demanda crescente por peças completamente acabadas e prontas para instalar. As fundições estão mudando para incluir mais capacidade de limpeza e usinagem.

O custo das matérias-primas, especialmente sucata de metais reciclados, diminuiu, no entanto, a indústria ainda luta com as margens devido ao rápido aumento dos custos trabalhistas. O aumento dos custos trabalhistas é um dos principais impulsionadores da automação – duplamente porque a fundição é um trabalho tão perigoso e desconfortável para os humanos. Um avanço na automação de fundição pode significar custos reduzidos para peças de automóveis, rodas de trem e qualquer outra peça fundida produzida em massa.

A Reliance Foundry permanece na vanguarda da indústria de fundição para fornecer peças fundidas personalizadas da mais alta qualidade, oferecendo uma ampla variedade de serviços personalizados de fundição de metal e fornecimento de fabricação.

Fontes

• Sociedade Americana de Fundição. “Fundição em nosso mundo”.
• Fundição moderna. “48º Censo da Produção Mundial de Fundição:Crescimento constante na produção global”.
• Deutsche Industriebank. “Indústria de fundição 2020:tendências e desafios”.
• Trabalho Seguro Austrália. “Guia para gerenciar riscos associados ao trabalho de fundição”.