Otimizando Posicionamento de Canais de Alimentação Internos: Princípios e Armadilhas Comuns na Fundição de Precisão

O modo de solidificação com alimentação da fundição de precisão está intimamente relacionado à localização do canal de alimentação interno (gate). Geralmente, a localização deve conformar-se ao modo de solidificação da fundição.

Princípio de Posicionamento do Canal de Alimentação Interno

• Para fundições requerendo solidificação simultânea, o canal deve ser colocado na parede fina, com grande número e layout disperso, para que metal fundido preencha rápida e uniformemente a cavidade, evitando superaquecimento local do molde próximo ao canal.
• Para fundições requerendo solidificação direcional, o canal deve ser colocado na parede grossa. Se houver alimentador (riser), melhor colocá-lo entre a fundição e o canal, para que metal fundido entre na cavidade através do alimentador, melhorando efeito de alimentação, ex: virabrequim de ferro fundido nodular, engrenagem de aço fundido.
• Para fundições com estruturas complexas, o princípio de "solidificação direcional fraca" combinando solidificação direcional e simultânea é frequentemente usado para posicionar canais.

Ou seja, canal posicionado para cada zona de alimentação segundo solidificação direcional, enquanto toda fundição preenchida com múltiplos canais segundo solidificação simultânea. Isso permite que cada parte grossa/grande seja totalmente alimentada sem retração/porosidade, reduzindo tensão e deformação ao mínimo.

• Quando espessura de parede varia muito e canal deve introduzir metal da parede fina, deve-se usar ferro frio para acelerar solidificação na parede grossa e ampliar alimentador. Durante fundição, medidas como ignição do alimentador devem ser tomadas para garantir alimentação na parede grossa.

Problemas Comuns no Posicionamento do Canal

• Devido a grãos grossos perto do canal, não pode ser colocado em áreas com altos requisitos de qualidade, e melhor não em superfície não usinada, para evitar afetar aparência. Para fundições tubulares com resistência à pressão, canal frequentemente na flange para evitar retração na parede do tubo.
• Canal não deve incidir diretamente sobre molde, núcleo ou partes salientes fracas para evitar lavagem de areia. Para fundições de corpo de revolução, canal introduzido tangencialmente, direção consistente para concentrar impurezas e descarregar no alimentador ou boss de processo.
• Canal não deve ser colocado perto de ferro frio ou suporte de núcleo para evitar reduzir efeito do ferro frio ou fusão prematura do suporte.
• Canal deve fazer metal injetar alongando parede do molde, não deixar metal cair na superfície por tempo longo superaquecendo localmente o molde.
• Posicionamento deve favorecer enchimento estável, exaustão e remoção de escória. Direção de fluxo de metal entrando de cada canal deve ser consistente para evitar confusão prejudicial à descarga de escória e gás.
• Para ligas com grande tendência à retração (ex: aço fundido), posicionamento não deve dificultar retração, para evitar grande tensão ou trinca por obstrução.
• Canal deve ser colocado na superfície de partição quando possível para facilitar operação de moldagem.
• Localização deve ser conveniente para abertura da caixa, limpeza da fundição, remoção do sistema de alimentação, sem afetar uso e aparência.
• Premissa de atender requisitos, consumo de metal do sistema de alimentação minimizado, tamanho da caixa minimizado para reduzir consumo de areia e metal.
• Espessura transversal na junção canal-fundição geralmente menor que metade da espessura de parede da fundição e no máximo dois terços. Sistema de alimentação fechado: ranhura de fratura no canal para evitar dano à fundição na limpeza.