Coisas que você precisa saber sobre fundição de metal

Ao longo de sua história, a fundição de metal foi usada para fazer tudo, desde espadas a turbinas eólicas, e hoje é um dos métodos mais valiosos e versáteis para fazer peças metálicas de alta qualidade.

O que é fundição de metal?

Fundição de metal é um processo de fabricação/delicado que envolve despejar metal líquido derretido em um molde.

A estrutura interna do molde é combinada com uma impressão negativa da peça que está sendo feita, então quando o metal fundido esfria e solidifica dentro do molde, ele forma a forma da peça final. A peça acabada será então removida do molde.

Existem diferentes variedades de fundição de metal, cada uma com suas vantagens particulares, dependendo de seus campos de uso. Padrões, moldes e técnicas de preenchimento podem variar muito entre essas diferenças.

Embora seja um processo versátil de fundição de metal, as peças fundidas estão sujeitas a certas restrições de projeto, e os engenheiros devem levar em conta o encolhimento do metal durante o estágio de resfriamento.

O processo de fundição de metal

O processo de fundição central de metal envolve o aquecimento e vazamento do metal em um molde, depois que ele esfria e solidifica, removendo a peça acabada do molde. Em casos comuns, há mais etapas no processo e diferentes processos de fundição de metais funcionam em diferentes abordagens.

As etapas variam para diferentes variantes de transmissão, enquanto algumas são totalmente omitidas.

1. Fazendo o padrão: Um padrão é uma etapa necessária para a maioria das fundições de metal, e uma duplicata da peça final é a chave para fazer o molde. Os padrões podem ser permanentes ou flexíveis porque o material geralmente é cera, madeira e plástico.

2. Fazendo o núcleo: Um núcleo é necessário para a fundição de peças ocas, um pedaço sólido de material colocado dentro da cavidade do molde que molda a geometria interior de uma peça fundida. (Por exemplo, um núcleo cilíndrico dentro de um molde cilíndrico maior produzirá uma peça fundida em forma de tubo.)

3. Fazendo o molde: Os moldes são feitos de diferentes maneiras, dependendo da aplicação do objetivo. Por exemplo, moldes de metal permanentes podem ser feitos usando uma máquina CNC, enquanto moldes de areia são feitos aplicando uma mistura de areia no exterior de um padrão. A fabricação de moldes é conhecida como fabricação de moldes e é uma disciplina especializada.

4. Preenchendo o molde: Aqueça o metal até que ele derreta e, em seguida, despeje ou force-o no molde. Na fundição por gravidade, por exemplo, despeje o material fundido para baixo na cavidade, ele é forçado a entrar na cavidade em alta pressão, com altas forças de fixação é necessário manter a matriz segura, na fundição de alta pressão.

5. Removendo a peça: Após a peça fundida ser resfriada e solidificada, retire-a do molde. Para processos como fundição em areia, o molde deve ser destruído para chegar à peça em seu interior; para moldes permanentes, as duas metades do molde de metal serão separadas e estarão prontas para uso novamente.

6. Pós-processamento: As peças de metal fundido podem precisar ser limpas - para remover restos do molde, por exemplo - ou outras etapas de pós-processamento antes de ficarem prontas para uso.

Resistência da Fundição de Metal

Há muitas boas razões para escolher a fundição de metal em vez de outras opções de metalurgia, como forjamento ou usinagem CNC . Alguns dos principais benefícios da fundição de metais incluem:

Pode produzir peças enormes e pesadas

Pode produzir peças de paredes muito espessas

Adequado para peças grandes de uma peça (em vez de componentes montados)

Excelentes qualidades de rolamento

Ideal para algumas ligas leves

Versatilidade de materiais

As limitações da fundição de metal incluem defeitos inevitáveis, precisão dimensional limitada, trabalho intensivo e quantidades mínimas de pedido normalmente altas.

Os principais tipos de peças fundidas de metal

Fundição em molde

Este processo de molde de fundição é um dos tipos mais importantes de fundição usados ​​para fabricar moldes de moldes de plástico complexos, dois dos quais usam ferramentas de molde de aço reutilizáveis. Cavity, que permite aos engenheiros fabricar peças com detalhes finos.

O custo de criação de moldes personalizados é alto, o que torna o processo mais comum na produção em massa. No entanto, uma vez fabricados, esses moldes podem ser usados ​​várias vezes. As fundições sob pressão geralmente têm um excelente acabamento superficial.

Tanto a fundição de alumínio quanto a de magnésio são amplamente utilizadas para peças de alta qualidade.

Lançamento por gravidade

Assim como a fundição sob pressão, a fundição por gravidade é um método de fundição de metal usando moldes metálicos reutilizáveis. No entanto, a fundição por gravidade depende da gravidade para mover o metal líquido através do molde de cima para baixo, em vez de pressão. O molde deve ser pré-aquecido antes da primeira fundição e geralmente é feito de ferro fundido devido à sua baixa fadiga térmica.

Fundição de investimento

A fundição de investimento também chamada de fundição por cera perdida é uma maneira de fundição de metal usando um padrão e molde acessíveis:ambos os itens são destruídos durante o processo de fundição (embora a cera derretida possa ser reutilizada).

Assim como a fundição por gravidade, a fundição por microfusão tem uma história de milhares de anos. Durante o processo de fundição por cera perdida, um padrão é feito de cera ou material equivalente – às vezes à mão, às vezes usando uma impressora 3D de resina – antes que um material refratário seja derramado no padrão para fazer o molde.

O investimento é aplicar uma camada cerâmica ao redor do modelo, que é então utilizado como molde para o metal fundido. Essa camada cerâmica é removida em um processo chamado peeling.

Fundição na areia

A fundição em areia é um método de fundição de metal simples e secular que é mais acessível do que tecnologias alternativas. Ele usa areia (misturada com materiais de ligação, como argila) como material do molde, e o molde pode suportar altas temperaturas.

No processo de fundição em areia, o modelo é imerso na areia em uma caixa especial chamada frasco. Ao compactar a areia ao redor do modelo, um molde pode ser feito e o metal fundido pode ser derramado nele.

A areia usada no processo de fundição de metal pode ser areia verde (argila úmida) ou areia seca (areia seca com adesivo).

Outros processos de elenco

Existem dezenas de outros processos de fundição de metal usados ​​na fabricação, incluindo moldagem em loma e moldagem em concha - ambos processos de molde descartáveis ​​- e processos de molde permanente, como fundição centrífuga e fundição contínua.