Dominando o Design de Modelos para Fundição em Areia para Peças de Qualidade Superior

O cliente quase nunca vê a parte mais importante de uma fundição em areia, porque essa é o modelo. O modelo é o que forma a cavidade na areia que subsequentemente é preenchida com metal fundido. Acertar o design do modelo e o processo de fundição em areia produz peças de qualidade que precisam de um mínimo de usinagem. Errar e você estará sempre lutando contra defeitos de fundição, baixos rendimentos e reclamações de clientes.

Fazendo um Buraco na Areia

Diferente da fundição sob pressão, que precisa de moldes de precisão usinados a partir de peças maciças de aço, a fundição em areia precisa de nada mais que areia, duas caixas e um modelo de madeira. Isso a torna um processo econômico para pedidos de pequeno e médio volume.

O modelo é nominalmente do mesmo tamanho e forma que a peça final, com ajustes para acomodar o processo de fundição em areia e as propriedades do metal sendo vertido. Além disso, canais de alimentação, canais de distribuição, portas e alimentadores devem ser incluídos. Estas são as passagens pelas quais o metal flui para a cavidade formada na areia pelo modelo.

A areia para uma fundição em areia é compactada em duas caixas. Após a remoção do modelo, estas são empilhadas uma sobre a outra. A caixa inferior, o arrasto, sempre tem um vazio formado pelo modelo. Também terá canais para o metal fluir.

A caixa superior, o cope, pode não ter nenhuma forma formada nela, caso em que é chamada de "costas planas". A maioria das fundições complexas, no entanto, precisa de parte da forma formada no cope, o que cria uma divisão e uma linha de partida na fundição.

Considerações sobre o Modelo

Existem vários pontos a considerar ao projetar e fabricar o modelo.

• O modelo libera sem danificar a areia — alcançado dando aos lados do modelo um ângulo de saída em vez de serem verticais.
• A cavidade preenche suavemente — portas, geralmente posicionadas para que a cavidade preencha de baixo, são aberturas que limitam a velocidade do fluxo do metal. A velocidade ideal preenche sem turbulência ou bolhas e sem que o metal congele antes de alcançar todos os cantos e superfícies internas.
• Tolerâncias de contração e distorção — o metal contrai ao esfriar, então para produzir uma peça do tamanho necessário, o modelo deve criar uma cavidade ligeiramente maior. Além disso, o metal não esfriará na mesma taxa em todos os lugares.
• Tamanho do alimentador — o alimentador é uma região aberta no cope que é a última parte a encher. Isso fornece uma indicação visual de que a cavidade está cheia. Também forma um reservatório de metal fundido que flui de volta para a cavidade à medida que o metal lá esfria e encolhe.

Planejando Como Fundir uma Peça

A primeira consideração é garantir que o modelo não deixe bolsões onde o ar possa ser aprisionado enquanto a cavidade enche. Um auxílio para alcançar isso é colocar o alimentador no ponto mais alto. Uma característica da fundição em areia, porém, é que, diferente da fundição sob pressão, o ar aprisionado pode permear através da areia até certo ponto.

Quando uma peça fundida sai da areia, ela tem portas e alimentadores anexados. Estes devem ser cortados antes que a peça possa ser usinada.

Uma fundição dividida terá uma linha de partida correndo pela periferia. Tolerâncias em como cope e arrasto se encaixam, e na colocação do modelo, significam que pode haver um pequeno deslocamento entre as metades superior e inferior da fundição.

A equipe de fundição trabalhará com o projetista da peça antes que o modelo seja feito para minimizar como esses recursos afetam a usinagem e a peça final.

Tudo Gira em Torno do Modelo

Uma peça fundida em areia só pode ser tão boa quanto o modelo permite. É necessária uma grande experiência para obter o melhor do processo. Na Impro, somos internacionalmente reconhecidos por nossa expertise em fundição em areia. Se você gostaria de saber como abordaríamos a fundição de suas peças, por favor, entre em contato conosco.