Aprimorando a Fundição em Areia com Impressão 3D: Ferramentas Mais Rápidas e Prazos Reduzidos

Velocidade é essencial ao desenvolver novos produtos. Quanto mais rápido você coloca suas peças nas mãos dos clientes, maiores suas chances de ganhar o negócio. Isso coloca o foco do projeto no prazo de ferramentaria. Modelos e caixas de núcleo de fundição em areia não demoram tanto para produzir quanto matrizes de fundição sob pressão, mas ainda podem adicionar semanas ao cronograma do projeto. É aí que a impressão 3D entra.

Embora a impressão 3D seja possível em metal, peças feitas desta forma raramente podem substituir aquelas que são fundidas em areia. Os metais não são os mesmos e a peça impressa não terá a aparência, sensação ou funcionalidade de uma que foi fundida. No entanto, como método de produção de moldes e núcleos, a impressão 3D oferece vantagens em algumas aplicações.

Fundição em Areia Convencional

Convencionalmente, moldes para fundição em areia são feitos compactando areia ao redor de um modelo que replica a peça sendo feita. A areia é mantida unida de duas maneiras. Ou contém um aglutinante de argila, caso em que é chamada de "areia verde" porque tem alguma umidade, ou é revestida com um aglutinante resinado.

A densidade da areia é uma variável chave no processo de fundição em areia. Deve ser compactada o suficiente para não ser infiltrada pelo metal, mas não tão apertada a ponto de ser impermeável ao ar na cavidade.

O modelo é então removido, deixando uma cavidade para o metal preencher.

Quando a peça fundida precisa de regiões ocas, como seria o caso com corpos de válvulas, coletores e carcaças, isso é alcançado usando núcleos. Estes são essencialmente formas de areia compactada que reproduzem o volume oco necessário na peça. O núcleo é então colocado na cavidade do molde de areia onde ocupa espaço que seria ocupado pelo metal líquido.

Após vazamento e solidificação do metal, o molde de areia e o núcleo são quebrados para liberar a peça metálica.

Usando Impressão 3D

A Impro usa impressão 3D como uma maneira alternativa de produzir tanto moldes de areia quanto núcleos. Isso é feito através de um processo chamado "binder jetting" (jateamento de aglutinante).

A produção de molde e núcleo começa com modelos CAD de ambos. Estes arquivos são então preparados para impressão 3D definindo uma série de fatias muito finas através do molde e núcleo.

A impressora funciona depositando camadas finas de areia correspondentes a estas fatias CAD. Após cada camada ser depositada, em um processo semelhante à serigrafia de camisetas, um líquido aglutinante é aplicado nas áreas que precisam ser sólidas. Isso é feito por um dispositivo semelhante e ampliado a partir de um cabeçote de impressora a jato de tinta.

Após depositar e ligar todas as camadas, a areia solta é sacudida para revelar o molde de areia impresso. Núcleos são produzidos praticamente da mesma maneira.

Benefícios da Impressão 3D na Fundição em Areia

A principal razão para usar impressão 3D é evitar o tempo de preparação necessário para fazer e provar modelos e caixas de núcleo. Isso economiza muito tempo desde a colocação do pedido até a entrega das primeiras peças, tornando o processo ideal para quantidades de produção piloto.

Quanto mais complexa a peça a ser fundida, maior a economia de tempo ao imprimir o molde de areia. No entanto, à medida que as quantidades crescem, a economia muda e o processo convencional de fabricação de moldes, com modelos e caixas de núcleo, torna-se a escolha mais econômica.

Impressão 3D para Fundição em Areia na Impro

A Impro é capaz de imprimir moldes de areia medindo até 1980 x 990 x 990 mm (78" x 39" x 39"). Isso a torna adequada para peças complexas como blocos de motor e cabeçotes de cilindro, bem como carcaças e suportes grandes. Se você gostaria de obter peças fundidas em areia no metal especificado em seu design e quer minimizar o tempo de preparação envolvido, pergunte-nos sobre impressão 3D.