Cálculos Precisos de Retração de Fundição de Alumínio para Sucesso na Fundição em Areia

A retração de fundição de alumínio é uma grande preocupação na indústria metalúrgica que toda fundição tem que calcular rigidamente para minimizar defeitos e rejeições de fundição. Este artigo foca principalmente em analisar a retração na fundição de alumínio em areia que ajuda fabricantes a prever e controlar a retração durante o processo de trabalho.

A fundição em areia é uma das técnicas mais econômicas e populares usadas para fabricar 1/3 das peças de fundição no mundo devido à sua eficiência e recuperabilidade.

Considerada como um tratamento de moldagem favorito, no entanto, o processo de fundição em areia expõe muitos defeitos que podem causar rejeições de fundição se você não gerenciar a técnica de fundição bem.

Um dos problemas crônicos na fundição em areia é a retração que requer cálculo cuidadoso para garantir precisão e qualidade da fundição.

Hoje, discutimos a retração de fundição de alumínio durante o processo de fundição em areia que é perguntada a maior parte do tempo pelos leitores.

Você encontrará no conteúdo deste artigo uma discussão profunda do fenômeno de retração de fundição de alumínio; orientação útil para calcular a retração de alumínio e técnicas para controlar a retração na fundição em areia.

O que é retração de fundição de alumínio na fundição em areia?

A retração é uma das características dos metais no processo de fundição. É um fenômeno normal que o metal encolhe à medida que solidifica.

Na fundição de alumínio em areia, a retração acontece quando a liga de alumínio fundida é vazada na cavidade do molde e resfriada. A retração leva a mudanças internas ou externas do volume do alumínio à medida que se transforma de fase líquida para sólida. Em que, o volume específico das ligas de alumínio diminui quando passa de estado líquido para estado sólido.

Qual é a taxa de retração de fundição de liga de alumínio?

Na fundição, a retração é calculada pela taxa de retração representada por porcentagem (%).

Diferentes ligas de alumínio têm diferentes taxas de retração de fundição. Mesmo se a mesma liga mas o design da fundição é diferente, a taxa de retração também é diferente. Geralmente, a taxa de retração de ligas de alumínio varia de 6 a 8% (quantidade específica depende da liga específica)

Qual a influência da retração nas peças de fundição de alumínio em areia?

A retração de fundição de alumínio tem uma influência decisiva na qualidade das peças de fundição de alumínio. Se a tolerância de retração de alumínio na fundição em areia não for bem gerenciada, pode causar defeitos de fundição incluindo defeitos de retração aberta (tubo e superfície abatida) e defeitos de retração fechada (micro-porosidade ou macro-porosidade) que reduzem a qualidade da fundição.

Quais são as três etapas em que a retração de alumínio ocorre?

Como outros metais, a retração de fundição de alumínio acontece em três estágios correspondentes a três tipos de retração.

1. Retração Líquida

De uma forma fácil de entender, a retração líquida é a retração do líquido de liga de alumínio durante o resfriamento. Aqui a contração ocorre enquanto a liga de alumínio fundida resfria mas ainda permanece na forma líquida.

Na fundição, este estágio de retração não afeta significativamente na perspectiva de design.

2. Retração de Solidificação

A retração de solidificação é a retração da liga de alumínio devido à solidificação. Este fenômeno acontece à medida que a liga de alumínio se transforma da fase líquida para a fase sólida.

A retração que ocorre neste estágio é porque o metal líquido é menos denso que o sólido. Esta retração é a principal causa de porosidade bem como macro-segregação em peças de fundição de alumínio.

Este estágio é onde as ligas encolhem mais, portanto requer cálculo de ferramentas de suporte cuidadosas como alimentador, resfriadores para compensar a taxa de retração da liga.

Você pode encontrar nosso guia sobre projeto de alimentadores e resfriadores no resto do artigo.

3. Retração do Modelista

A retração do modelista é a retração contínua (após o estágio de retração de solidificação) que ocorreu à medida que a fundição sólida de alumínio resfria à temperatura ambiente.

Este fenômeno acontece por causa do fator de contração térmica devido à dependência da temperatura da densidade do sólido. Esta é a razão que causa trincas a quente e a frio em peças de alumínio que distorcem as formas da fundição.

Este estágio de retração também é especialmente significativo para considerações de design. Requer o fabricante de fundição a ter que considerar design razoável de molde e ferramenta para que a fundição final permaneça a dimensão e precisão desejadas.

Você pode encontrar nosso guia sobre projeto de molde e ferramentas no resto do artigo.

Quais fatores influenciam a retração em produtos de fundição de alumínio em areia?

Há vários fatores que afetam os parâmetros de retração de fundição de alumínio em areia incluindo composição da liga, forma da fundição, temperatura de vazamento, revestimento do molde, condições de resfriamento térmico.

Vamos especificá-los!

1. Influência da Composição da Liga de Alumínio

A composição das ligas de alumínio tem efeitos na faixa de solidificação do metal e na formação de porosidade de retração também.

Especificamente, ligas de alumínio de longa faixa de solidificação resultam em redução da micro-porosidade, e opostamente.