Técnicas de Fundição de Alumínio: Uma Comparação Abrangente

O alumínio pode ser moldado através de uma ampla variedade de processos, incluindo:

• Fundição
• Extrusão
• Forjamento
• Laminação

Para qualquer tipo de metal, a fundição é arguivelmente o mais versátil de todos os processos de conformação, resultando na maior variedade de peças. Na verdade, o Departamento de Energia dos EUA estima que mais de 90% de todos os bens manufaturados contêm produtos fundidos de metal.

As mesmas técnicas de fundição usadas para outros metais podem ser aplicadas ao alumínio, mas alguns dos métodos mais populares usados com alumínio são fundição em molde permanente, fundição em areia verde e fundição sob pressão.

Fundição em Molde Permanente

A fundição em molde permanente envolve criar um molde reutilizável de metal com alta temperatura de fusão. Se alumínio está sendo fundido, o molde é frequentemente feito de ferro cinzento ou aço. Duas metades do molde são conectadas e então pré-aquecidas. Metal fundido é vertido de uma concha para preencher o molde, e é permitido solidificar até estar suficientemente sólido para remover a fundição. Na maioria dos casos, a fundição é removida para esfriar assim que solidifica; caso contrário, o molde inflexível pode causar defeitos à medida que a fundição esfria e contrai. Após a remoção da fundição, o processo pode ser repetido imediatamente.

Vantagens da fundição em molde permanente:

• Como o molde é reutilizável, os custos iniciais de ferramental podem ser facilmente recuperados com produções de alto volume
• Alta precisão dimensional pode ser alcançada se um molde usinado com precisão for usado
• Repetibilidade é alta, e pouca preparação precisa ser feita entre fundições.

Desvantagens da fundição em molde permanente:

• Moldes "permanentes" não duram para sempre e podem precisar ser substituídos no meio de uma grande produção
• Moldes inflexíveis podem levar a defeitos se as fundições não forem removidas prontamente
• Custos de ferramental são relativamente altos comparados à fundição em areia verde

Fundição em Areia Verde

A fundição em areia verde é uma forma comum de fundição em areia que usa areia úmida ligada com argila para formar um molde. Primeiro, a areia é compactada ao redor de um modelo para formar uma cavidade de molde. Então o modelo é removido e a cavidade do molde é colocada em uma estrutura e emparelhada com sua outra metade, similar à fundição em molde permanente. Em seguida, metal fundido é vertido na cavidade. Após a fundição solidificar, o molde é quebrado para remover a fundição. A fundição é então acabada por retífica de características desnecessárias como abas e alimentadores. Muitas instalações são capazes de recuperar uma alta porcentagem da areia usada na fundição em areia verde.

Vantagens da fundição em areia verde:

• Quase qualquer peça pode ser fundida usando areia verde, com uma ampla gama de tamanho e peso
• Custos de ferramental e materiais são muito baixos

Desvantagens da fundição em areia verde:

• Acabamento superficial não é tão liso quanto outros métodos de fundição
• Precisão dimensional também é menor que outros métodos de fundição

Fundição sob Pressão (Die Casting)

A fundição sob pressão é similar à fundição em molde permanente no sentido de que faz uso de um molde de metal reutilizável, em vez de moldes descartáveis baseados em areia. Na fundição sob pressão, no entanto, o metal fundido é frequentemente injetado no molde sob alta pressão. A alta pressão resulta em maior detalhe e acabamento superficial mais fino comparado a outros métodos de fundição, mas a durabilidade das peças fundidas sob pressão pode ser comprometida por bolsas de ar aprisionadas. Enquanto a fundição sob pressão é preferida para produções de alto volume de peças menores, a complexidade das fundições sob pressão é limitada. A configuração do aparato de fundição sob pressão limita a variedade de núcleos que podem ser inseridos.

Vantagens da fundição sob pressão:

• Peças podem ser fundidas com maior detalhe e acabamento superficial superior
• Moldes, frequentemente usinados de aço para ferramentas de alta qualidade, duram mais que outros moldes

Desvantagens da fundição sob pressão:

• Custos iniciais de ferramental são muito altos
• Complexidade é limitada, especialmente para produtos com seções ocas
• Resistência geral pode ser comprometida por porosidade e outros defeitos

Comparação de Métodos de Fundição de Alumínio

Este post é um trecho do nosso ebook Fabricação com Alumínio: História, Técnicas de Conformação e Melhores Práticas. Clique abaixo para baixar o ebook gratuitamente.