O Princípio da Moldagem do Investimento

O que é Moldagem de Investimento?

A moldagem por investimento, também conhecida como fundição por investimento ou fundição por cera perdida, é um processo usado para fabricar componentes metálicos, partes de uma máquina. A moldagem por revestimento é um dos métodos de fundição que é relativamente econômico e versátil, mas mais demorado do que outros. A moldagem ou fundição de metais deve seguir requisitos rigorosos. Por exemplo, o processo de moldagem deve ser resistente ao calor, pois os produtos são feitos com metais fundidos.

Além disso, a precisão dos moldes feitos por esses processos também é enfatizada. Pode custar muito e exigir muito esforço quando são necessários vários trabalhos de usinagem. No entanto, com a moldagem de revestimento, o processo de fabricação de moldes pode ser livre de trabalhos de usinagem excessivos, exceto pelo alisamento da superfície na última etapa.

Como funciona a moldagem por investimento?

Os processos de moldagem por revestimento se completam com a formação dos moldes de cera e a fundição dos metais. Ou seja, antes de fundir os metais, deve-se fazer primeiro os moldes de cera, depois os metais são fundidos nos moldes de cera.

Para a formação de moldes de cera, pode-se dividir em quatro etapas , incluindo fundição de padrões de cera, montagem de padrões de cera, configuração de concha e remoção de cera. Quanto à fundição dos metais, ela pode ser dividida em fundição, corte e customização.

Fundição de padrão de cera

O primeiro passo da formação da cera é despejar a cera em uma matriz de injeção de metal, que geralmente é a matriz de injeção de alumínio. Os padrões de cera resfriados devem ser maiores do que os produtos metálicos finais, pois os metais se expandem quando são aquecidos e encolhem depois de resfriados.

Montagem de padrões de cera

Uma vez que os padrões de cera são resfriados, eles são mergulhados em um ferro quente, a fim de permitir que os padrões de cera se unam e criem o chamado sistema de entrega de metal. O sistema de entrega de metal fornece cavidades para que os metais fundidos sejam vazados posteriormente, portanto, esta é uma das etapas importantes na fundição de precisão de metais, que é a chave para reduzir os requisitos de usinagem dos produtos finais.

Configuração do Shell

Em seguida, o conjunto do padrão de cera, ou sistema de entrega de metal, seria mergulhado em uma solução cerâmica que é chamada de slurry, e essa etapa é realizada manualmente para evitar a imperfeição da configuração pela máquina. Em seguida, a montagem mergulhada com chorume seria reforçada por custeio com o estuque de areia e deixando-o secar. O processo de imersão na lama e o processo de revestimento com o estuque de areia seriam repetidos até atingir a espessura desejada do molde de cera, que tem cerca de três décimos de polegada de espessura e deve levar cerca de cinco dias.

Remoção de cera

Após a formação do molde de cera engrossado e seco, ele seria colocado na autoclave, que é uma câmara de vapor quente, por cinco a dez minutos, a fim de derreter a cera da casca ou do molde de cerâmica. Uma vez que a cera é removida e a casca completamente seca, os processos de formação dos moldes de cera são finalizados.

Fundição de metal

Antes que o metal fundido seja derramado na casca, a casca seria aquecida em um forno por cerca de duas a três horas, de modo a fortalecer a casca e estabilizar as propriedades da casca para reduzir a interação entre o metal fundido e a casca posteriormente. .

Uma vez que o metal derrete e atinge a temperatura de 2200 graus Fahrenheit, o metal derretido seria despejado na câmara da casca, depois deixado esfriar e endurecer. Para o alumínio, leva cerca de duas horas para esfriar, enquanto o aço leva cerca de quatro a cinco horas. Depois disso, a casca de cerâmica se quebrava e a parte metálica final ficava para a próxima etapa, e esse processo leva cerca de cinco a dez minutos.

Corte e personalização

Por fim, o sistema de entrega de metal seria cortado e moído para alisar os acabamentos dos produtos finais, então esses produtos podem ser vendidos.

Investimento de moldagem versus fundição em areia

A moldagem por investimento ou fundição de investimento é uma das contrapartidas da fundição em areia, que é outro método de fundição, mas substitui a cera na areia. Embora existam algumas variações entre eles, incluindo a complexidade do processo, os moldes necessários e o requisito de usinagem.

Complexidade do processo

Comparando a moldagem por revestimento e a fundição em areia, os processos da primeira são mais intrincados do que a segunda, uma vez que a primeira se dedica a fazer a integração do molde, de forma a acomodar os produtos finais pretendidos. Embora os produtos feitos de fundição em areia não sejam tão versáteis quanto os de moldagem por investimento, os processos que a fundição em areia requer são relativamente menores e mais simples do que a moldagem por investimento.

Moldes Necessários

Como mencionado no parágrafo acima, a moldagem por revestimento leva mais processos para fazer o molde, bem como o produto final, pois o único molde para o produto final pode abranger toda a configuração do produto final. Em contraste, a formação do molde na fundição em areia é mais simples e requer menos etapas. Para fazer a configuração necessária, foram necessários dois meios moldes para fazer um produto em fundição em areia, que é mais do que a moldagem de investimento.

Requisito de trabalho de usinagem

Uma vez que a complexidade da moldagem de revestimento é relativamente maior, a integração e a perfeição do molde são maiores, os trabalhos de usinagem são menos necessários em conformidade, enquanto os moldes que a fundição em areia faz são mais ásperos. Portanto, mais trabalhos de usinagem são necessários posteriormente para atingir as geometrias dos produtos finais customizados.

Investimento de moldagem x fundição sob pressão

Existe outro método na fabricação de moldes ou matrizes, que é chamado de fundição sob pressão. É um método que transforma a energia elétrica em energia térmica e cria faíscas dos eletrodos para fazer as cavidades dos moldes ou matrizes. Os processos de fundição são realizados por uma máquina chamada de máquina de eletroerosão, e os eletrodos que enviam a energia elétrica na forma de calor são feitos de ferro fundido cinzento, o que resulta na exigência de peças eletronicamente condutoras. Isso leva à limitação das peças de trabalho para as quais a máquina EDM pode ser aplicada. Em contrapartida, a versatilidade dos moldes cerâmicos que são produzidos pela moldagem por revestimento é muito maior do que a máquina EDM.

No entanto, no que diz respeito à eficiência dos trabalhos, a fundição supera a moldagem por revestimento, pois é livre dos intrincados processos que a moldagem de revestimento requer. Portanto, devido à versatilidade dos métodos de fundição e à eficiência dos trabalhos, a escolha entre esses dois pode depender das preferências e considerações pessoais dos fabricantes.