Guia Completo para Fabricação de Peças por Microfusão (Investment Casting)
O Que São Peças de Microfusão?
Peças de microfusão (investment casting) são produtos feitos pelo processo de microfusão, usados geralmente como componentes ou acessórios de máquinas ou dispositivos maiores e mais sofisticados. Podem ser ferrosas ou não ferrosas: ferro fundido, aço inoxidável, titânio, aço carbono, entre outros. A capacidade da microfusão supera outros métodos, permitindo variedade de materiais e produção simultânea de produtos com formas intrincadas, resultando em grande versatilidade.
Além dos materiais versáteis, as peças podem ser feitas numa ampla gama de peso: desde alguns gramas até quase uma tonelada métrica. Isso expande ainda mais as aplicações. Em suma, materiais disponíveis e gama de peso tornam este método comum e prático em indústrias que produzem variedade de componentes.
O Que é Microfusão?
Também conhecida como fundição a cera perdida (lost wax casting). Como o nome sugere, é o processo de fundir peças finais através da remoção de cera; os produtos seriam virtualmente os protótipos virtuais do molde de cera feito conforme requisitos.
Antes de a cera ser perdida/removida, há processos que compõem o molde de cera: fundição de modelo de cera, montagem de modelos, configuração de casca cerâmica, e remoção da montagem de cera. Uma vez conduzidos, a montagem de modelos de cera seria coberta por casca cerâmica, transferida para o molde cerâmico.
Fundição do Modelo de Cera
Neste processo, a cera é vertida em várias matrizes de injeção de alumínio, que são seções parciais das peças de microfusão. Uma vez solidificada a cera nas matrizes, os modelos formados são removidos e transferidos para a próxima estação.
Montagem dos Modelos de Cera
Pode ser visto como a formação inicial das peças, pois a montagem feita com modelos de cera unidos seria o protótipo do produto final. Os modelos solidificados são mergulhados em ferro quente para permitir união a outras partes, até completar o protótipo final, chamado sistema de alimentação de metal.
Configuração da Casca Cerâmica
Uma vez feito o protótipo, é imerso numa solução cerâmica chamada "slurry", reforçada com estuque de areia. Repete-se até atingir a espessura desejada. Após secagem da montagem impregnada (cerca de cinco dias), a configuração da casca cerâmica está concluída.
Remoção da Montagem de Cera
Este é o verdadeiro processo de cera perdida: remover a cera no interior da casca cerâmica por aquecimento e fusão em autoclave, revelando a casca cerâmica.
Quando a montagem de cera é removida, segue-se o processo de fundição. O espaço deixado no interior da casca é preenchido com metal fundido. Após arrefecimento e solidificação (poucas horas), a casca cerâmica externa é quebrada, apresentando a forma bruta da peça. Neste processo, as peças geralmente dispensam usinagem adicional exceto acabamento superficial, pois já estão praticamente como devem ser.
Para Que Servem as Peças de Microfusão?
Materiais: ferro fundido, aço inoxidável, titânio, aço carbono, ou outras ligas baseadas em ferro, alumínio, níquel, cobalto, titânio, cobre.
- Ferro fundido: condutor elétrico, adequado para peças aplicadas em usinagem orientada a energia elétrica (ex: produção de elétrodos).
- Aço inoxidável: resiste a alta temperatura e pressão; amplamente usado em automotivo, aeroespacial, médico, sistemas hidráulicos e de bombeamento.
- Titânio/ligas: excelente resistência à corrosão; duráveis sem corrosão fácil por água/fluidos; aplicados em peças de veículos, instrumentos musicais, médico, petróleo e gás.
- Aço carbono/ligas com carbono: três níveis consoante teor de carbono:
- Baixo carbono (<0,20% C): menor carbono, mas resistência à tração, ductilidade, resistência à abrasão e dureza melhoram após tratamento térmico.
- Médio carbono (0,20–0,50% C): mais carbono, propriedades reforçadas, permite usinagem secundária.
- Alto carbono (>0,50% C): maior teor, adequado para molas ou aplicações pesadas.
Vantagens da Microfusão
Integridade das Peças
Como a casca cerâmica final é formada pela montagem de vários modelos de cera, embora os processos levem mais tempo e esforço, as peças são formadas numa única fundição. Livres de linhas de separação que resultariam da combinação de várias seções de molde. Oferece integridade ótima.
Amplas Gamas de Tamanhos e Pesos
Tanto componentes pequenos quanto peças maiores e completas podem ser feitos por microfusão.
Permite Peças Intrincadas ou Sofisticadas
Relacionado às formas das peças. Apesar de processos mais complexos que outros métodos, permite fundir peças mais intrincadas — uma das melhores vantagens.
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