Entendendo o processo de fundição em areia

A fundição em areia é o processo de fundição mais antigo que existe. Ele usa padrões feitos de metal, madeira ou cera para criar modelos de itens que precisam ser produzidos. O processo de fundição em areia é muito tedioso e dá uma taxa de produção lenta devido à destruição do molde de areia ao remover a fundição em areia (artigo produzido). Este processo de fundição faz uso de molde, molde de areia, forno e metal líquido. Este processo envolve a criação de uma cavidade em um molde e o despejo de metal fundido dentro dela.

Hoje você conhecerá as várias etapas envolvidas em um processo de fundição em areia. Você aprenderá a criação de moldes, moldes e preparação, tipos de areia de fundição, fixação de capa e arrasto, fabricação de machos, vazamento, resfriamento e estágio de corte na fundição em areia. Você também aprenderá os vários tipos de ferramentas de fundição em areia, bem como as vantagens e desvantagens dos processos de fundição em areia.

Criação de padrões

A primeira etapa que envolve os processos de fundição em areia é a modelagem. A modelagem parece ser um trabalho tedioso e inteligente, pois é a réplica de um item a ser produzido. Pode ser feito de diferentes materiais como madeira, metal, sintéticos, etc. dependendo do volume e tolerância do fundido. A madeira é a mais comum porque é mais barata e fácil de moldar. No entanto, os padrões de madeira facilmente se enrolam e se deformam. Ele pode desgastar mais rápido da areia. Whist, os padrões feitos com metal duram mais e podem ser reutilizados para criar o mesmo tipo de cavidade, o que ajuda a reduzir os custos de ferramental. Mas é mais caro. Na criação de moldes, uma tolerância é adicionada a ele para contração ou encolhimento térmico.

Tipos de padrões

Os padrões são normalmente feitos de quatro maneiras. Abaixo estão os vários tipos de padrões usados ​​nos processos de fundição em areia.

Padrão sólido:

Um padrão sólido é o tipo de padrão mais fácil de fazer. Ele contém uma réplica completa da peça em uma única peça. É usado para produzir peças necessárias em pequenas quantidades. No entanto, a linha de partição e o sistema de canal devem ser determinados separadamente, o que pode danificar facilmente o molde.

Padrão dividido:

Um padrão dividido são duas réplicas separadas da peça. As duas partes são colocadas na cavidade, uma na capa e outra no arrasto (frasco). Tipos de padrões divididos permitem que o frasco seja facilmente separado e determine a linha de separação. É normalmente usado para peças complexas necessárias em quantidades moderadas.

Padrão de placa de correspondência:

Um padrão de placa de correspondência é muito semelhante aos padrões de divisão. Geralmente é feito de metal e madeira e é empregado para garantir o alinhamento adequado da cavidade do molde no frasco. O sistema de corredor pode ser incluído na placa de fósforo. Esses tipos de padrões são usados ​​para quantidades maiores e geralmente são usados ​​em um processo automatizado. Finalmente,

Enfrentar e arrastar padrão:

Os tipos de padrões de enfrentamento e arrasto são semelhantes a um padrão de placa de correspondência, mas cada uma das metades é montada em uma placa separada. Também garante o alinhamento adequado das cavidades do molde na capa e no arrasto. O corredor está incluído nas placas. Esses tipos de padrões são usados ​​para fundidos maiores e também são usados ​​para grandes quantidades de produção. Também é usado quando o processo é automatizado.

Fabricação de moldes

Nesta etapa do processo de fundição em areia, um material refratário (areia é amplamente aplicável.) é carregado ou embalado no frasco, embalado em torno do padrão ainda totalmente compactado. O padrão é então removido deixando a forma na cavidade do molde. A areia usada para fazer o molde é forte o suficiente para suportar o peso do metal fundido quando é derramado e deve ser quebradiça o suficiente para ser quebrada quando a fundição esfriar e solidificar. Argila e algum agente de ligação química são usados ​​para fortalecer o molde para suportar o vazamento.

Se a areia for embalada na capa e arrastada enquanto o padrão estiver dentro dela, a capa e o arrasto serão separados para que o padrão possa ser facilmente removido. Um revestimento refratário (material resistente ao calor) é adicionado à superfície da cavidade para produzir um melhor acabamento superficial e permitir que o molde suporte o metal vazado. O frasco é acoplado novamente, deixando a forma na cavidade.

Tipos de areia de fundição de areia

Existem diferentes tipos de areia usados ​​na fabricação de moldes. Normalmente, a areia de sílica (sio2) é misturada com o tipo de aglutinante para manter a forma na cavidade. A areia oferece grandes benefícios para a fundição. Existem diferentes preparações de moldes de areia que levam a quatro tipos. Abaixo estão os quatro tipos de areia usados ​​na fabricação de moldes.

Greensand – areia verde é uma mistura de areia, água e argila ou aglutinante. A areia contém 90%, 3% de água e 7% de argila. É o mais barato e mais usado.

Areia seca com pele – areia seca com pele é uma composição de areia verde, mas com materiais de ligação adicionais adicionados a ela. A superfície da cavidade é seca por calor para aumentar a resistência do molde. Isso ajuda a melhorar a precisão da fundição, qualquer acabamento superficial será completo. Esses tipos de moldes de areia são mais caros e exigem mais tempo no tratamento.

Areia seca – areia seca também é conhecida como molde de caixa fria. A areia é misturada com um aglutinante orgânico. O molde criado com areia seca é fortalecido ao assar em forno. Os tipos de areia de moldagem de areia seca proporcionam alta precisão dimensional, mas são caros.

Sem areia cozida – o molde não cozido é areia misturada com resina e endurece à temperatura ambiente.

A areia de fundição é usada na fabricação de moldes para determinar a qualidade da fundição que geralmente descreve o seguinte:

• Força na areia para manter sua forma
• A permeabilidade (capacidade de reter gases para escapar pela areia) é determinada pela forma e tamanho dos grãos de areia.
• Estabilidade térmica para resistir a rachaduras do metal fundido.
• Compatibilidade da areia. E
• Reutilização da areia para outra moldagem de areia.

Enfrentar e arrastar a fixação

Após a preparação do molde, que é projetado para resistir ao metal fundido quando vazado. A superfície da cavidade é polvilhada com areia especial para evitar o empilhamento do molde na fundição. Um núcleo é uma parte oca em uma peça fundida. Ele é preparado e colocado antes que a capa e o arrasto sejam fortemente presos para evitar a perda de qualquer material.

Fabricação do núcleo

Deixe-me usar esta oportunidade para elaborar mais sobre a criação de núcleos na fundição. Os núcleos são orifícios internos e passagens em uma peça fundida. é tipicamente feito de areia, pois cobre as partes em que os núcleos estão localizados no padrão. O núcleo é produzido no molde antes do metal fundido ser vazado. A impressão do núcleo é uma inserção em um padrão que permite que o núcleo seja mantido no lugar dentro do molde. No entanto, o núcleo pode perder posição devido à flutuabilidade do metal fundido. É por isso que o núcleo pode ser apoiado com chapelins que ajudam a manter o núcleo junto com o molde. Nesta situação, os chapelins usados ​​devem ter um ponto de fusão mais alto do que o metal fundido vazado. Os chapelins são cortados no final do processo de fundição.

Palco de vazamento

Nesta fase, o metal é fundido em um forno a uma certa temperatura enquanto o molde já está preparado. Ou seja, ele foi fixado e o riser e o gateway foram cortados. Gateway e riser são projetados para permitir que o metal fundido flua suavemente ou livremente na cavidade. Também ajuda a eliminar a turbulência que evita óxidos e defeitos de fundição.

O metal é fundido em um cadinho (material altamente refratário) até certo ponto. Ele é removido do forno usando uma pinça de cadinho para a haste de vazamento, o que garante um melhor vazamento. Embora o vazamento possa ser feito manualmente ou por uma máquina automatizada. Metal suficiente deve ser derretido para preencher toda a cavidade e todos os canais no molde, caso contrário haverá uma porção não preenchida na peça fundida.

Estágio de resfriamento

Depois que o metal fundido é derramado na cavidade, ele começa a esfriar e solidifica após algum tempo. O metal fundido toma a forma da cavidade e solidifica obtendo tal forma. O molde é uma ruptura após decorrido o resfriamento que pode ser estimado com base na espessura da peça fundida e na temperatura do metal. Nesta fase, o defeito provavelmente ocorre. Se alguma parte do metal fundido esfriar muito rapidamente, pode apresentar rachaduras, encolhimento ou seção incompleta, portanto, deve-se tomar cuidado ao fazer o molde e ao derramar o metal fundido.

Removendo estágio (quebra)

O fundido esfria e é solidificado em um tempo pré-determinado. O molde pode simplesmente ser quebrado e a fundição é obtida. Esse processo também é chamado de checkout. A quebra é tipicamente feita por uma máquina vibratória que sacode a areia e lança para fora do frasco. A fundição provavelmente conterá algumas camadas de areia e óxido presas a ela. A areia pode ser removida por jateamento, principalmente da superfície interna e na redução da rugosidade da superfície.

Corte

Lembre-se que o metal fundido é vazado através de um canal (gateway e riser) até a cavidade que preenche toda a porção do molde assim como o canal. O metal nos canais deve ser aparado e a peça fundida deve ser aparada na dimensão necessária. A fundição pode ser aparada manualmente por meio de corte ou serra ou por meio de prensa de corte. O tempo de corte pode ser determinado pelo tamanho do envelope de fundição. Uma grande fundição pode exigir um tempo de corte mais longo.

Assista ao vídeo abaixo para saber como é feita a fundição em areia:

Vantagens e desvantagens de um processo de fundição em areia

Vantagens:

A fundição em areia tem vantagens sobre outros processos de fundição, embora possam ocorrer defeitos. Mas ainda oferece grandes vantagens. A fundição em areia dá grande resistência à fundição quando a argila é adicionada ao molde, ajudando a areia a se unir mais fortemente.

A fundição em areia foi projetada para reduzir o potencial de rachaduras, rasgos e encolhimento durante o estágio de resfriamento da fundição. os processos de fundição em areia são usados ​​principalmente na produção de produtos automotivos, como blocos de motor, carcaça ou carcaça de um item, etc. algumas outras vantagens do processo de fundição em areia incluem:

• Metais ferrosos e não ferrosos são usados ​​para fundição.
• Baixo custo de produção.
• Baixo custo para ferramentas de pós-fundição.
• Formas complexas podem ser produzidas.

Desvantagens

Apesar dos excelentes benefícios da fundição em areia, ainda ocorrem alguns inconvenientes. Abaixo estão as desvantagens de um processo de fundição em areia em suas diversas aplicações.

• Um menor grau de precisão
• É um processo tedioso
• Acabamento de superfície áspera
• O molde só pode ser usado uma vez
• Taxa de produção lenta
• Trabalho intensivo

Ferramentas de fundição de areia e seus usos

Abaixo estão os vários tipos de ferramentas de fundição em areia e seus usos:

Enigma de mão – o enigma manual é geralmente usado para separar areia e algumas partículas indesejadas na areia.

Pá :estas ferramentas de fundição de areia são usadas para transferir a areia para a caixa de moldagem ou frasco.

Pinçador :o compactador é usado para compactar ou compactar a areia uniformemente ao redor do padrão e do frasco.

Pino de sprue – estas ferramentas de fundição em areia são usadas para criar furos verticais no molde.

Barra de ataque – a barra de ataque é usada para remover ou eliminar o excesso de areia do topo do frasco.

Martelo – o martelo é usado para conduzir o pico de desenho no padrão e bater para facilitar a separação do molde e do padrão.

Isso é tudo para este artigo, processo de fundição em areia. Assim como prometido, fabricação de moldes, fabricação de moldes e preparação, tipos de areia de fundição, fixação de capa e arrasto, fabricação de machos, vazamento, resfriamento e estágio de corte na fundição em areia são explicados. As ferramentas utilizadas na fundição em areia são mencionadas e as vantagens e desvantagens da fundição em areia também foram discutidas.

Espero que você tenha aprendido o suficiente com a leitura, se sim, por favor, compartilhe com outros alunos. Obrigado por ler, até a próxima.