O que são métodos especiais de fundição?

O artigo anterior falou sobre os vários tipos de fundição. Os requisitos de fundição aumentaram com o avanço da ciência e da tecnologia. Exigimos a produção de peças fundidas mais precisas, de melhor desempenho e de menor custo. Para atender a esses requisitos, os trabalhadores de fundição inventaram muitos novos métodos de fundição. Esses métodos são conhecidos coletivamente como métodos especiais de fundição, ou seja, fundição especial.
Fundição especial: fundição com menos areia ou areia, usando tecnologia e equipamentos especiais para métodos de fundição, como fundição por fusão, fundição de metal, fundição por pressão, fundição de baixa pressão, fundição centrífuga, fundição de cerâmica e fundição sólida. (Este artigo dará uma olhada mais de perto nos vários tipos de fundição especial)

1. Do ponto de vista do processo de fundição, as peças fundidas especiais têm um melhor acabamento superficial.
2. A fundição especial altera as condições de enchimento e resfriamento do metal líquido, com uma estrutura de grãos mais densa e mais refinada.
3. Redução do consumo de metal e da taxa de refugo de fundição, alta eficiência de produção
4. O processo de fundição especial pode ser simplificado (exceto para fundição de investimento) e é fácil de mecanizar e automatizar.
5. Pode reduzir os custos de produção, melhorar as condições de trabalho e aumentar a produtividade da mão de obra.
6. Tem melhor ductilidade do que as peças fundidas

1. Produção da cavidade do molde (considerando o tamanho e a forma da peça e o encolhimento)
2. Processo de fusão
3. Técnica de derramamento (velocidade de derramamento adequada para minimizar a erosão e os defeitos)
4. Processo de solidificação
5. Remoção de mofo
6. Operações de limpeza, acabamento e inspeção

1. Precisão em dimensões mais altas
2. Maior qualidade metalúrgica
3. Custos de produção mais baixos
4. Capacidade de fundir peças muito finas
5. Alta produtividade
6. O melhor acabamento superficial de peças fundidas especiais
7. Necessidade mínima de usinagem adicional da peça fundida
8. Pode ter uma estrutura de grãos mais fina e mais densa
9. As peças fundidas são um pouco mais duráveis e dúcteis do que as peças fundidas em molde sólido

1. Padrão de pulverização: O molde de fundição especial é pulverizado com um agente desmoldante sobre o padrão antes da fundição. Isso forma uma camada fina para evitar que o gesso adira ao desenho.
2. Moldagem: O gesso é misturado e enrolado ao redor do desenho. Espalhe o gesso sobre o desenho e agite-o para cobrir todos os cantos. Após 15 minutos, remova o molde. Em seguida, podemos aquecer o molde entre 120°C e 260°C para eliminar o excesso de umidade.
3. Fundição de metal: Depois que terminarmos de fazer o modelo de fundição em gesso, podemos preencher o molde com aço fundido.
4. Fundição em gesso: A fundição em gesso oferece uma alternativa econômica aos métodos tradicionais de fundição. Esse método não é adequado para metais não ferrosos de baixo ponto de fusão, como cobre, magnésio ou zinco.

Processo de fundição de conchas

1. Fabricação de moldes: Aquecemos o design especial de ferro fundido a 230-315°C. E permitimos que a areia fique sobre ele por alguns minutos para curar parcialmente. Em seguida, o molde de fundição especial é virado e o excesso de areia é removido. Depois disso, obtemos uma carcaça com uma espessura de parede de 10 a 20 mm. O modelo e a concha terão uma força de tração de 350-450 PSI após a cura da areia.
2. Remoção de padrões: Após a cura da casca, remova o padrão.
3. Montagem do molde: Prenda os dois meios moldes juntos para completar o molde de fundição da casca. Se forem necessários núcleos, eles serão inseridos antes de o molde ser fechado. O molde da casca é então colocado no frasco, apoiado pelo material de suporte.
4. Derramando: Os moldes são firmemente presos uns aos outros à medida que o metal fundido é derramado da concha para o sistema de vazamento e preenche a cavidade do molde.
5. Aplicação de fundição em casca: Após o resfriamento do metal fundido, ele pode quebrar o molde e a fundição especial é removida. É necessário um processo de corte e limpeza para remover o excesso de metal do sistema de alimentação e qualquer areia no molde.

A fundição centrífuga envolve o derramamento de aço fundido em um molde rotativo. A força centrífuga do molde age para posicionar e alimentar o metal. Após o resfriamento do metal, o molde gira. A fundição centrífuga produz um metal mais denso e mais limpo. Isso ocorre porque o metal mais pesado pode ser lançado na parte do molde que fica longe do centro de rotação. E as impurezas mais leves podem ser extrudadas para o centro. Os tipos de peças fundidas resultantes desse processo têm uma estrutura de grão apertada e excelentes detalhes. Eles também têm propriedades mecânicas superiores.

Fundição centrífuga verdadeira

A fundição centrífuga verdadeira produz peças fundidas ocas com furos redondos. O processo é caracterizado apenas pela força centrífuga para fazer o furo sem usar um núcleo. O molde gira em torno do eixo do furo, que é mantido na horizontal, inclinado ou vertical.

Fundição centrífuga

O metal é derramado por uma porta central ao longo desse eixo de rotação e flui para a cavidade do molde por meio de uma porta interna radial cortada na interface do molde. A gentrificação ajuda a produzir a fundição corretamente, resultando em uma fundição limpa e fina.

A fundição de revestimento também é conhecida como fundição por cera perdida. Na fundição de investimento, a cera é usada para moldagem, o que facilita a produção de padrões de paredes finas com desenhos geométricos complexos. Esse processo cria peças precisas e adaptáveis em vários metais e ligas de alto desempenho. Esse procedimento especial de fundição é adequado para a fundição de peças delicadas e precisas, mas a um custo mais alto. Entretanto, à medida que a fabricação em massa aumenta, o custo unitário diminui. Esse método de fundição especial é adequado quando são produzidos detalhes com designs complexos.

Vantagens do molde especial

1. A superfície mais lisa das peças fundidas por fundição de revestimento
2. Pode fundir formas complexas
3. As peças fundidas Spexial não contêm linhas de partição distorcidas
4. Pode eliminar operações de usinagem

Desvantagens da fundição especial

1. O ciclo de produção é mais longo
2. O processo é relativamente mais caro do que outros processos
3. O padrão é escalonável
4. O tamanho da peça a ser fundida é limitado. A maioria das peças fundidas pesa menos de 0,5 kg

Podemos realizar a fundição de moldes de cerâmica para padrões permanentes usando gesso, plástico, madeira ou metal. Assim como os moldes de investimento, os moldes de cerâmica são consumíveis. Entretanto, os moldes de cerâmica são feitos de uma combinação de moldes superiores e inferiores. Isso é diferente dos moldes monolíticos usados na fundição de revestimento.

Desvantagens da fundição especial

1. Alto custo
2. Difícil de controlar as tolerâncias dimensionais

A fundição de molde permanente também é conhecida como fundição de molde não consumível. Esse tipo é muito semelhante à fundição sob pressão, exceto pelo fato de o molde ser permanente. E é frequentemente repetido para fundição usando moldes reutilizáveis. Essa fundição de operações especiais é adequada para a produção em massa. Os moldes são de metal ou grafite, que podem ser usados para fundir diferentes metais e ligas. É por isso que a maioria dos processos de fundição com molde permanente produz peças de metal base.

A fundição por gravidade é um método comum de fundição de metal. O metal fundido é derramado usando apenas a gravidade, sem vácuo ou força centrífuga. Também requer um molde em miniatura para criar a cavidade do molde. O mini-molde geralmente consiste em areia, gesso ou tufo.

Esse processo especial de fundição fabrica peças grandes e pesadas de metal, como turbocompressores, pinças de freio e cabeçotes de motor. Você pode usar a tecnologia em outras áreas, como iluminação e equipamentos de cozinha.

A fundição sob pressão é um dos tipos de fundição. A fundição de operações especiais é realizada por meio da produção de uma cavidade de molde com duas ferramentas de endurecimento. Essa fundição especial pode criar metais não ferrosos como zinco, latão e alumínio. As aplicações típicas do processo de fundição sob pressão incluem peças automotivas, eletrodomésticos, ferragens diversas e outras peças semelhantes.

Vantagens do processo de fundição sob pressão.

1. Longa vida útil da matriz e alta eficiência de produção
2. Fundições firmes e superfície brilhante.
3. Velocidade de produção rápida
4. Peças frágeis podem ser fundidas, e detalhes excelentes podem obter um bom acabamento de superfície.

Desvantagens do processo de fundição sob pressão.

1. Alto custo de moldes e máquinas.
2. O limite de tamanho das peças fundidas é de cerca de 100 kg para liga de zinco e 30 kg para liga de alumínio.
3. Somente metais não ferrosos, como zinco, alumínio, latão e magnésio, podem ser fundidos sob pressão.
4. Propriedades mecânicas fracas de produtos fundidos sob pressão

A fundição por extrusão é um método misto de formação de metal. Esse método combina a fundição sob pressão com o forjamento. A liga derretida é despejada em um molde depois de ter sido aquecida, lubrificada, estampada e endurecida sob pressão.

Benefícios da fundição por extrusão.

1. Eliminação de defeitos internos, como porosidade, retração e encolhimento
2. Excelente precisão dimensional e rugosidade mínima da superfície
3. Evita fraturas especiais de fundição
4. A mecanização e a automação são simples.
5. Economia de energia

Ao contrário da areia úmida, areia naturalmente ligada, a fundição em areia de resina requer um catalisador e um aglutinante. A areia, a resina e a motivação são misturadas, e a reação química endurece a ligação da areia.

Formação de composições de areia de resina

1. A receita a seguir é o processo de fabricação de moldes de fundição em areia de resina.
2. Areia (SiO2) (40-60 %); resina 7,7-1,3%, dependendo da qualidade da fundição. Dependendo dos requisitos de fundição e da estrutura da peça, pode ser necessário pouco ou nenhum nitrogênio.
3. O processo de fundição é dependente da resina. Ela é composta por 75 % de furfuril, 11 % de formaldeído e 9 % de ureia. A proporção de formaldeído e ureia influencia o tempo de cura, a força e a resistência ao calor.
4. Agente de cura e agente de adesão (30-50 %)

Vantagens da fundição em areia de resina

1. Capacidade de criar uma superfície lisa
2. Minimiza os buracos de areia, a porosidade e o encolhimento
3. A fundição em areia de resina produz objetos enormes que pesam várias toneladas

Desvantagens da fundição em areia de resina

1. É mais caro do que outros métodos de casting de operações especiais.
2. Requisitos específicos para matérias-primas
3. Polui o meio ambiente

A fundição de metal é o tipo mais popular de fundição. A fundição especial é o tipo mais comum de fundição. A fundição de metal usa moldes descartáveis ou não descartáveis. Podemos usar areia de resina descartável, conchas de cerâmica, encapsulamento de gesso ou moldes de espuma para a fundição de metal. Isso inclui cera perdida, moldagem por fusível e fundição em areia. Esses moldes podem ser usados para reutilização e são feitos de ferro fundido ou aço. A fundição sob pressão e a fundição de esmalte usam moldes não substituíveis.

Benefícios da fundição de metais