10 Tipos diferentes de Processo de Fundição de Metais
O que é Processo de Fundição de Metais ?
Fundição refere-se ao método de processamento de fusão de metal sólido em estado líquido e despejá-lo em um molde de forma específica para ser solidificado.
A parte solidificada também é conhecida como peça fundida , que é ejetada ou quebrada do molde para completar o processo.
A fundição é um processo no qual o metal é fundido em um líquido que atende a certos requisitos e vazado no molde.
Após resfriamento, solidificação e limpeza, obtém-se o fundido com forma, tamanho e desempenho pré-determinados.
Como a peça fundida está quase formada, ela pode atingir o objetivo de nenhuma usinagem ou uma pequena quantidade de processamento, o que reduz o custo e reduz o tempo de fabricação até certo ponto.
A fundição é um dos processos básicos da indústria manufatureira moderna.
A maioria dos materiais a serem fundidos são metais (como cobre, ferro, alumínio, estanho, chumbo, etc.) que são originalmente sólidos, mas aquecidos a líquidos, enquanto os materiais do molde de fundição podem ser areia, metal ou mesmo cerâmica.
MOLDE DE FUNDIÇÃO DE METAIS
Os métodos usados variam de acordo com diferentes requisitos.
A fundição é um dos primeiros processos de trabalho a quente do metal dominado pelo ser humano, com uma história de cerca de 6.000 anos.
Os metais a serem fundidos são cobre, ferro, alumínio, estanho, chumbo, etc. os materiais do molde de fundição comum são areia bruta, argila, vidro de água, resina e outros materiais auxiliares.
O molde de fundição especial inclui fundição de investimento, fundição de espuma perdida, fundição de molde de metal, fundição de molde de cerâmica, etc. (areia bruta inclui: areia de quartzo, areia de magnésia, areia de zircônio, areia de cromita, areia de forsterita, areia de cianita, areia de grafite, ferro areia, etc.)
Processo tecnológico: metal líquido → enchimento → retração de solidificação → fundição
Características do Processo de Fundição
Ela pode produzir peças com qualquer formato complicado, especialmente aquelas com formato de cavidade interna complicado.
Forte adaptabilidade, tipos de liga ilimitados e tamanho de fundição quase ilimitado.
Ampla fonte de materiais, os resíduos podem ser refundidos e o investimento em equipamentos é baixo.
Alta taxa de refugo, baixa qualidade da superfície e más condições de trabalho.
10 tipos de Processo de Fundição
A classificação do processo de fundição pode ser dividida nos 10 tipos a seguir, incluindo fundição em areia, fundição de investimento, fundição sob pressão, fundição de baixa pressão, fundição centrífuga, fundição sob pressão por gravidade, fundição sob pressão a vácuo, fundição sob pressão, fundição com espuma perdida, fundição contínua.
A seguir, apresentaremos as definições, características, vantagens e desvantagens desses 10 diferentes processos de fundição.
Fundição em Areia
O que é Fundição em Areia ?
Um método de fundição para produzir peças fundidas em um molde de areia. Aço, ferro e a maioria dos fundidos de ligas não ferrosas podem ser obtidos por fundição em areia.
Processo de Fundição em Areia
Características técnicas Fundiçào em Areia:
- Adequado para fazer espaços em branco com formas complexas, especialmente com cavidade interna complexa;
- Ampla adaptabilidade e baixo custo;
- Para alguns materiais com baixa plasticidade, como o ferro fundido, a fundição em areia é o único processo de conformação para a fabricação de suas peças ou blanks.
- Aplicações : Bloco de motor automotivo , cabeçote, virabrequim e outras peças fundidas.
Fundição por Investimento
O que é Fundição de Investimento ?
Um tipo de método de fundição que geralmente se refere a fazer padrões em materiais fusíveis, cobrindo a superfície do padrão com várias camadas de materiais refratários e, em seguida, derretendo o padrão fora do invólucro do molde para obter um molde sem uma superfície de separação, que pode ser preenchido após o cozimento em alta temperatura.
Processo tecnológico Fundição de Investimento:
Processo de Fundição de Investimento
Vantagens Fundição de Investimento:
- Alta precisão dimensional e precisão geométrica;
- Alta rugosidade superficial ;
- Pode fundir peças fundidas complexas e as ligas fundidas não são restritas.
Desvantagens Fundição de Investimento:: procedimentos complicados e alto custo
Aplicação do Processo de Fundição por Investimento
É adequado para a produção de peças pequenas com formas complexas, requisitos de alta precisão ou outros processamentos difíceis de executar, como pás de motores de turbina.
Fundição Sob Pressão
O que é Fundição sob Pressão ?
O líquido de metal de alta pressão é pressionado em uma cavidade de molde de metal de precisão em alta velocidade, e o líquido de metal é resfriado e solidificado sob pressão para formar uma peça fundida.
A fundição sob pressão foi aplicada pela primeira vez na indústria automotiva e na indústria de instrumentos, e depois se expandiu gradualmente para várias indústrias, como máquinas agrícolas, indústria de máquinas-ferramenta, indústria eletrônica, indústria de defesa nacional, computadores, equipamentos médicos, relógios, câmeras e hardware diário.
Processo tecnológico da Fundição sob Pressão:
Vantagens Fundição Sob Pressão:
- O líquido metálico é submetido a alta pressão e a taxa de fluxo é rápida durante a fundição sob pressão.
- Boa qualidade do produto, tamanho estável e boa intercambialidade.
- Alta eficiência de produção e moldes de fundição sob pressão podem ser usados muitas vezes.
- É adequado para produção em massa com bons benefícios econômicos.
Desvantagens Fundição Sob Pressão:
- A fundição é propensa a produzir poros finos e encolhimento.
- As peças fundidas têm baixa plasticidade e não devem trabalhar sob carga de impacto e vibração.
- Ao fundir uma liga de alto ponto de fusão, a vida útil do molde é baixa, o que afeta a expansão da produção de fundição sob pressão.
Aplicações Fundição Sobre Pressão:
A fundição sob pressão foi aplicada pela primeira vez na indústria automotiva e na indústria de instrumentos, e depois se expandiu gradualmente para várias indústrias, como máquinas agrícolas, indústria de máquinas-ferramenta, indústria eletrônica, indústria de defesa nacional, computadores, equipamentos médicos, relógios, câmeras e hardware diário.
Fundição Baixa Pressão:
O que é Fundição de Baixa Pressão ?
Refere-se ao método de fazer o metal líquido preencher um molde sob baixa pressão (0,02 – 0,06MPa) e cristalizar sob pressão para formar uma peça fundida.
Processo tecnológico Fundição Baixa Pressão
Características técnicas Fundição Baixa Pressão
A pressão e a velocidade durante o vazamento podem ser ajustadas, para que possam ser aplicadas a vários moldes de fundição (como moldes de metal e moldes de areia), fundição de várias ligas e peças fundidas de vários tamanhos.
O preenchimento por injeção inferior é adotado, o preenchimento de líquido metálico é estável e não há fenômeno de respingo, o que pode evitar o envolvimento de gás e a erosão da parede e do núcleo de moldagem, o que melhora a taxa de qualificação das fundições.
A fundição cristaliza sob pressão.
A peça fundida tem uma estrutura densa, um contorno claro, uma superfície lisa e altas propriedades mecânicas.
É particularmente benéfico para a fundição de grandes peças de paredes finas.
Elimine a necessidade de encher o riser e aumente a taxa de utilização de metal para 90-98%.
Baixa intensidade de trabalho, boas condições de trabalho, equipamento simples, fácil de realizar mecanização e automação.
Aplicação Fundição Baixa Pressão
Usado principalmente em produtos tradicionais (cabeçote, cubo, estrutura do cilindro, etc.).
Fundição Centrífuga
O que é Fundição Centrífuga ?
É um método de fundição no qual o metal fundido é derramado em um molde rotativo, e o molde é preenchido e solidificado sob a ação da força centrífuga.
Processo tecnológico da Fundição Centrífuga
Vantagens da Fundição Centrífuga:
- Quase não há consumo de metal no sistema de vazamento e no sistema de riser, o que melhora o rendimento do processo.
- O núcleo pode ser omitido ao produzir peças fundidas ocas, de modo que a capacidade de enchimento de metal pode ser muito melhorada ao produzir peças fundidas tubulares longas.
- O fundido possui alta densidade, poucos defeitos como poros e inclusão de escória, e altas propriedades mecânicas.
- É fácil fabricar peças fundidas de metal composto de barris e mangas.
Desvantagens da Fundição Centrífuga:
- Existem certas limitações quando usados na produção de peças fundidas com formatos especiais.
- O diâmetro do furo interno da fundição não é preciso, a superfície do furo interno é áspera, a qualidade é ruim e a margem de usinagem é grande.
- A fundição é propensa a segregação de gravidade específica.
Aplicação da Fundição Centrífuga:
A fundição centrífuga foi usada pela primeira vez para produzir tubos fundidos.
Em casa e no exterior, metalurgia, mineração, transporte, máquinas de irrigação e drenagem, aviação, defesa nacional, automotivo e outras indústrias têm usado processos de fundição centrífuga para produzir peças fundidas de aço, ferro e ligas de carbono não ferrosas.
Entre elas, a produção de tubos de ferro fundido centrífugo, camisas de cilindro de motores de combustão interna e camisas de eixo é a mais comum.
Fundição por Gravidade
O que é Fundição sob Pressão por Gravidade ?
Refere-se a um método de moldagem no qual o metal líquido é preenchido com um molde de metal sob a ação da gravidade e resfriado e solidificado no molde para obter uma fundição.
Processo tecnológico da Fundição por Gravidade
Vantagens da Fundição por Gravidade:
- O molde de metal tem grande condutividade térmica e capacidade de calor, rápida velocidade de resfriamento, estrutura de fundição densa e propriedades mecânicas cerca de 15% maiores do que a fundição em areia.
- Pode obter fundidos com maior precisão dimensional e menor rugosidade superficial, além de possuir boa estabilidade de qualidade.
- Como o núcleo de areia não é usado e raramente usado, o ambiente é melhorado, poeira e gases nocivos são reduzidos e a intensidade do trabalho é reduzida.
Desvantagens da Fundição por Gravidade:
- O próprio molde de metal não é respirável, e certas medidas devem ser tomadas para evacuar o ar e o ar gerado pelo núcleo de areia na cavidade.
- O molde de metal não tem concessão e rachaduras são fáceis de ocorrer quando a fundição é solidificada.
- Os moldes de metal têm um ciclo de fabricação mais longo e um custo mais alto. Portanto, bons efeitos econômicos só podem ser mostrados quando produzidos em massa.
Aplicação do Processo de Fundição por Gravidade:
A fundição de metal é adequada para a produção em larga escala de peças fundidas de ligas não ferrosas, como ligas de alumínio e ligas de magnésio com formas complexas, bem como peças fundidas e lingotes de ferro e aço.
Fundição a Vácuo:
O que é Fundição a Vácuo ?
Um processo avançado de fundição sob pressão que melhora as propriedades mecânicas e a qualidade da superfície das peças fundidas, removendo ou reduzindo significativamente os poros e gases dissolvidos na peça fundida, extraindo o gás na cavidade do molde durante a fundição sob pressão. processo de fundição.
Processo tecnológico Fundição a Vácuo
Vantagens da Fundição a Vácuo
- Ele pode eliminar ou reduzir os orifícios de ar dentro da fundição sob pressão, melhorar as propriedades mecânicas e a qualidade da superfície da fundição sob pressão, bem como o desempenho do revestimento.
- Para reduzir a contrapressão da cavidade, pode-se usar uma pressão específica mais baixa e uma liga com baixo desempenho de fundição. É possível fundir peças maiores com máquinas pequenas.
- Melhorou as condições de enchimento, pode lançar fundidos mais finos.
Desvantagens da Fundição a Vácuo
- A estrutura de vedação do molde é complicada, fazer e instalar é difícil, então o custo é alto.
- Se o método de fundição a vácuo não for controlado adequadamente, o efeito não será muito significativo.
Fundição de Espuma Perdida ou Fundição Sólida
O que é Fundição de Espuma Perdida (também conhecida como fundição sólida) ?
É um novo método de fundição que combina modelos de parafina ou espuma semelhantes ao tamanho e à forma da fundição para formar um cluster de modelo.
Após escovar e secar o revestimento refratário, ele é enterrado em areia de quartzo seca para vibrar.
Derramando sob pressão negativa para vaporizar o modelo, o metal líquido ocupa a posição do modelo e é formado após solidificação e resfriamento.
Processo tecnológico da Fundição Sólida ou Espuma Perdida
Pré-espuma → Moldagem por espuma → Revestimento por imersão → Secagem → Modelagem → Vazamento → Areia caindo → Limpeza
Características técnicas da Fundição Sólida
- Fundição de alta precisão, sem núcleo de areia, reduzindo o tempo de processamento.
- Sem superfície de separação, design flexível e alto grau de liberdade.
- Produção limpa sem poluição.
- Reduza os custos de investimento e produção.
Aplicação da Fundição Sólida
É adequado para a produção de vários tamanhos de peças fundidas de precisão com estruturas complexas.
Não há restrições quanto aos tipos de ligas e lotes de produção.
Tais como caixa de motor de ferro fundido cinza, cotovelo de aço manganês alto e assim por diante.
Fundição Contínua
O que é Fundição Contínua ?
É um método avançado de fundição. Seu princípio é derramar continuamente metal fundido em um molde de metal especial chamado cristalizador.
A fundição solidificada (em crosta) é puxada continuamente para fora da outra extremidade do molde e pode obter qualquer comprimento ou comprimento específico de fundição.
Processo tecnológico da Fundição Contínua
Características técnicas da Fundição Contínua
Como o metal é resfriado rapidamente, os cristais são densos, a estrutura é uniforme e as propriedades mecânicas são boas.
Economize metal e melhore o rendimento.
Procedimentos simplificados, eliminando modelagem e outros procedimentos, reduzindo assim a intensidade de trabalho e diminuindo muito a área de produção necessária.
A produção de fundição contínua é fácil de realizar mecanização e automação e melhorar a eficiência da produção.
Aplicação da Fundição Contínua
O lingotamento contínuo pode ser usado para fundir aço, ferro, ligas de cobre, ligas de alumínio, ligas de magnésio e outras peças fundidas longas com seções transversais constantes, como lingotes, placas, tarugos, tubos, etc.
Fundição por Conformação sob Pressão
O que é Fundição por Conformação Sob Pressão Pressão ?
É um método de solidificação de metal líquido ou semi-sólido sob alta pressão e conformação fluida para obtenção direta do produto ou blank.
Tem as vantagens de alta taxa de utilização de metal líquido, processo simplificado e qualidade estável.
É uma tecnologia de conformação de metal que economiza energia com perspectivas de aplicação em potencial.
Processo tecnológico da Fundição por Conformação sob Pressão
Fundição sob pressão direta:
Tinta spray, liga fundida, fixação do molde, pressurização, retenção de pressão, alívio de pressão, separação do molde, desmoldagem e reajuste do blank.
Fundição sob pressão indireta:
Revestimento por spray, fixação do molde, alimentação, enchimento, pressurização, retenção de pressão, alívio de pressão, separação, desmoldagem em branco, reajuste.
Características técnicas da Fundição por Conformação sob Pressão
- Pode eliminar os poros internos, encolhimento e outros defeitos.
- Baixa rugosidade superficial e alta precisão dimensional.
- Pode prevenir a ocorrência de rachaduras na fundição.
- Fácil de realizar mecanização e automação.
Aplicações da Fundição por Conformação sob Pressão
Pode ser usado para produzir vários tipos de ligas, como liga de alumínio, liga de zinco, liga de cobre, ferro fundido nodular, etc.
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