Explorando o processo de fundição de alumínio

Explorando o processo de fundição de alumínio




Fundição em Alumínio é um processo de fabricação amplamente utilizado para produzir componentes de alumínio complexos e precisos em grandes volumes. É particularmente favorecido em indústrias como automotiva, aeroespacial, eletrônica e telecomunicações devido à sua capacidade de criar peças leves e duráveis ​​com excelentes acabamentos de superfície. Vamos explorar o processo em detalhes:

O que é fundição sob pressão?

A fundição é uma processo de fundição de metal onde o metal fundido é injetado em uma cavidade do molde sob alta pressão. O molde, ou morrer, é normalmente feito de aço para ferramentas e pode ser reutilizado em vários ciclos de produção, o que o torna ideal para fabricação de alto volume.

Fundição de alumínio: principais características

• Leve: O alumínio é conhecido por sua baixa densidade, o que o torna ideal para aplicações que exigem redução de peso, como automotiva e aeroespacial.

• Resistente a corrosão: O alumínio forma uma camada protetora de óxido, o que o torna resistente à corrosão.

• Boa relação resistência-peso:Embora seja leve, o alumínio ainda oferece boa resistência.

• Excelente condutividade térmica e elétrica: Os componentes de alumínio podem dissipar o calor de forma eficaz, tornando-os adequados para uso elétrico e componentes automotivos.

• Alta taxa de produção:O processo de fundição sob pressão permite a produção rápida de peças com usinagem mínima necessária posteriormente.

O processo de fundição de alumínio: passo a passo

1. Preparação da matriz (configuração do molde)

• A morrer é pré-fabricado em aço ferramenta e consiste em duas metades: a cobrir morrer metade e os votos de ejetor morre meio.

• Antes da fundição, o dado é pré-aquecido e lubrificado. O pré-aquecimento garante melhor fluxo de metal e previne choque térmico na matriz.

• O dado é então apertado para mantê-lo firmemente no lugar durante o processo de injeção.

2. Preparação de alumínio fundido

• Os lingotes de alumínio são derretidos em um forno a aproximadamente 650 ° C a 700 ° C (1,202°F a 1,292°F), o ponto de fusão típico do alumínio.

• O alumínio fundido é então transferido para um câmara de tiro, pronto para injeção no molde.

3. Injeção de Alumínio Fundido

• O alumínio fundido é injetado na cavidade da matriz sob alta pressão, normalmente variando de 1,500 para 30,000 psi.

• Esta pressão alta garante que o alumínio fundido preencha todas as partes da cavidade do molde, produzindo peças altamente precisas e detalhadas.

• A pressão é mantida até que o alumínio solidifique, evitando o encolhimento e garantindo que a peça final fique densa e livre de bolsas de ar.

4. Resfriamento e Solidificação

• Uma vez que o alumínio fundido é injetado, a peça é deixada esfriar e solidificar dentro da matriz. A matriz é geralmente equipada com canais de refrigeração para acelerar esse processo.

• Os tempos de resfriamento dependem do tamanho e da complexidade da peça, mas geralmente variam de alguns segundos a um minuto.

5. Abertura da matriz e ejeção de peças

• Após o resfriamento, o molde é aberto e pinos ejetores empurre a peça de alumínio solidificada para fora da cavidade da matriz.

• A ejeção cuidadosa é crucial para evitar danos à peça, principalmente se ela tiver detalhes complexos.

6. Corte e acabamento

• Após a ejeção, o excesso de material (chamado chamada de conferência) da linha de separação, aberturas e áreas de transbordamento é removido. Esta etapa é chamada aparamento.

• As peças podem sofrer mais processos de acabamento como usinagem, lixamento, polimento ou aplicação de revestimentos protetores.

• Se necessário, etapas adicionais de pós-processamento, como tratamento térmico or tratamento de superfície (anodização, pintura, revestimento em pó) podem ser realizados para melhorar as propriedades mecânicas ou estéticas.

7. Inspeção e Controle de Qualidade

• As peças fundidas são submetidas a verificações de qualidade para garantir que atendam aos requisitos de precisão dimensional e acabamento de superfície.

• Os métodos de inspeção comuns incluem inspeções visuais, Teste de raios-X (para verificar defeitos internos como porosidade) e medidas dimensionais.

Tipos de processos de fundição de alumínio

1. Fundição sob pressão de câmara quente:

• Neste processo, o mecanismo de injeção é imerso no metal fundido. No entanto, fundição sob pressão de câmara quente não é normalmente usado para alumínio devido à sua alta temperatura de fusão, o que pode danificar o sistema de injeção. Este método é mais adequado para metais de ponto de fusão mais baixo, como zinco ou magnésio.

2. Fundição em câmara fria:

• Para fundição sob pressão de alumínio, fundição em câmara fria é o método preferido.

• Neste processo, o alumínio fundido é despejado em uma câmara fria separada antes de ser injetado na matriz. Este método ajuda a proteger o mecanismo de injeção de exposição prolongada a altas temperaturas, o que pode estender a vida útil do equipamento.

Vantagens da fundição sob pressão de alumínio

• Alta precisão dimensional: O processo permite a criação de peças complexas e detalhadas com tolerâncias rigorosas, reduzindo a necessidade de usinagem secundária.

• Produção Rápida:A fundição sob pressão pode produzir grandes volumes de peças rapidamente, o que a torna altamente eficiente para produção em massa.

• Pós-processamento reduzido:Com superfícies lisas e peças com formato próximo ao final, a fundição sob pressão geralmente requer um pós-processamento mínimo.

• Força e durabilidade:As peças feitas de fundição de alumínio são fortes e resistentes ao desgaste e à corrosão.

• Eficiência Material:Pouco material é desperdiçado no processo de fundição sob pressão, e qualquer material residual pode ser reciclado e reutilizado.

Limitações da fundição sob pressão de alumínio

• Alto custo inicial: Os custos de ferramentas para criar a matriz são altos, tornando esse processo mais econômico para grandes tiragens de produção.

• Problemas de porosidade: Gases presos podem criar porosidade nas peças, afetando potencialmente as propriedades mecânicas.

• Limitado a peças de paredes finas: A fundição sob pressão é mais adequada para peças com paredes relativamente finas. Seções mais grossas podem resfriar de forma desigual, levando a defeitos.

• Seleção limitada de ligas: Embora o alumínio seja versátil, nem todas as ligas de alumínio são adequadas para fundição sob pressão. As ligas usadas devem ter boa fluidez para preencher o molde adequadamente.

Ligas de alumínio comuns usadas em fundição sob pressão

1. Liga de alumínio A380:

• Uma das ligas de alumínio mais comumente usadas para fundição sob pressão.

• Oferece um bom equilíbrio entre resistência, resistência à corrosão e fluidez durante a fundição.

2. Liga de alumínio A360:

• Conhecido por sua melhor resistência à corrosão e ductilidade aprimorada em comparação ao A380, mas é um pouco mais difícil de fundir.

3. Liga de alumínio A413:

• Oferece excelente fluidez, o que o torna ideal para fundição de peças complexas, embora seja um pouco mais quebradiço do que outras ligas.

Aplicações de fundição sob pressão de alumínio

• Automotivo: Blocos de motor, carcaças de transmissão, caixas de engrenagens e dissipadores de calor para unidades de controle eletrônico.

• Indústria aeroespacial: Componentes estruturais leves, carcaças e conexões.

• Eletrônicos: Dissipadores de calor, gabinetes e conectores.

• Bens de consumo: Ferramentas elétricas, eletrodomésticos e artigos esportivos.

Conclusão

A fundição de alumínio é um processo de fabricação altamente eficiente e confiável para produzir componentes leves, duráveis ​​e precisos. Sua capacidade de produzir altos volumes de peças complexas com pós-processamento mínimo o torna uma escolha ideal para indústrias que exigem precisão e velocidade. No entanto, seus altos custos de ferramentas significam que ele é mais econômico para grandes tiragens de produção.