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Métodos de fundição de metal e suas vantagens versus desvantagens

2020-03-02 09:56:53

Fundição de metais é um processo de fundir um metal em um líquido que atenda a certos requisitos e despejá-lo em um molde. Após resfriamento e solidificação e acabamento, obtém-se uma peça fundida com forma, tamanho e desempenho pré-determinados. Como a peça em bruto está quase formada, o objetivo de evitar a usinagem ou uma pequena quantidade de usinagem reduz o custo e o tempo até certo ponto. A fundição é um dos processos básicos da indústria de fabricação de máquinas modernas.

Os métodos de fundição de metal são normalmente divididos em:

Fundição em areia, fundição sob pressão, fundição em molde permanente ou fundição por gravidade ou fundição em baixa pressão, fundição de investimento ou fundição por cera perdida, fundição centrífuga ... Agora vamos verificar as vantagens e desvantagens de alguns métodos de fundição de metal, aprender juntos.

1. Fundição em areia

As matérias-primas básicas para fazer moldes de areia são areia de fundição e aglutinante de areia. A areia de fundição mais comumente usada é a areia siliciosa. Quando o desempenho de alta temperatura da areia de sílica não pode atender aos requisitos de uso, areias especiais, como areia de zircão, areia de cromita e areia de corindo são usadas. O aglutinante de areia mais amplamente usado é a argila, e vários óleos secos ou semi-secos, silicatos ou fosfatos solúveis em água e várias resinas sintéticas podem ser usados ​​como aglutinante de areia. O molde externo de areia usado na fundição em areia é dividido em três tipos: molde de areia úmida de argila, molde de areia seca de argila e molde de areia endurecida quimicamente de acordo com o aglutinante usado na areia de moldagem e a forma de aumentar a resistência.

 Vantagem:

Clay é rico em recursos e barato. A maior parte da areia úmida argilosa usada pode ser recuperada e reutilizada após o tratamento adequado; o ciclo de confecção dos moldes é curto e a eficiência do trabalho elevada; a areia misturada pode ser usada por muito tempo; Podem ser utilizadas peças pequenas, peças grandes, peças simples, peças complexas, peças individuais, grandes quantidades;

 Desvantagens e limitações:

Como cada molde de fundição em areia só pode ser derramado uma vez, o molde de fundição é danificado após a obtenção da fundição e deve ser remodelado, de modo que a eficiência de produção da fundição em areia é baixa; a rigidez do molde de fundição não é alta e a precisão dimensional da fundição é pobre; Defeitos como lavagem de areia, inclusão de areia, orifícios de ar, etc.

 Alumínio fundido em areia Alumínio fundido em areia


2. Fundição de Investimento

Ao usar cera para fazer padrões, a fundição por precisão também é chamada de "fundição por cera perdida". Fundição de revestimento geralmente se refere à fabricação de 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. Após o cozimento em alta temperatura pode ser esquema de fundição preenchido com areia. Como o padrão é amplamente feito de materiais cerosos, a fundição por precisão é freqüentemente referida como "fundição por cera perdida". Os tipos de ligas que podem ser produzidos por fundição de investimento são aço carbono, aço de liga, liga resistente ao calor, aço inoxidável, liga de precisão, liga de ímã permanente, liga de rolamento, liga de cobre, liga de alumínio, liga de titânio e ferro fundido nodular.

casdting de investimento fundição de cera perdida

Vantagem:

Alta precisão de dimensões. Geralmente pode atingir CT4-6 (CT10 ~ 13 para fundição em areia e CT5 ~ 7 para fundição sob pressão); pode melhorar a taxa de utilização de materiais metálicos. A fundição de revestimento pode reduzir significativamente a quantidade de processamento da superfície de formação do produto e superfície de contato, economizando o consumo de materiais de mesa de corte e materiais de ferramenta de corte; pode maximizar a semelhança entre a peça bruta e a peça, e trazer grandes benefícios ao projeto estrutural da peça. Conveniência. Fundição de peças fundidas com formas complexas A fundição de revestimento pode fundir peças fundidas com formas muito complicadas, fundições com espessura de parede de 0.5 mm e peso tão pequeno quanto 1g, e também pode fundir fundições combinadas e integrais; não é restringido por materiais de liga. Fundição de revestimento pode fundir aço carbono, aço de liga, ferro fundido dúctil, liga de cobre e fundições de liga de alumínio, bem como fundições de ligas de alta temperatura, ligas de magnésio, ligas de titânio e metais preciosos. Para materiais de liga que são difíceis de forjar, soldar e cortar, é particularmente adequado para fundição por fundição de precisão; alta flexibilidade de produção e adaptabilidade. Fundição de revestimento é adequada para produção em massa, produção de pequenos lotes e até mesmo produção de peça única.

 Desvantagens e limitações:

O tamanho da peça fundida não deve ser muito grande. O processo de fundição é complicado e a taxa de resfriamento é lenta. A fundição de revestimento é o mais complexo de todos os métodos de formação de blanks, e o custo das fundições também é alto. No entanto, se o produto for selecionado corretamente, o projeto da peça é razoável e o alto custo de fundição é compensado pela redução do corte, montagem e economia de materiais metálicos. Então, a fundição de investimento tem boa economia.

 

3. Fundição

O princípio do processo de fundição sob pressão é usar alta pressão para pressionar o metal líquido em uma cavidade de molde de metal de precisão em alta velocidade, e o metal líquido é resfriado e solidificado sob pressão para formar uma peça fundida. Fundições sob pressão em câmara fria e quente são duas formas básicas de processo de fundição sob pressão. Na fundição sob pressão de câmara fria, o líquido metálico é vertido para a câmara de pressão por um dispositivo de vazamento manual ou automático e, em seguida, o punção de injeção é avançado para pressionar hidraulicamente o metal na cavidade. No processo de fundição sob pressão com câmara quente, a câmara de pressão é perpendicular ao cadinho e o líquido metálico flui automaticamente para a câmara de pressão através da porta de alimentação na câmara de pressão. O punção de injeção se move para baixo, empurrando o metal derretido através do pescoço de ganso para a cavidade. Depois que o metal fundido solidifica, o molde de fundição é aberto e a fundição é retirada para completar o ciclo de fundição.

 alumínio fundidoalumínio fundido

Vantagem:

A qualidade do produto é boa. As peças fundidas têm alta precisão dimensional, que geralmente é equivalente a 6 ~ 7, ou mesmo até 4; o acabamento da superfície é bom, geralmente equivalente a 5 ~ 8; a resistência e dureza são maiores, e a resistência é geralmente 25 ~ 30% maior do que a da fundição em areia, mas a extensão A taxa é reduzida em cerca de 70%; o tamanho é estável e a intercambiabilidade é boa; pode fundir fundições complexas de paredes finas; e a eficiência da produção é alta. A máquina pode fazer fundição sob pressão de 3,000 a 7000 vezes a cada oito horas, em média. A vida útil do molde de fundição sob pressão é longa. Um par de moldes de fundição sob pressão e ligas de sino de fundição têm uma vida útil de centenas de milhares de vezes, até milhões de vezes. É fácil realizar a mecanização e a automação. Excelentes resultados econômicos. Devido às dimensões precisas das peças fundidas, a superfície é lisa e lisa. Geralmente não usa mais o processamento mecânico e usa diretamente, ou o volume de processamento é pequeno, então não só melhora a taxa de utilização do metal, mas também reduz um grande número de equipamentos de processamento e horas de trabalho; o preço das peças fundidas é fácil; A fundição sob pressão combinada pode ser usada para outros materiais metálicos ou não metálicos. Economize horas-homem de montagem e metal.

Desvantagens e limitações:

Durante a fundição sob pressão, devido à alta velocidade da cavidade de enchimento de metal líquido e ao estado de fluxo instável, o método geral de fundição é fácil de produzir poros e não pode ser tratado termicamente. Para fundições côncavas intrincadas, a fundição sob pressão é mais difícil; ligas de alto ponto de fusão (como cobre, metal preto), a vida útil do molde de fundição é baixa; não é adequado para produção de pequenos lotes, principalmente devido ao alto custo de fabricação de moldes de fundição sob pressão, alta eficiência de produção da máquina de fundição sob pressão e produção de pequenos lotes não é econômica.

 

4. Fundição de molde de metal

Também conhecido como fundição de molde permanente, é um método de fundição em que o metal líquido é derramado em um molde de metal para obter uma fundição. O molde é feito de metal e pode ser usado repetidamente (centenas a milhares de vezes), também conhecido como fundição permanente. Geralmente, os moldes de metal são feitos de ferro fundido e aço fundido. A cavidade interna da peça fundida pode ser um núcleo de metal ou de areia. Existem muitos tipos de metais, como tipo horizontal, tipo reto pesado e tipo composto. A divisão vertical é conveniente para abrir o portão e retirar as peças fundidas; a divisão horizontal é usada principalmente para produzir peças fundidas em forma de roda de paredes finas; a parte superior da divisão composta é formada pelas duas partes da divisão vertical por meio de dobradiças, e a parte inferior é uma placa de fundo horizontal fixa, utilizada principalmente na fundição de peças fundidas mais complexas.

Moldagem permanente

 Vantagem:

Tem boa reutilização e pode ser usado para "um molde e várias fundições", economizando materiais de modelagem e horas de trabalho. Devido à forte capacidade de resfriamento do molde de metal para a fundição, a estrutura da fundição é densa e as propriedades mecânicas são altas. A precisão dimensional da fundição é alta, o grau de tolerância é IT12 ~ IT14; a rugosidade da superfície é baixa e Ra é de 6.3 m. A fundição em molde de metal não utiliza areia ou menos areia, o que melhora as condições de trabalho.

 Desvantagens e limitações:

Os moldes de metal têm altos custos de fabricação, ciclos longos e requisitos de processo rigorosos. Eles não são adequados para a produção de peças fundidas de pequenas quantidades em uma única peça. Eles são adequados principalmente para a produção em grande escala de peças fundidas de ligas não ferrosas, como pistões de alumínio para aeronaves, automóveis, motores de combustão interna, motocicletas, blocos de cilindro, cabeçotes de cilindro, caixa de bomba de óleo e bucha de rolamento de liga de cobre, bucha, etc. Para fundições de liga preta, também é limitado a fundições de pequeno e médio porte com formatos mais simples.

 

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        ❖   Fundição em areia

        ❖   Gravidade Die Casting

        ❖   Fundição sob pressão de alta pressão

        ❖   Fundição de baixa pressão


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