O que é Fundição sob pressão de baixa pressão?
O LPDC envolve o preenchimento de um molde fundido com metal fundido sob baixa pressão. É altamente preciso devido ao preenchimento constante da cavidade da matriz durante a fase de retração (solidificação). Isso significa que compensa a redução de volume. Outros atributos incluem redução na formação de óxido e porosidade e consistência superior do metal fundido de cima para baixo.
Como funciona a fundição sob pressão de baixa pressão?
processo de fundição sob pressão de baixa pressão
A fundição sob pressão de baixa pressão usa uma pequena pressão, normalmente em torno de 20-100 kPa (2.9-14.5 psi), em vez da gravidade para preencher uma matriz. Ao contrário do processo tradicional de fundição sob pressão, ele possui uma configuração única e utiliza vários equipamentos. Abaixo está uma ilustração da configuração e dos equipamentos necessários.
O processo começa com um forno de fusão que funde as ligas metálicas e as leva à temperatura de fundição. Por exemplo, o alumínio tem uma temperatura de fundição de 710-7200C.
O metal fundido irá então para um forno de espera abaixo do molde, que funciona como um recipiente enquanto mantém o líquido na temperatura de vazamento.
A baixa pressão força o metal fundido através de um tubo ascendente para dentro do molde. O metal líquido se move sob pressão constante até que o metal fundido se solidifique na cavidade da matriz.
Na solidificação, a pressão é liberada e o metal fundido restante volta pelo tubo ascendente para o forno de retenção para reciclagem. Por fim, a fundição será facilmente removida assim que o molde for resfriado.
A fundição sob pressão de baixa e alta pressão são dois processos de fundição distintos usados para fabricar peças de metal, normalmente feitas de alumínio, magnésio ou zinco. Ambos os métodos envolvem a injeção de metal fundido em um molde sob pressão para criar formas complexas e precisas. No entanto, existem diferenças significativas entre os dois processos:
Processo de fundição sob pressão:
Fundição sob pressão de baixa pressão: Na fundição sob pressão de baixa pressão, o metal fundido é introduzido no molde usando um método controlado de baixa pressão. O molde é pré-aquecido e um forno contendo o metal fundido está localizado acima do molde. O metal é empurrado para dentro do molde pela aplicação de baixa pressão de ar, normalmente em torno de 0.7 a 1.4 bar (10 a 20 psi).
Fundição sob pressão de alta pressão: A fundição sob pressão de alta pressão envolve a injeção de metal fundido na cavidade do molde a pressões significativamente mais altas. O metal é forçado para dentro do molde sob pressões que podem variar de 150 a 1200 bar (2,175 a 17,400 psi) ou até mais.
Aplicação de pressão:
Fundição sob pressão de baixa pressão: A pressão usada na fundição sob pressão de baixa pressão é relativamente baixa e permanece constante durante todo o processo de fundição. Este método é adequado para a produção de peças grandes e de paredes espessas com risco reduzido de porosidade.
Fundição sob pressão de alta pressão: A fundição sob pressão de alta pressão emprega uma pressão muito maior para preencher o molde rapidamente e obter detalhes finos. A alta pressão ajuda a obter um acabamento superficial mais preciso e precisão dimensional.
Velocidade de Conjuração:
Fundição sob pressão de baixa pressão: O processo de baixa pressão tende a ser mais lento em comparação com a fundição sob pressão de alta pressão devido às pressões de injeção mais baixas.
Fundição sob pressão de alta pressão: A fundição sob pressão de alta pressão é mais rápida porque o metal é injetado na cavidade do molde em uma taxa rápida.
Complexidade da peça:
Fundição sob pressão de baixa pressão: Este processo é mais adequado para peças maiores e mais espessas com formas mais simples, como blocos de motor ou carcaças de caixas de câmbio.
Fundição sob pressão de alta pressão: A fundição sob pressão de alta pressão pode produzir peças intrincadas e complexas com paredes finas, tornando-a adequada para a fabricação de componentes usados em vários setores, como automotivo, aeroespacial e eletrônico.
Ferramentas e Equipamentos:
Fundição sob pressão de baixa pressão: O equipamento necessário para fundição sob pressão de baixa pressão geralmente é menos complexo e caro do que o equipamento de fundição sob pressão de alta pressão.
Fundição sob pressão de alta pressão: A fundição sob pressão de alta pressão necessita de máquinas robustas e duráveis, capazes de suportar as altas pressões envolvidas.
Comparação de fundição de baixa pressão e fundição de alta pressão (fundição sob pressão)
A tabela a seguir resume algumas das características da fundição de alta pressão (fundição sob pressão) e da fundição de baixa pressão, comparando e analisando as vantagens e desvantagens dos dois processos.
Fundição de baixa pressão | Fundição de alta pressão (fundição sob pressão) |
| A pressão é baixa, geralmente inferior a 0.08 MPa, podendo chegar a 0.15 MPa em casos excepcionais. | A pressão é maior e pode atingir centenas de MPa. |
| A velocidade de fluxo do líquido metálico é lenta, geralmente 150 mm/s no estado de fundição. E a limpeza da cavidade pelo líquido metálico é pequena. | A velocidade de fluxo do líquido metálico é rápida, podendo chegar a 60m/s e até cerca de 120m/s. A limpeza da cavidade pelo líquido metálico é grande. |
| O fluxo do fluido metálico é suave. | O fluxo do fluido metálico é relativamente instável. |
| O material necessário para a cavidade do molde é relativamente baixo. Pode ser metal, areia ou outros materiais. | O material necessário para a cavidade do molde é alto e só pode usar matrizes metálicas. |
| É possível produzir fundidos com cavidades mais complexas. | Atualmente, a fundição sob pressão só pode produzir peças fundidas com cavidades relativamente simples. |
| Pode produzir fundidos de pequeno e médio porte, bem como os maiores. | Geralmente é adequado apenas para a produção de peças fundidas de pequeno e médio porte. |
| Sem porosidade dentro da peça fundida. | Pode haver porosidade dentro da peça fundida, sendo necessário um processo específico para peças fundidas com requisitos de estanqueidade. |
| As peças fundidas podem ser tratadas termicamente. | Não pode ser totalmente tratado termicamente e reforçado. |
| A lisura da superfície da peça fundida é relativamente média. | A superfície da peça fundida é relativamente lisa. |
| O ciclo de fundição é relativamente longo e a velocidade de produção é média. | O ciclo de fundição é relativamente curto e a velocidade de produção é relativamente rápida. |
| A taxa de produto acabado é relativamente alta, cerca de 80-95%. | A taxa de produto acabado é relativamente baixa, cerca de 60-90%. |
| O custo operacional é baixo. E a fundição de baixa pressão pode ser aplicada em situações onde a quantidade não é muito grande. | O custo de operação do equipamento é maior. E a fundição de alta pressão (fundição sob pressão) é mais adequada para produção de pedidos de alto volume. |
A tabela acima mostra as vantagens e desvantagens aparentes tanto da fundição de baixa pressão quanto da fundição/fundição sob pressão de alta pressão. E precisamos escolher o processo de produção adequado para nossos produtos de acordo com nossas necessidades. Capacidade de projeto, cenário de aplicação, orçamento de capital, quantidade de produto, capacidade de equipamento, capacidade de desenvolvimento de engenharia e capacidade de processamento subsequente são fatores que devemos considerar para aproveitar o processo e compensar as desvantagens.
Tanto a fundição de baixa pressão quanto a de alta pressão têm suas respectivas vantagens e aplicações. A escolha entre os dois processos depende dos requisitos específicos da peça, volume de produção e considerações de custo. A fundição sob pressão de alta pressão é mais comumente usada devido à sua capacidade de produzir peças complexas e de alta qualidade com eficiência. No entanto, a fundição sob pressão de baixa pressão continua sendo uma opção viável para certas aplicações em que velocidades de produção mais lentas são aceitáveis ou para peças com seções mais espessas que podem ser propensas a defeitos em processos de alta pressão.
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