Compreendendo o processo de fundição em areia: um guia passo a passo
Fundição de metais permanece como uma técnica de fabricação fundamental e inestimável para designers. Implica despejar metal fundido em moldes pré-formados, que solidificam para formar peças acabadas após o resfriamento. A capacidade deste método de moldar metal sem usinagem facilita a produção em massa de componentes complexos, econômicos e duráveis. Consequentemente, existe uma infinidade de processos de fundição, entre os quais a fundição em areia reina suprema. Este artigo delineia o destaque da fundição em areia, elucidando sua mecânica operacional, vantagens comparativas e aplicações industriais contemporâneas.
O que é fundição em areia e como funciona?
Introdução:Fundição em areia é um método de fundição versátil onde a areia é usada para criar moldes para vazar metal líquido, resultando na formação de peças complexas. Este guia descreve as etapas fundamentais da fundição em areia, esclarecendo seu procedimento e aplicações.
Etapa 1: Fabricação do Padrão de Fundição
Crie uma réplica do exterior da peça fundida, conhecida como padrão de fundição, normalmente feita de madeira ou plástico.
Os padrões são superdimensionados para acomodar o encolhimento do metal durante o resfriamento.
Núcleos, inserções de molde interno, podem ser utilizados para contornos internos complexos.
Etapa 2: Preparação do Molde de Areia
Forme moldes de areia em duas metades, cada uma criada em torno de um padrão.
A metade superior (cope) e a metade inferior (arraste) são embaladas em um frasco em torno dos padrões.
A areia é firmemente compactada (comprimida) para garantir a integridade do molde e remover partículas soltas.
Os padrões são removidos, deixando impressões na areia para o fluxo do metal.
Canais (portões/corredores) e um funil de vazamento (sprue) são criados para entrada de metal.
Etapa 3: fixação do molde
As metades de arrastar e lidar são fixadas juntas para formar um molde completo.
Os núcleos, se necessário, são inseridos no molde antes da fixação.
Etapa 4: vazamento de metal
O metal desejado é derretido em um forno e cuidadosamente derramado/concha no canal do molde.
O metal fundido preenche as cavidades do molde definidas por padrões.
O molde pode esfriar, solidificando o metal.
Etapa 5: agitação e limpeza
A areia é removida da peça fundida de metal solidificado através de meios não destrutivos (shakeout).
A fundição é refinada removendo sistemas de canais, corredores e qualquer areia residual ou materiais do núcleo.
O excesso de material é aparado e a superfície pode ser lixada/polida para obter o acabamento desejado.
Cada peça é inspecionada quanto a defeitos e testada para garantir a conformidade com os padrões de qualidade.
Vantagens e desvantagens da fundição em areia: Vantagens:
Capacidade de produzir peças de diversos tamanhos e complexidades.
Altamente adaptável para produção em massa.
Compatível com uma ampla gama de ligas.
Baixos custos de equipamento e configuração com prazos de entrega curtos.
Desvantagens:
A porosidade no metal reduz a resistência da peça.
Pobre acabamento de superfície requer limpeza extensa.
Precisão dimensional reduzida devido ao encolhimento do metal.
O processo de limpeza pode ser demorado, exigindo usinagem secundária para peças de baixa tolerância.
Aplicações de fundição em areia:
Pistões, válvulas, impulsores e blocos de motor.
Peças de equipamentos automotivos, agrícolas e de mineração.
Componentes eletrônicos, tanques de gás/óleo e dispositivos médicos.
Ferragens, parafusos, porcas e engrenagens.
Conclusão:A fundição em areia, apesar de suas limitações, continua sendo um processo de fabricação versátil e econômico, adequado para uma ampla gama de aplicações. Sua capacidade de produzir peças complexas com custos de configuração relativamente baixos o torna parte integrante dos processos de fabricação modernos.
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