8 tipos de processos de fundição
Existem diferentes tipos de processos de fundição na indústria de fabricação, dependendo do tipo de material de fundição, quantidade de produção, complexidade da forma da peça e requisitos de precisão.
1. Processo de fundição de areia
Fundição de mofo de areia.
A fundição de areia é um processo de produção comum para fabricar partes metálicas de pesos e tamanhos variados. Ele pode criar peças complexas e detalhadas usando qualquer tipo de liga de metal. Produtos automotivos, como cabeças de cilindro, eixos de manivela e blocos de motor, são fabricados usando esse processo.
A fundição de areia normalmente usa moldes feitos de areia verde, vidro de água, areia resinosa ou materiais à base de silicone, como areia natural ou sintética, para formar peças fundidas de metal complexas. As peças fundidas são projetadas para minimizar a chance de rachaduras, lágrimas ou outros defeitos, permitindo encolhimento e flexibilidade moderados durante a fase de resfriamento do processo. A adição de argila ajuda a fortalecer a areia, ligando as partículas com mais força.
Este processo de fundição possui quatro etapas principais: fabricação, modelagem, fusão e vazamento e limpeza. Padrões são formas colocadas ao redor da areia. Possui duas partes: a metade inferior (metade inferior) e a metade superior (metade superior).
Quando a areia é comprimida o suficiente para alinhar com o padrão, o molde superior é removido e extraído. Em seguida, inserções adicionais (também chamadas de caixas principais) são inseridas e a caixa de enfrentamento é substituída.
O metal fundido é cuidadosamente derramado no molde e deixado solidificar -se na forma desejada. Após a solidificação, a fundição é removida, o excesso de metal aparado e todos os resíduos de areia e escala removidos.
vantagem
Econômico em termos de custos de produção
Permite fundição de materiais ferrosos e não ferrosos
Grandes componentes podem ser fabricados
Fornece recursos de reciclagem
Pode processar metais com altas temperaturas de fusão
falha
O uso desse método para produtos com especificações de tamanho e peso predeterminado requer muito trabalho.
O produto final geralmente tem um acabamento superficial áspero
Esse método de fundição é menos preciso do que outros tipos de processos de fundição.
2. Processo de fundição de matriz
A fundição da matriz envolve derreter um ponto de fusão baixo e injetar -o em um molde acabado. Os moldes são feitos de aço e usam tecnologia de ponta, como usinagem CNC, para garantir precisão, alta precisão e repetibilidade na usinagem de peças de metal.
O primeiro passo no processo de fundição é criar um molde de aço reutilizável com duas partes. Em seguida, prenda as duas partes com força. O metal fundido é então injetado após a aplicação do lubrificante, o que ajuda a regular sua temperatura e facilita a remoção da fundição do molde.
Existem dois processos principais no elenco de matriz: elenco de morto de câmara fria e elenco de morrer de câmara quente. Cada processo pode lidar com diferentes materiais, dependendo de seus pontos de fusão. Por exemplo, o processo de fundição da matriz de câmara quente é usado para processar materiais de baixo ponto de fusão, como zinco, magnésio, chumbo e estanho. Por outro lado, a fundição da matriz de câmara fria é ideal para o alumínio.
Para ligas com pontos de fusão mais altos, não é recomendável usar moldes de câmara quente, pois isso pode danificar a bomba, pois o metal acabará em contato direto com ele. Envolve o uso da pressão de uma haste hidráulica para derramar metal fundido em um molde de cavidade.
vantagem
Forneça boa qualidade do produto e alta eficiência.
Muito adequado para produção em massa
Fornece alta precisão e tolerâncias dimensionais
Vazão rápida durante o derramamento
falha
Os custos da ferramenta são relativamente altos
Castings são propensos a cáries e poros minúsculos
Casting Die tem baixa plasticidade
3. Fundição por pressão
A fundição de matriz de pressão é um processo de fabricação que produz peças de metal de tolerância à rede de rede. O processo envolve injeção de metal fundido (alumínio, zinco ou magnésio) em um molde de aço (molde fechado) a alta velocidade e pressão. Metade do molde é removível enquanto a outra metade é fixa, ambos montados na placa da máquina de fundição.
A liga de metal líquido solidifica imediatamente para formar um componente semelhante a uma malha, que é então extraído.
Dependendo da pressão aplicada, existem dois tipos de fundição de matriz de pressão: fundição de dado de alta pressão (HPDC) e fundição de matriz de baixa pressão (LPDC). Embora o HPDC seja usado em aproximadamente 50% da produção de fundição de liga de metal leve, suas aplicações são muito mais amplas.
Além disso, o HPDC é crítico para peças fundidas que requerem tolerâncias precisas e geometrias complexas. Graças à pressão extra, a liga de metal pode ser pressionada nas intrincadas características do molde. O LPDC, por outro lado, é normalmente usado para componentes maiores e menos críticos.
vantagem
Reduz a necessidade de processamento pós-fundição
Fornece alta precisão e tolerâncias dimensionais
O processo de fundição é altamente eficiente e a qualidade do produto é boa
Forneça mais rápida produtividade
falha
Apenas materiais de metal não ferrosos
Altos custos de ferramentas envolvidos
4. Casting de investimento
A fundição de investimentos em precisão, também conhecida como fundição de cera perdida, usa um padrão de cera descartável revestido com material de cerâmica que se solidifica na forma do elenco.
O primeiro passo neste processo de fundição é criar um padrão de cera, geralmente feito de cera ou plástico. Como o processo requer medições precisas, vários ensaios e erros fazem do investimento lançar um processo de fabricação caro.
A cera é derramada no molde, cuidadosamente removida e depois revestida com material adesivo ou refratário para formar uma concha grossa. Além disso, vários modelos são montados no portão principal.
Depois que a concha endurece, o modelo é virado e aquecido no forno para remover a cera. O metal fundido é derramado na concha restante e solidifica na forma do molde de cera. Além disso, a concha refratária é quebrada para revelar a fundição acabada.
Esse processo de fundição é comumente usado para criar componentes de geração de energia, automotivo e aeroespacial.
vantagem
Reduz a necessidade de processamento pós-fundição
Fornece alta precisão e tolerâncias dimensionais
O processo de fundição é altamente eficiente e a qualidade do produto é boa
Forneça mais rápida produtividade
falha
Apenas materiais de metal não ferrosos
Altos custos de ferramentas envolvidos
5. fundição de molde de metal
molde permanente
A fundição de moldes de metal é semelhante à fundição centrífuga e fundição de matriz, especialmente em moldes reutilizáveis. Esses moldes podem ser feitos de grafite, aço, etc. e são usados para fundir ferro fundido, alumínio, zinco, chumbo, ligas de magnésio e outros materiais. Além disso, possui várias aplicações para itens que requerem reprodução ou produção em massa.
O molde usado para este processo de fundição possui duas partes que se encaixam em estreita colaboração com uma abertura na parte superior através da qual o metal fundido é derramado. À medida que o metal se solidifica, as duas partes se separam, revelando o elenco acabado.
O primeiro passo na fundição permanente do molde é aquecer o molde para garantir que ele seja livre de umidade e evitar danos ao molde durante a expansão térmica quando o metal fundido é injetado. O pré -aquecimento também impede o endurecimento do metal fundido durante o processo de fundição.
Você pode usar métodos de gravidade, assistidos por vácuo, assistidos por pressão e de fundição ocos para derramar metal fundido no molde. O método da gravidade é geralmente o mais barato. Os métodos de baixa pressão são ideais quando os moldes requerem detalhes relativamente finos.
Ao usar o método assistido por vácuo, o ar é removido do molde, criando um vácuo que desenha o metal já fundido para o molde. Os métodos de baixa pressão e vácuo são frequentemente adequados para peças com detalhes finos e espaços apertados.
No método de lama, por outro lado, o metal fundido é derramado em um molde permanente e deixado endurecer na superfície externa do molde. Depois que o material da superfície se solidificou completamente, o metal fundido restante é evacuado, deixando uma fundição oca.
vantagem
Fornece acabamento superficial aprimorado e precisão dimensional
O processo fornece alta produtividade
O processo pode produzir partes de vários tamanhos e formas
Use moldes reutilizáveis
falha
Os custos iniciais de ferramentas são maiores
Oferece complexidade limitada
Mudar designs pode ser demorado e caro
6. CASTING CENTRIFUGAL
A fundição centrífuga depende da gravidade gerada em um molde rotativo para produzir peças cilíndricas longas, como tubos de ferro fundido.
A fundição centrífuga envolve derramar metal fundido em um molde rotativo vertical ou horizontal, fechado em um spray ou jaqueta de água. O metal fundido é cuidadosamente derramado no molde através de um slot usando uma concha. Quando o metal fundido entra na fundição, ele se estende às duas extremidades do molde. Mas primeiro, é colhido na campainha, da qual entra no elenco e continua no molde todo o comprimento.
O movimento centrífugo força o metal fundido em direção às paredes do molde, onde endurece em um tubo. Além dos tubos, a fundição centrífuga também pode fabricar revestimentos de cilindros, volantes, peças axissimétricas, etc.
vantagem
Fornece acabamento superficial aprimorado e precisão dimensional
O processo fornece alta produtividade
O processo pode produzir partes de vários tamanhos e formas
Usa moldes reutilizáveis
falha
Os custos iniciais de ferramentas são maiores
Oferece complexidade limitada
Mudar designs pode ser demorado e caro
7. Casting a vácuo - elenco centrífugo
O vácuo, a fundição de poliuretano ou poliuretano normalmente usa moldes de silicone para produzir peças de plástico e borracha no vácuo. Os moldes de silicone são moldados em 3D e fabricados após o processo tradicional de moldagem por injeção.
Durante esse processo de fundição, o modelo é equipado com inserções, núcleos e sprues e depois colocado em uma caixa de fundição. Em seguida, os risers são adicionados para permitir que o ar escape do molde. O silicone é então derramado sobre o modelo mestre e colocado na caixa de fundição, cobrindo o modelo e enchendo -o.
Depois de curar por 8 horas ou mais a 40 graus C (104 graus F), remova a caixa de vazamento e o riser. O molde curado é então cortado usando um padrão de onda para expor a cavidade feminina da parte. O padrão de onda geralmente garante o alinhamento correto das metades do molde durante a fundição.
A resina para a peça é então preparada em uma tigela de fundição e misturada em proporções iguais. A mistura de resina é então derramada no molde sob vácuo para evitar vazios ou bolsos de ar.
Depois que a resina é derramada, o molde é curado em uma câmara controlado por temperatura e depois removido do molde. Os portões e os risers são então removidos da fundição da parte final, e quaisquer superfícies ou imperfeições são tratadas e finalizadas.
vantagem
Ideal para produção de pequeno lote
Fornece propriedades mecânicas aprimoradas e qualidade da superfície
Não há ferramentas caras e complexas necessárias para terminar
Os produtos podem ser tratados térmicos e soldados
falha
Os moldes usados em processos de fundição de metal têm uma vida útil curta
Peças fundidas podem ter problemas vazios
8. Casting de gesso
Esse processo de fundição é muito semelhante ao fundição de areia. Os modelos geralmente são revestidos com um composto anti-stick para impedir que eles grudem no molde.
O molde é feito de gesso de gesso ou sulfato de cálcio misturado com amianto, talco, silicato de sódio, areia e água. A mistura desses ingredientes forma uma pasta que é pulverizada na forma, que foi pulverizada com um agente anti-stick para impedir que o gesso grude na forma.
Retire o molde do modelo e deixe secar. Uma vez seco, o molde e o núcleo são montados e o metal fundido é derramado neles. Quando o metal solidifica e endurece, o molde é cuidadosamente quebrado para revelar o elenco final.
vantagem
Pode lançar formas complexas de paredes finas.
Produz peças fundidas com um acabamento superficial liso.
Ele fornece um nível mais alto de precisão dimensional.
falha
As ligas baseadas em cobre e de alumínio têm aplicações limitadas
Não recomendado para materiais de alto ponto de fusão
O processo de fundição de molde de gesso é um pouco caro
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