O que é fundição sob pressão
A fundição sob pressão é um processo de fabricação usado para produzir peças metálicas com alta precisão dimensional e acabamento superficial.Envolve forçar o metal fundido em uma cavidade do molde sob alta pressão.A cavidade do molde é criada por duas matrizes de aço endurecido que são usinadas no formato desejado.
O processo começa com a fusão do metal, normalmente alumínio, zinco ou magnésio, em um forno.O metal fundido é então injetado no molde a alta pressão usando uma prensa hidráulica.O metal solidifica rapidamente dentro do molde e as duas metades do molde são abertas para liberar a peça acabada.
A fundição sob pressão é amplamente utilizada para produzir peças com formatos complexos e paredes finas, como blocos de motores, carcaças de transmissão e vários componentes automotivos e aeroespaciais.O processo também é popular na produção de bens de consumo, como brinquedos, utensílios de cozinha e eletrônicos.
Fundição sob pressão
A fundição sob pressão é um processo bastante especializado que se desenvolveu mais predominantemente no século XX.O processo básico compreende: o metal fundido é derramado/injetado em um molde de aço e por meio de alta velocidade, pressão constante e intensificadora (na fundição sob pressão) e resfriamento, o metal fundido solidifica para formar uma peça fundida sólida.Normalmente, o processo em si leva apenas alguns segundos e é uma maneira rápida de formar produtos metálicos a partir de matéria-prima.A fundição sob pressão é adequada para materiais como estanho, chumbo, zinco, alumínio, magnésio, ligas de cobre e até mesmo ligas de ferro, como aço inoxidável.As principais ligas utilizadas hoje na fundição sob pressão são alumínio, zinco e magnésio.Desde as primeiras máquinas de fundição sob pressão que orientavam as ferramentas de molde na orientação vertical até o agora padrão comum de orientação e operação horizontal, quatro tensionamentos de barras de ligação e estágios de processo totalmente controlados por computador, o processo avançou ao longo dos anos.
A indústria cresceu e se tornou uma máquina de fabricação mundial, fabricando componentes para uma variedade de aplicações, muitas das quais estarão ao seu alcance, já que a aplicação de produtos de fundição sob pressão é tão diversa.
Benefícios da fundição sob pressão
Alguns dos benefícios da fundição sob pressão:
• O processo é adequado para produção de grandes volumes.
• Produza peças fundidas bastante complexas rapidamente em comparação com outros processos de conformação de metal (por exemplo, usinagem).
• Componentes de alta resistência produzidos na condição fundida (sujeitos ao projeto do componente).
• Repetibilidade dimensional.
• Possibilidade de secções de parede finas (por exemplo, 1-2,5 mm).
• Boa tolerância linear (ex. 2mm/m).
• Bom acabamento superficial (por exemplo, 0,5-3 µm).
O processo de fundição sob pressão em câmara quente envolve a fusão de lingotes de metal dentro de um forno que está situado próximo/integral à meia placa fixa da máquina de fundição sob pressão e a injeção de metal fundido através de um êmbolo submerso diretamente através do pescoço de ganso e do bico e em a ferramenta de matriz.O pescoço de ganso e o bico requerem aquecimento para evitar o congelamento do metal antes que ele chegue à cavidade da matriz. Todo o aquecimento e elemento de metal fundido desse processo é de onde vem a designação de câmara quente.O peso da granalha de fundição é determinado pelo curso, comprimento e diâmetro do êmbolo, bem como pelo tamanho da luva/câmara e o bocal também desempenha um papel que deve ser considerado no projeto da matriz.Uma vez que o metal tenha solidificado na cavidade da matriz (leva apenas alguns segundos), a meia placa móvel da máquina na qual a metade móvel da matriz está fixada se abre e a peça fundida é ejetada da face da matriz e removida da ferramenta.As faces da matriz são então lubrificadas através de um sistema de pulverização, a matriz fecha e o processo inicia novamente.
Devido a esse sistema “fechado” de fusão/injeção de metal e ao mínimo movimento mecânico, a fundição sob pressão em câmara quente pode proporcionar melhores economias para a produção.A liga metálica de zinco é usada principalmente na fundição sob pressão em câmara quente, que tem um ponto de fusão bastante baixo, o que oferece benefícios adicionais para baixo desgaste em máquinas (pote, pescoço de ganso, luva, êmbolo, bico) e também baixo desgaste em ferramentas de matriz (ferramentas mais longas). vida útil em comparação com ferramentas de fundição sob pressão de alumínio – sujeito à aceitação da qualidade da fundição).
O nome câmara fria vem do processo de vazamento de metal fundido em uma câmara fria/luva de injeção que é fixada através da placa de meia matriz fixa na parte traseira da ferramenta de meia matriz fixa.Os fornos de retenção/fusão de metal fundido estão normalmente localizados o mais próximo possível da extremidade de injeção da máquina de fundição sob pressão, de modo que um operador manual ou uma concha de vazamento automática possa extrair o metal fundido necessário para cada injeção/ciclo com uma concha e despejar o metal fundido necessário para cada injeção/ciclo com uma concha. metal fundido em um orifício de vazamento dentro da câmara de manga/injeção.Uma ponta do êmbolo (que é uma peça utilizável e substituível, usinada com precisão no diâmetro interno da manga de injeção com tolerância para expansão térmica) conectada ao aríete da máquina empurra o metal fundido através da câmara de injeção e para dentro da cavidade da matriz.A máquina de fundição sob pressão, quando solicitada, conduzirá o primeiro estágio para empurrar o metal fundido através do orifício de vazamento na luva.Outros estágios ocorrem sob pressões hidráulicas aumentadas do aríete para injetar o metal fundido na cavidade da matriz.Todo o processo leva segundos, a pressão rápida e intensificada, bem como a queda na temperatura do metal, fazem com que o metal se solidifique na cavidade da matriz.A meia placa móvel da máquina de fundição sob pressão se abre (na qual a metade móvel da ferramenta de matriz é fixada) e ejeta a peça fundida solidificada da face da matriz da ferramenta.A peça fundida é removida, as faces da matriz são lubrificadas com um sistema de pulverização e então o ciclo é repetido.
As máquinas de câmara fria são adequadas para fundição de alumínio, as peças da máquina (manga de injeção, ponta do êmbolo) podem ser substituídas ao longo do tempo, as mangas podem ser tratadas com metal para aumentar sua durabilidade.A liga de alumínio é derretida em um cadinho de cerâmica devido ao ponto de fusão relativamente alto do alumínio e à necessidade de reduzir o risco de captação de ferro, que é um risco em cadinhos ferrosos.Como o alumínio é uma liga metálica relativamente leve, ele permite a fundição de peças fundidas grandes e pesadas ou onde é necessária maior resistência e leveza nas peças fundidas.
