Há milhares de modeladores de metal disponíveis no mundo. Dependendo da complexidade das estruturas metálicas e do design, o método de fundição de metal entra nessa tecnologia de fabricação. A seguir, discutiremos 10 tipos diferentes de métodos de fundição.
Tipos de métodos de fundição que usam moldes descartáveis
Quando se trata de fundir metais ferrosos, as tecnologias de moldes descartáveis são as aparentes vencedoras. Elas são mais econômicas, pois não precisam suportar altas temperaturas.
Fundição por revestimento (fundição por cera perdida)
A fundição em areia é, de longe, o método mais popular de fundição de metal, mas tem uma desvantagem que a torna inadequada para algumas aplicações.
Nesse processo, você deve remover os padrões de fundição em areia dos moldes que eles geram, o que pode ser demorado.
Os fabricantes de moldes devem avaliar cuidadosamente as demandas do molde em cada estágio do processo de fundição, inclusive os requisitos de calado, os locais da linha de partição, as portas, os risers e os núcleos.
A técnica de cera perdida, de revestimento ou de fundição de precisão é uma alternativa à fundição em areia que pode funcionar com uma ampla variedade de metais, inclusive ligas ferrosas de alto ponto de fusão, evitando alguns dos problemas de modelagem da fundição em areia.
Fundição em areia
O processo mais predominante de fundição de metal é a fundição em areia. Trata-se de um processo industrial com três mil anos de idade: a primeira evidência de fundição em argila vem da China, durante a dinastia Shang (c. 1600 a 1046 a.C.).
Não é de se surpreender que esse tipo de método de fundição ainda seja amplamente aplicável: a areia é barata, abundante, maleável e resistente ao calor.
Esse método de fundição de metal sacode os núcleos de areia e é simples de remover, pois eles podem ser removidos usando uma mesa vibratória. As corrediças e as comportas, que guiam o metal para dentro da cavidade do molde, são cortadas à mão por um moldador especializado ou incluídas no projeto.
Moldagem de conchas
A moldagem em concha é uma técnica de fundição em areia que permite tolerâncias dimensionais mais rígidas. É comparável à moldagem em areia, com a exceção de que ela mistura a areia com uma resina.
Sobre cada lado do padrão de moldagem de metal quente, ele derrama uma combinação de areia e resina. Essa mistura derrete em uma concha e esfria. Ela une as "conchas" do molde e é frequentemente mantida por um frasco de areia.
Essas conchas produzem um molde altamente preciso porque a resina fornece suporte extra às superfícies internas.
Molde completo ou espuma
Esse processo de fundição usa uma mistura de areia e métodos de fundição de investimento em todo o molde ou processo de fundição de espuma. No entanto, ele faz o design do poliestireno espumado.
Esse processo pode tornar o padrão espumado completo com um sistema de portas e corrediças e a eliminação da margem de calado.
E, às vezes, ele remove o desenho antes do preenchimento; no entanto, com algumas espumas, você pode omitir parte do desenho in situ no molde para vaporizar quando ele for rapidamente colocado no metal quente.
Tipos de métodos de fundição que usam moldes reutilizáveis
A utilização de um molde de metal reutilizável é o método mais comum de preenchimento do molde por gravidade; no entanto, também é possível utilizar a pressão do gás ou o vácuo. As peças fundidas ocas podem ser usadas em uma versão do método de fundição por gravidade conhecida como fundição por lama.
As ligas de alumínio, magnésio e cobre são metais de fundição comuns. As ligas de estanho, chumbo e zinco e as ligas de ferro e aço também são adequadas para moldes de grafite.
Quando o processo de injeção de metal entra na cavidade do molde, o processo de gravidade começa com o pré-aquecimento do molde a 150-200 °C (300-400 °F) para suavizar o fluxo de metal e evitar danos térmicos à fundição.
O método de molde reutilizável pratica os seis métodos a seguir, dependendo dos diferentes tipos de molde e métodos de fundição.
Moldes permanentes
A composição permanente do molde tem vários pontos de fusão excelentes do que o metal usado para preenchê-los. Derramar o metal em um estado fluido, sem pressão externa, é a etapa principal desse processo de fundição. Os núcleos permanentes devem ser simples o suficiente para serem removidos da fundição concluída e reutilizados.
O processo de moldagem ocasionalmente emprega esses moldes na fundição de ferro e ligas de baixa temperatura. O fluxo de trabalho industrial mais frequente usa mesas giratórias em vez de linhas de montagem. À medida que cada molde passa pela próxima estação, são realizados procedimentos individuais, como o revestimento do molde, a instalação dos núcleos, o fechamento do molde, o vazamento, a abertura do molde e a ejeção da fundição.
Moldes semipermanentes
A principal diferença entre a fundição em molde semipermanente e a fundição em molde permanente é que os núcleos utilizados no processo de fundição podem ser núcleos de areia substituíveis. Os núcleos de areia permitem formas de núcleo mais complicadas, pois não precisam ser recuperados intactos da fundição final.
Se for deixado um orifício no molde para extrair os núcleos, eles podem ser "sacudidos" em uma mesa vibratória e drenados como areia em uma ampulheta. Somente a peça fundida contra o molde de metal tem a tolerância, a densidade e os benefícios estéticos da fundição de molde permanente.
Fundição de lama
Simplesmente cobrindo a parte interna do molde com um pouco de metal e formando uma "pele" metálica, esse processo de fundição colorido produz fundições ocas sem a necessidade de núcleos. Dependendo da rapidez com que o metal ou outro material se solidifica, há várias abordagens para a fundição de lama.
Uma abordagem envolve despejar pequenos volumes de líquido em um molde e girá-lo para revestir o interior com metal. Em outra, o fundador pode encher o molde e, em seguida, despejar o material excedente quando um determinado período de tempo tiver passado. Metais como zinco, alumínio e estanho são rotineiramente fundidos.
Fundição centrífuga
Esse processo de fundição alimenta um molde resfriado a água que gira em alta velocidade em torno de seu eixo central como metal líquido em sua fundição centrífuga imprecisa. O metal líquido é puxado em uma camada igual pela superfície do molde por meio da força centrífuga. A fundição final deve ter geometrias uniformes em torno do eixo de rotação para que essa abordagem funcione. Como resultado, esse método de fundição é adequado para moldes que são geralmente cilíndricos ou circulares, como tubos ou anéis.
Fundição sob pressão
Além da gravidade, as tecnologias de fundição sob pressão regulam o fluxo de metal em um molde permanente. Na fundição sob pressão, são empregados ar ou gás, vácuos, forças mecânicas ou centrífugas. Essas técnicas permitem que as fundições regulem com precisão o ritmo de preenchimento de um molde: a gravidade sempre exerce a mesma força, mas as forças fabricadas podem variar.
Fundição sob pressão
As máquinas de fundição sob pressão são compostas por uma bacia contendo metal fundido, um molde metálico de duas placas ou matriz e um sistema de injeção que extrai o material e o força para dentro da matriz sob pressão.
Ele usa um molde aberto para iniciar o processo de fundição sob pressão. Os bicos pulverizam um lubrificante no molde para evitar que o item grude. Esse processo veda os dois lados do molde e injeta o molde fechado com um bocal de pressão. Antes de o molde abrir, ele dá ao novo fundido a chance de esfriar. A nova peça fundida é empurrada para fora do molde por pinos ejetores, e o processo começa novamente.
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