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HY apresenta o processo completo de fundição sob pressão (Parte 1)

2024-01-09

O que é fundição sob pressão?

A fundição sob pressão é um processo de fundição de metal de longo prazo amplamente utilizado, no qual o metal fundido é derretido em um "molde" sob pressão de 0,7 a 700 MPa, onde se solidifica em uma peça fundida de metal. As peças fundidas sob pressão, às vezes chamadas de peças fundidas sob pressão, são usadas em carcaças de automóveis, componentes elétricos e brinquedos.

Exemplo de molde de fundição

Os metais não ferrosos alumínio, zinco, cobre, magnésio, chumbo e Inconel são amplamente utilizados para produzir componentes complexos, fortes e de alta qualidade. Diferentes elementos químicos são adicionados ao metal fundido para alterar a composição química original do metal para atender às necessidades de diferentes peças do produto. Dependendo da complexidade, tamanho e material da peça, a peça final produzida pode ser uma única peça fundida ou múltiplas peças fundidas. Há uma única cavidade, múltiplas cavidades ou mesmo múltiplas cavidades de peças diferentes no molde, ou um conjunto de unidades de molde formadas por múltiplos moldes combinados entre si.

A história dos moldes de fundição sob pressão

O processo foi introduzido em meados do século XIX e foi usado pela primeira vez na fabricação de peças para a indústria gráfica. Posteriormente, tornou-se um dos processos de fabricação mais críticos. Com o avanço da ciência e da tecnologia modernas, tornou-se um dos processos de fabricação cada vez mais importantes e é amplamente utilizado na indústria automotiva.

Conforme mostrado abaixo, a fundição sob pressão pode produzir peças com características complexas e excelentes acabamentos superficiais. Também pode competir com outras técnicas de fabricação, como estampagem de chapas metálicas, forjamento e outros processos de fundição.

AVantagens e desvantagens do processo de fundição sob pressão

Vantagens de fundição sob pressão

As peças fundidas são mais baratas e a qualidade produzida é estável e consistente. São uma das peças adequadas para processos de produção em massa. Processos de produção semiautomáticos ou totalmente automatizados reduzem os custos de mão de obra. Precisão complexa pode ser fundida com facilidade, com tamanhos de peças variando de 25g a 25Kg. Devido à alta pressão utilizada no processo, a espessura da parede das peças pode ser tão fina quanto 0,38 mm. Como o metal fundido esfria rapidamente nas paredes do molde, a peça fundida apresenta uma crosta de granulação fina que é muito forte e dura. Portanto, à medida que a espessura da parede aumenta, a resistência das peças fundidas aumenta. Os rolamentos que originalmente exigiam processamento foram produzidos sem processamento adicional e produziram diretamente uma superfície lisa. A fundição sob pressão HY pode produzir produtos com superfícies lisas e limpas em alta velocidade, quase sem necessidade de pós-processamento. Excelente precisão dimensional da peça e bom acabamento superficial em -0,8-3,2 um Ra.

O processo de fundição sob pressão não é usado apenas para peças grandes; peças menores também podem ser produzidas usando moldes de fundição sob pressão com múltiplas cavidades ou microfundição sob pressão.

Desvantagens das fundições sob pressão

Devido ao alto custo do equipamento, as peças fundidas sob pressão são adequadas para a produção em massa de muitos metais, mas não são adequadas para metais e ligas de alto ponto de fusão. Eles também não são adequados para metais ferrosos, como aço inoxidável, aço carbono e ligas de aço, que são propensos à ferrugem. O custo do molde é alto e o tempo de entrega do projeto é relativamente longo. Alterar os designs das peças é demorado e caro, portanto, a prototipagem da peça exige a confirmação de todos os detalhes com o cliente antes de prosseguir para a produção fundida.

Tipo de fundição sob pressão

Processo de câmara quente e processo de câmara fria

Os dois tipos básicos de máquinas de fundição sob pressão são máquinas de fundição sob pressão de câmara quente e máquinas de fundição sob pressão de câmara fria. Variações nesses dois tipos importantes de processos de fundição são vácuo, extrusão, baixa pressão e fundição semissólida. Diferentes processos de fundição sob pressão são selecionados com base no material da peça, geometria, tamanho e complexidade.

Processo de câmara quente

O processo de câmara quente é às vezes chamado de molde quente ou processo de fundição pescoço de ganso. Neste processo, o êmbolo e a câmara do mecanismo de injeção são imersos em um banho de metal fundido em um forno metálico e usados com metais de baixo ponto de fusão que não atacarão quimicamente o conjunto do êmbolo imerso. Quando o molde fecha, o êmbolo retrai e abre a porta da câmara, permitindo que o metal fundido flua para dentro da câmara. O êmbolo então veda a porta enquanto empurra o metal fundido através do pescoço de ganso e do bocal para dentro da cavidade do molde. Depois de entrar na cavidade do molde, o metal fundido é mantido sob pressão até solidificar dentro do molde. Devido à pressão mais elevada, o processo de câmara quente tem produtividade muito maior do que o processo de câmara fria. A fundição em câmara quente é mais adequada para processar metais com pontos de fusão mais baixos, como estanho, zinco e ligas.

Vantagens da fundição sob pressão em câmara quente

1. Oferece velocidades de produção mais rápidas – até 18.000 execuções por hora para peças menores.

2. Produzir peças com menor porosidade

3. O metal dentro da máquina de fundição sob pressão pode ser derretido e o processo produz menos resíduos de metal

4. Maior vida útil do molde devido ao baixo ponto de fusão

Desvantagens da fundição sob pressão em câmara quente

1. Econômico apenas para produção de alto volume

2. Metais de alto ponto de fusão não podem ser usados

3. Requer faixa de alta pressão

4. A mobilidade do metal é baixa, limitando assim a complexidade do produto

5. Pode haver marcas de ejeção e uma pequena quantidade de rebarbas remanescentes na linha de separação do molde.

Processo de câmara fria

No processo de câmara fria, o metal fundido é derramado na manga de injeção ou na porção da câmara do cilindro de injeção antes de ser empurrado para dentro do molde. Como a manga não é aquecida, o processo é denominado processo de câmara fria. Como o forno metálico é independente, não há problemas de corrosão.

O processo da câmara fria começa quando o material fundido é transferido do forno para a câmara de injeção através do orifício de vazamento. Um aríete hidráulico então veda a porta da câmara fria e força o metal sob pressão para dentro da cavidade do molde. A faixa de pressão está entre 30Mpa e 150MPa. O processo é normalmente usado para ligas de alumínio, magnésio e cobre de alto ponto de fusão, mas também pode ser usado para fundir outros metais, incluindo metais ferrosos. A temperatura do metal fundido começa em 600°C para alumínio e algumas ligas de magnésio e aumenta significativamente para ligas à base de cobre e ferro.

Vantagens da fundição sob pressão em câmara fria

1. Pode produzir peças de maior resistência

2. Devido ao aumento da pressão durante o processo de injeção, a densidade das peças fundidas de metal é maior

3. O nível zero não é fácil de danificar e reduz os custos de manutenção.

4. Traz precisão dimensional superior às peças

5. O processo é simples e fácil de operar.

Desvantagens da fundição sob pressão em câmara fria

Os tempos de ciclo dos equipamentos mecânicos são mais lentos do que os da fundição sob pressão em câmara quente, provavelmente devido à transferência de metal do forno para a câmara. Durante este processo, os níveis de oxidação e outros contaminantes permanecem elevados e a qualidade da peça final fica mais suscetível a contaminantes.

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