O processo de fundição em areia para alumínio é uma técnica elementar. Ele fabrica aplicações maravilhosas para interiores, desde o setor doméstico até o industrial. Nesse procedimento, o material é liquefeito e, em seguida, despejado no molde.
Após a solidificação, a cavidade do molde produz a peça de exceção. A fabricação de fundição por lixamento é um legado, mas ainda é um mecanismo impactante. Essa é a alternativa econômica para os fundidores de molde em comparação com outros trabalhos de fundição.
Leia para saber mais sobre fundição em areia estágios do fluxo de trabalho, vantagens e limitações.
O que é fundição em areia de alumínio?
A fundição de alumínio com molde de areia é a estrutura na qual a areia está no topo da lista de suprimentos obrigatórios. O material escolhido, como o alumínio, é convertido em líquido em fornos, cadinhos ou outros fornos. Ele é aquecido até a temperatura ideal para se liquefazer.
O alumínio líquido processado é então injetado no molde fabricado por meio de moldagem em areia. Após a solidificação, o material metálico adquire a forma desejada. Em seguida, o molde é quebrado para obter os produtos.
Às vezes, os desastres induzem o alumínio a ser combinado com outras ligas, como o silício, para obter a forma desejada com um acabamento preciso.
A metodologia de fundição de alumínio em areia é uma técnica consagrada pelo tempo. Ela remonta a mais de 2000 anos. Ela é eficaz na fabricação de aplicações pequenas, médias ou únicas com fundição complexa e ciclos rápidos.
Esse fluxo de procedimento é amplamente utilizado em inúmeros setores devido à sua multifuncionalidade na produção de peças com baixa porosidade. Esses setores incluem:
- Automotivo
- Aeroespacial
- Mineração
- Construção
- Agricultura
- Marinha
Tipos de procedimentos de fundição em areia para alumínio
O processo de moldagem em areia do alumínio é realizado empregando as duas maneiras a seguir:
- Fundição em areia verde
- Fundição em areia seca
1. Fundição em areia verde
A fundição em areia verde é o ciclo no qual um composto é iniciado para fundir alumínio. Essa mistura inclui argila 90% e 10% e alocação suficiente de água. O sortimento é posicionado em torno do decaimento para formar um padrão.
Após o término do padrão, o molde é liberado para deixar uma cavidade. O alumínio liquefeito é então introduzido nessa situação para montar o físico esperado. Essa prática é barata, mas precisa ser aprimorada para a construção de formas complexas.
2. Fundição em areia seca
O fabricante prepara o padrão do molde misturando a areia com resina termoendurecível. Isso ajuda a endurecer a areia para criar um molde estável. Os trabalhadores da fundição podem controlar as propriedades do material nessa operação. Também é preferível para a fabricação de formas complexas.
Processo de fundição em areia em 6 etapas
Várias técnicas de fabricação, incluindo fundição, forjamentoetc., são usados para fabricar muitos equipamentos metálicos; no entanto, esses modos se destacam como as estratégias mais antigas.
A fundição em areia é amplamente utilizada em quase todos os setores. Os fabricantes utilizam essa técnica para fabricar joias, armas, peças de máquinas, ferramentas, escultores etc.
Veja a seguir as seis etapas básicas envolvidas na fundição de alumínio em areia:
- Etapa 1: Criação do padrão
- Etapa 2: Preparação do molde
- Etapa 3: Derretimento e derramamento de alumínio
- Etapa 4: Resfriamento e solidificação
- Etapa 5: Remoção e limpeza de mofo
- Etapa 6: Tratamentos pós-gravação
Etapa 1: Criação do padrão
A preparação do padrão do molde é a etapa inicial da fundição em areia. Estabelecer o padrão de réplica para a peça é um pré-requisito para a fundição. Você pode desenvolver a estrutura usando madeira, plástico ou metal.
O padrão deve abranger uma extensão adequada para permitir o encolhimento do metal durante a solidificação. Ele deve ser maior do que a peça fundida necessária. Certifique-se de que as dimensões do padrão sejam precisas em termos de forma e tamanho.
Etapa 2: Preparação do molde
A preparação do molde exigiu um padrão de molde e duas metades de caixas. Uma metade da caixa é colocada em uma superfície com o molde. Depois disso, a areia é preenchida uniformemente na caixa. Aplique pressão para apertar o padrão. Em seguida, mova o cabeçote invertendo a caixa e inserindo as próximas metades. Repita a etapa anterior de aplicação de pressão. Remova a caixa com a ajuda de parafusos à medida que o padrão for produzido.
Etapa 3: Derretimento e derramamento de alumínio
Depois de fixar as duas metades de madeira, despeje o alumínio fundido no molde por meio de um frasco ou ferramenta. Despeje o material fundido rapidamente para evitar a solidificação precoce. Isso pode resultar em encolhimento ou porosidade.
Etapa 4: Resfriamento e solidificação
Leave the transferred aluminum in the mold briefly to cool and solidify. Make sure the molten metal has become solid. Slodifaction is influenced by the metal’s heat and the cavity’s wall thickness.
Etapa 5: Remoção e limpeza de mofo
Sacuda o molde e solte os grampos das metades de madeira. Quebre o molde para obter a peça fundida. Depois que os grampos forem extraídos, a areia se soltará. Para isso, viole as laterais do molde utilizando martelos e ferramentas. Para evitar uma grande nuvem de detritos de areia, borrife apenas um pouco de água na areia para estabelecer sua umidade.
Etapa 6: Tratamentos pós-gravação
Limpe a superfície da peça com água corrente ou usando processos de lixamento, polimento ou esmerilhamento. Seque-a para prepará-la para tratamentos pós-fundição. Remova camadas de peças indesejadas ou bordas de produtos gerados por meio de técnicas de corte ou usinagem. Forneça a elas um tratamento de superfície para ampliar as propriedades de qualidade e durabilidade.
Vantagens da fundição em areia de alumínio
Uma sequência bem definida de fundição de alumínio em areia é uma técnica mais popular do que outras abordagens. Ela pode ser executada manualmente ou com a adoção de maquinário avançado. Essa é a maneira mais fácil de desenvolver uma grande variedade de produtos com eficiência. Descubra seus benefícios a seguir:
- Custo-efetividade
- Flexibilidade de design
- Flexibilidade do material
- Precisão dimensional
- Acabamento da superfície
Custo-efetividade
A progressão da fundição em areia exige pouco orçamento, o que a torna a opção econômica para os fabricantes. Esse ciclo de operações requer componentes baratos para sintetizar o padrão do molde, como areia, argila, madeira etc. Ele não exige a instalação de maquinário pesado e pode ser feito manualmente.
Flexibilidade de design
A fundição por lixamento permite que os fundidores produzam produtos projetados com propriedades flexíveis. Após o vazamento do metal fundido, as peças assumem instantaneamente a forma desejada.
Flexibilidade do material
A fundição em areia é uma técnica de fabricação de alumínio e diversos metais, incluindo cobre, prata, silício e magnésio.
Precisão dimensional
Se o padrão do molde for criado com precisão, os resultados da produção serão exatos nas dimensões necessárias. Isso permite que os operadores construam os itens em qualquer dimensão, desde objetos pequenos até grandes.
Acabamento da superfície
O resultado do acabamento da implementação da produção de alumínio fundido em areia é relativamente suave. No entanto, foram necessárias outras etapas para torná-lo brilhante ou obter a aparência desejada. Isso envolve tratamentos de aquecimento, polimento, usinagem, etc.
Limitações da fundição em areia de alumínio
- Problemas de porosidade
- Defeitos de encolhimento
- Limitações do acabamento da superfície
- Níveis de tolerância limitados
Problemas de porosidade
O alumínio fundido é derramado no molde, criando porosidade. A presença de ar e gás na areia, seja na superfície ou no interior, gera defeitos inevitáveis no desempenho da peça.
Defeitos de encolhimento
Essa técnica geralmente é executada manualmente e requer mão de obra especializada. A imperfeição no padrão do molde e as chances de haver orifícios de ar na areia podem encolher o alumínio fundido, gerando desperdício e necessitando de repetição.
Limitações do acabamento da superfície
O peixe de superfície é a principal limitação das fases de fundição em areia. Os fabricantes não podem produzir produtos de qualidade excepcional por meio dessa etapa. Essas peças passam ainda pelo processo de corte, lixamento ou soldagem.
Níveis de tolerância limitados
A fundição em areia possui menor precisão dimensional e tolerâncias mais rígidas em comparação com as técnicas de fabricação de fundição sob pressão. Isso pode ser uma desvantagem para setores avançados em que a precisão é uma demanda essencial.
Controle de qualidade em fundição de alumínio em areia
Os fabricantes usam diversas técnicas para controlar a qualidade na formação de areia de alumínio. Eles inspecionam visualmente os resultados dos produtos. Essas abordagens garantem que não haja rachaduras, rasgos, distorções, furos ou vazios na fundição. Além disso, várias técnicas são usadas nos processos de controle de qualidade, tais como
- Inspeção de propriedades metalúrgicas
- Inspeções de dimensão
- Testes destrutivos
- Testes não destrutivos
Inspeção de propriedades metalúrgicas
The foundry’s metallurgic lab checks alloy and chemical composition properties. The die-casters ensure that products’ mechanical properties meet the stand requirements, including hardness, tensile strength, yield strength, and load-bearing capability.
Inspeções de dimensão
Os metalúrgicos podem medir as dimensões das aplicações produzidas por meio de micrômetros, calibradores de rosca e plugue e calibradores de altura. As dimensões dos produtos são definidas de acordo com o padrão do setor de fundição e as especificações do cliente.
Testes destrutivos
O teste destrutivo do molde incorpora a inspeção da análise química. Esse desenvolvimento garante ainda mais a tensão de temperatura elevada, a ruptura de tensão, a resistência à corrosão, a dureza e a análise de falhas.
Testes não destrutivos
Nondestructive testing is an approach to examining a product’s inner functionality and surface quality. This process involves X-ray testing for the inner inspection of parts, magnetic particle testing, ultrasonic testing, etc. It helps identify leaks, defects, and magnetic particle inspection.
Concussão:
Fundição de alumínio em areia é uma maneira ampla e hábil de fabricar aplicações de pequenas a grandes dimensões, desde peças domésticas até peças de maquinário. É uma prática econômica e mais proativa do que outros processos. Os fabricantes vêm operando essa técnica há incontáveis anos. Entretanto, além de seus maravilhosos benefícios, ela apresenta algumas deficiências específicas. Isso deve ser considerado ao especificar o procedimento de fundição para empreendimentos de alumínio.