Fundição sob pressão automotiva is a die casting manufacturing process that used to crate customized metal alloy automotive components. In this process, molten metal is injected into a reusable mold or die under high pressure. The metals typically used are aluminum, magnesium, or zinc. This technique creates complex shapes. These parts have high dimensional accuracy and excellent surface finishes.
Muitas peças automotivas são produzidas por meio de fundição sob pressão. Entre elas estão:
- Cabeças e blocos de cilindros
- Caixas de engrenagens e carcaças
- Braços de controle e articulações
- Suportes e componentes do chassi
- Conectores e gabinetes
O fabricantes de fundição sob pressão usually use aluminum, magnesium, or zinc metal. Because parts of these materials are lighter, vehicles can use less fuel.
Você sabe que os fabricantes produzem peças de veículos 70% usando fundição sob pressão?
Let’s learn the fundamental value of automotive die-casting components in producing secure, fuel-efficient, and performance-oriented vehicles.
Componentes automotivos de fundição sob pressão
The metal parts manufacturers make parts for automotive industries via die-casting are known as automotive die-casting components. Because of the die-casting method, you can get accurate shapes with smooth finishes and durability.
As ligas de alumínio são as principais opções de materiais. Com elas, você pode fabricar peças mais leves que consomem menos combustível. Na técnica de fundição sob pressão, primeiramente, o metal escolhido é derretido nos pontos de fusão (por exemplo, o ponto de fusão do alumínio é 660,3 °C). Em seguida, os fabricantes usam alta pressão para transferir esse material derretido para um molde, também conhecido como matriz.
Concentre-se em vários parâmetros de fundição, como temperatura do molde (150-300°C), pressão de injeção (10-200 MPa) e tempo de resfriamento (5-30 segundos) para obter alta qualidade. Esse método eficiente é compatível com projetos complexos e produção em massa. Você pode se beneficiar dele para atender às demandas do setor automotivo.
Tipos de componentes automotivos de fundição sob pressão
Componentes do motor
Automotive die casting components include cylinder heads, engine blocks, and crankcases, power the vehicle. They use plenty of fuel to create motions. Additionally, these parts of the vehicle handle high temperatures and do not accumulate excessive heat. For example, they can manage intense temperatures and pressures of as much as 300 °C and 200 bar, respectively.
A escolha do material de alumínio pode realmente acelerar a construção de peças de veículos, pois também melhora o fluxo de material fundido em até 40% durante a injeção. Portanto, um melhor fluxo de metal preencherá uniformemente a superfície interna de um molde e reduzirá os defeitos. Além disso, sistemas de resfriamento adequados ajudam a solidificar o metal uniformemente e a evitar rachaduras. Por exemplo, se estiver usando um molde resfriado a água, mantenha sua temperatura entre 30 e 50 °C.
Todos os métodos e a programação corretos de fundição sob pressão contribuem para a obtenção de preços fortes e perfeitos sem empenamento. Além disso, além da proteção contra rachaduras, esses métodos proporcionam a você o melhor resultado de qualidade com consistência.
Às vezes, você precisa de dimensões precisas para o encaixe e o desempenho crítico. Portanto, a fundição sob pressão automotiva é a solução que lhe oferece uma precisão de dimensão de apenas 0,1 mm.
Componentes da transmissão e do trem de força
Os componentes da transmissão e do trem de força, como caixas de câmbio e carcaças de diferencial em aplicações automotivas, recebem energia dos motores. Assim, eles são entregues às rodas. Isso faz com que elas comecem a girar e movam o veículo para frente.
Eles enfrentam alto torque e forças rotacionais. Por isso, os fabricantes preferem materiais como ligas de magnésio e alumínio para esse fim. Esses metais diminuem o peso até 30% e o mantêm em torno de 20 a 50 kg.
Além disso, é preciso aumentar a resistência dessas peças para lidar com o alto torque. Isso pode ser em torno de 200 a 500 Nm, mas depende totalmente do veículo. Além disso, a durabilidade da peça que você deve manter deve ser de cerca de 150.000+ milhas.
Se você considerar todos esses aspectos necessários durante a fabricação, suas peças transferirão energia de forma suave. Elas não causarão solavancos ou ruídos, como nos carros automáticos. De fato, a fabricação precisa minimiza as rachaduras, o desgaste, o desalinhamento e o deslizamento das engrenagens nessas peças essenciais.
Componentes estruturais
Geralmente, as peças da suspensão dos veículos suportam cargas de 10.000 a 15.000 N. Esses são os elementos que os fabricantes fabricam para absorver choques de até 3.000 N. Eles gerenciam com eficiência os solavancos da estrada, buracos ou freadas bruscas.
O uso de material de alumínio é uma boa escolha devido às suas opções de leveza. Os fabricantes usam tratamento térmico em torno de 300 a 500 °C para ligas de alumínio. Assim, eles melhoram a resistência geral das peças e reduzem os defeitos.
Porque a seleção de um material ou projeto inadequado pode fazer com que sua peça não funcione em situações adversas. Eles podem causar dobras, fraturas ou desgaste. Portanto, o material correto e as peças com precisão de design suportam o peso do veículo, reduzem as vibrações e absorvem os choques da estrada.
Componentes elétricos
O componente elétrico no fornecimento automotivo alimenta os veículos e controla os sinais. Eles protegem os sistemas sensíveis. Exemplos são conectores, chicotes de fiação, relés, sensores, interruptores e módulos de controle.
Os fabricantes produzem conectores de fiação, que adicionam energia suficiente, como 10 a 50 amperes, para alimentar luzes, sensores e eletrônicos. Eles fabricam feixes de chicotes de fiação nos quais um ou mais fios são roteados e os organizam para conexões adequadas.
Você pode estender a vida útil dessas peças sensíveis em até mais de 10 anos aplicando revestimentos. Além disso, o uso de zinco ou alumínio evita a corrosão. Além disso, as dimensões e os projetos precisos do perfil do produto evitam superaquecimento, conexões soltas ou falhas. Assim, você pode economizar suas peças e permitir que elas trabalhem de forma confiável em todas as condições.
Benefícios dos componentes automotivos de fundição sob pressão
- As we already read, die casting in automotive industry reduces the weight of parts like engine blocks or transmissions by around 30%.
- Por exemplo, se você produzir uma peça de caixa de engrenagens de alumínio com fundição sob pressão, sua peça poderá conter 25% menos peso em comparação com uma de aço.
- The lightweight die-casting part improves fuel economy in vehicles by up to 10%.
- Os processos de fundição sob pressão não desperdiçam os paletes de material e podem economizar até 15% nos custos de produção em comparação com outros processos de usinagem, como o forjamento.
- A escolha do perfil correto do produto e a realização de mudanças drásticas nas características do projeto permitem evitar etapas extras, como esmerilhamento ou polimento. Como resultado, o molde produz perfeitamente bordas finas com superfícies lisas.
- Você também pode procurar por canais de resfriamento avançados para reduzir rachaduras e aumentar a resistência da peça.
- Esse processo permite que você obtenha peças detalhadas com espessura mínima e precisão dimensional de cerca de 0,05 mm.
- Os designs de ajuste perfeito podem ser obtidos por meio dessa técnica.
- Os fabricantes usam a fundição sob pressão para tornar as peças dos veículos mais seguras e eficientes, dando a elas os aspectos necessários, como designs inovadores e aparência estética.
Processo e técnicas de fabricação
Etapas envolvidas no processo de fundição sob pressão
Normally, the die casting automotive components involves four main steps that could be:
- Derretimento
- Injeção
- Solidificação
- Ejeção
Em primeiro lugar, escolhemos um material como o alumínio. Em seguida, derretemos seus paletes em um forno até que atinjam uma temperatura de cerca de 700 °C. Todos os materiais têm pontos de fusão diferentes, como o alumínio que derrete a 660,3 °C, o magnésio que derrete a 650 °C e o zinco que derrete a 419 °C.
Quando essas pequenas partículas se convertem em formas líquidas, os fabricantes as despejam em moldes, o que é conhecido como processo de injeção.
Esses moldes contêm o mesmo formato de produto. Depois disso, eles aplicam alta pressão, que pode variar de 10 a 100 bar para metais de magnésio ou alumínio. O metal começa a mudar sua forma líquida para sólida à medida que os canais de resfriamento, como ar ou água fria, fluem ao redor do molde.
O processo de solidificação geralmente leva de 10 a 100 segundos para endurecer as peças. E na fase de ejeção, as peças ficam prontas para serem removidas.
Vantagens e desvantagens de diferentes técnicas de fundição sob pressão
Fundição sob pressão:
Among the different manufacturing options, high-pressure die casting is the leading one. That uses a pressure of up to 100 bar to inject the metal into the mold. This technique allows you to make strong parts and take less time for production cycles. However, the auto die casting mold that manufacturers employ in this setup is as costly as $5,000 to $10,000 per mold, some of automotive die casting molds are even more than that cost.
Fundição sob pressão de baixa pressão:
Você deve preferir o processo de fundição sob pressão de baixa pressão para peças maiores ou maiores de aplicações automotivas. Porque ele usa menos pressão, que pode ser de cerca de 10 bar, e não prejudica o formato real das peças que preenchem o molde adequadamente.
Esse método consome mais tempo na fabricação de peças delicadas, mas pode ser menos dispendioso (variando de $1.000 a $3.000) do que os sistemas de alta pressão.
Thixocasting:
A necessidade de tarugo e maquinário especializados na tixocast faz com que ela seja cara em comparação com outros métodos. Os fabricantes usam essas máquinas para misturar as partículas de metal antes de colocá-las no molde. É possível produzir peças com menos defeitos. Esse método também pode reduzir o desperdício de material em até 20%.
Projeto assistido por computador (CAD) e manufatura (CAM)
Combining your die-casting process with computer-aided design (CAD) and manufacturing (CAM) applications raises your production level. You can start designing your automotive die casting mold shape using CAD software.
This software depicts the actual appearance and identifies the areas where changes are needed. So, ultimately, you have the automotive casting mold design just right before we start making the mold. It can take around 2 to 5 days.
CAM tools control machinery setups to make the die casting mold and vehicle parts according to your designs. It typically takes 5 to 10 days (depending on the specifics of the project) to complete and produces output with few defects.
Importância do projeto e da manutenção adequados da matriz
Escolha o material da matriz com sabedoria ao pesar os parâmetros de seu produto. Porque o projeto adequado da matriz e seu desempenho podem transformar totalmente o formato dos produtos. Isso também afeta a qualidade da produção e o tempo de ciclo.
Por exemplo, se você projetar o molde em um poço, poderá aumentar a velocidade de produção em até 30% e reduzir os custos em até 20%.
Além disso, toda peça de usinagem precisa de manutenção regular, e o mesmo acontece com esses projetos de moldes. Inspecione suas falhas funcionais e faça alterações imediatamente para evitar o desgaste.
Métodos comuns de controle de qualidade
Quando o produto está pronto, os fabricantes usam vários métodos de controle de qualidade. Por exemplo, inspeção por raios X para detectar falhas internas, penetração de corante para detectar rachaduras na superfície e teste ultrassônico para verificação da integridade do material.
In this way, they can ensure you die casting parts according to your expectations.
Eles verificam o tamanho e a forma do produto de perfil e se certificam de que seus projetos se encaixam perfeitamente. Esse processo também é chamado de inspeção dimensional.
Eles também encontram as áreas de vazamento e as corrigem aplicando juntas de vedação ou outras colas adesivas. Além disso, cada peça contém algumas características estruturais específicas, de modo que os fundidores verificam se a peça mantém as propriedades do material durante a análise metalúrgica.
As fases de inspeção de qualidade são necessárias, especialmente para componentes automotivos fundidos sob pressão. Isso nos permite encontrar erros com antecedência e eliminar quaisquer danos acidentais, melhorando o desempenho.
Seleção de materiais e propriedades
| Materiais | Tipos de ligas | Resistência à tração | Resistência ao escoamento | Resistência à fadiga | Ductilidade |
| Ligas de alumínio (em 60% de peças fundidas sob pressão) | A380, A383, A413 e ADC12 | 250-300 MPa | 150-200 MPa | 100-150 MPa | 10-20% |
| Ligas de zinco (em 20% de peças de fundição sob pressão) | Zamak 3, Zamak 5 e ZA-27 | 250-350 MPa | 200-250 MPa | 150-200 MPa | 10-20% |
| Ligas de magnésio (em 10% de peças fundidas) | AZ91D, AM60B e AE44 | 200-250 MPa | 150-200 MPa | 100-150 MPa | 10-20% |
| Ligas de cobre (em 5% de peças fundidas) | C85800, C86200 e C86400 | 300-400 MPa | 200-250 MPa | 150-200 MPa | 10-20% |
Outros materiais
- Você pode usar as ligas de estanho para aplicações de solda e brasagem
- As ligas de chumbo são as opções para aplicações de baterias e blindagem contra radiação
- Peças de alta temperatura, como veículos, podem ser fabricadas com ligas de níquel
- O titânio é o metal mais resistente e oferece resistência suficiente para aplicações aeroespaciais e biomédicas.
Conclusão:
The manufacturer creates automotive parts via the die-casting process. They focus on reducing the actual weight so that the parts increase fuel efficiency in vehicles. Besides several features like corrosion resistance, strength durability, and even smooth surfaces, you can obtain with this method. The common metals you can choose from are aluminum, magnesium, and zinc. Find your expert die-casting team like Fundição sob pressão de alumínio.
Frequently Asked Questions (FAQ) about Automotive Die Casting
1. What is automotive die casting?
Automotive die casting is a manufacturing process where molten metal (usually aluminum, magnesium, or zinc) is injected into a reusable steel mold under high pressure. This process creates complex automotive parts with excellent dimensional accuracy, strength, and smooth surface finishes.
2. Why is die casting important in automotive industry?
Die casting enables the production of lightweight, durable, and cost-efficient vehicle parts. By reducing component weight, vehicles consume less fuel, achieve higher efficiency, and produce lower emissions, all while maintaining strength and performance. so that die casting in automotive industry is innvative technolofy.
3. Which automotive parts are commonly made using die casting?
Many critical automotive components are made by die casting process, such as:
- Cylinder heads and engine blocks
- Gearboxes and differential housings
- Suspension arms and structural brackets
- Electrical connectors, housings, and sensors
4. What metals are used in automotive die casting?
The main metals are:
- Ligas de alumínio: Lightweight, corrosion-resistant, and widely used for engine and transmission parts.
- Ligas de magnésio: Very light (up to 30% lighter than aluminum) and used for transmission and structural components.
- Ligas de zinco: Strong, corrosion-resistant, and commonly used for electrical and smaller precision components.
5. What are the main benefits of using die-cast automotive components?
- Weight reduction of up to 30% compared to steel
- Improved fuel economy (up to 10%)
- High dimensional accuracy (as little as ±0.05–0.1 mm)
- Excellent surface finish, reducing post-processing steps
- Strong, durable parts capable of withstanding heat, torque, and pressure
- Cost savings of up to 15% in mass production
6. What are the main die casting methods used for automotive parts?
- High-Pressure Die Casting (HPDC): Fast and accurate, best for high-volume production.
- Low-Pressure Die Casting (LPDC): Suitable for larger, more complex parts.
7. How accurate are automotive die-cast components?
Die casting provides exceptional accuracy, with tolerances as tight as 0.05–0.1 mm. This ensures precise fitting of engine, transmission, and structural components without extensive machining.
8. How durable are die-cast automotive components?
When properly designed and manufactured, die casting components can last over 150,000 miles in transmission and drivetrain systems. Structural parts can handle forces of 10,000–15,000 N, while engine parts withstand temperatures up to 300 °C and pressures of 200 bar.
9. What role does quality control play in automotive die casting?
Manufacturers use advanced quality control methods such as X-ray inspection (for internal flaws), ultrasonic testing (for material strength), and dimensional inspection (for accuracy). These steps ensure that die-cast components meet safety, performance, and reliability standards.
10. Why is aluminum the preferred material in automotive die casting?
Aluminum alloys combine strength, lightweight properties, and good thermal conductivity. They reduce vehicle weight by up to 25%, improve molten flow during casting, and resist corrosion—making them ideal for engine blocks, gearboxes, and structural components.
11. How does die casting reduce production costs?
Die casting minimizes material waste, reduces the need for additional machining, and allows mass production of complex parts. Compared to forging or machining, die casting can save up to 15–20% in production costs.
12. How long does it take to produce a die-cast automotive component?
Production time depends on part complexity. A typical cycle involves melting, injection, solidification, and ejection, but there are additional jobs needed for the automotive die casting parts, some post-manufacturing, such as machining, hole drilling, and thread tapping. Additionally, there are die casting surface finishes for some automotive parts; those include powder coating, painting, E-coating, etc. If the molde de fundição sob pressão has not yet been manufactured, it will take approximately 5-10 weeks to create the mold before starting the entire die casting manufacturing process.