Diferença entre fundição e fundição: quando estamos falando de fabricação de metais, dois termos frequentemente aparecem juntos: fundição e fundição. As pessoas envolvidas no ambiente de trabalho em engenharia, manufatura, fabricação de metais ou aquisição da cadeia de suprimentos devem entender a distinção entre eles. Um dos processos de fabricação mais antigos e importantes da história da humanidade é a fundição de metais. Ele permite que o metal bruto seja convertido em produtos industriais e comerciais bem formados e resistentes, que são muito precisos. No entanto, a palavra fundição é comumente usada de forma branda, mas há uma diferença entre fundição como uma ação e fundição como o estabelecimento onde o processo de fundição seria realizado. Esses dois conceitos andam de mãos dadas, mas são essencialmente diferentes.

A fundição é o derramamento de metal derretido em um molde com o objetivo de transformá-lo em uma forma específica, seja uma engrenagem, um encaixe de um tubo ou uma peça complexa de um motor. É uma fase da montagem da manufatura. Por outro lado, uma fundição é o local onde esse processo ocorre, e muitos outros relacionados a ele, como fusão, preparação do molde, acabamento e verificações de qualidade, ocorrem de forma coerente e escalonável. O conhecimento da diferença entre as atividades de fundição e moldagem é de extrema importância em termos de planejamento de produção, estimativas de custo ou seleção de fornecedores.

Neste artigo, o autor define uma fundição, seus principais estágios e como ela difere do conceito geral de fundição.

O que é Foundry?

Uma fundição é um local de fundição de metal. É onde o metal fundido é derramado em moldes para criar peças e formas complexas, em uma instalação industrial ou oficina. Alguns dos setores que dependem muito das fundições são o setor automotivo, o setor aeroespacial, o setor de construção, o setor agrícola e o setor de energia.

Visão geral do processo de fundição

A operação normal de uma fundição envolve as seguintes etapas:

1. Criação de padrões: Desenvolver uma cópia da última seção.
2. Preparação do molde: Fundição na cavidade do molde, ou seja, areia ou metal.
3. Fusão de metais: Aquecimento de metal fundido.
4. Derramando: Colocação de metal derretido no molde.
5. Resfriamento e solidificação: deixando o metal esfriar e endurecer.
6. Limpeza e agitação: Raspagem do molde e limpeza.
7. Processamento, remessa e inspeção: Retificação, usinagem e controle de qualidade.

Uma fundição é um tipo de ambiente muito técnico que combina engenharia de ponta com ciência metalúrgica. Elas consistem de pequenas oficinas a enormes plantas industriais capazes de produzir milhares de peças fundidas por dia.

Tipos de fundições

Fundição. Há diversas variedades de fundições especializadas em diferentes tipos de fundição:

• Fundições de ferrosos:  Escultura em ferro e aço.
• Fundições não ferrosas: Concentre-se em alumínio, bronze e outras ligas.
• Fundições de trabalho: Faça produções em pequenas quantidades ou peças específicas para o cliente.
• Fundições de produção: Pproduzir uma grande quantidade de componentes.

Os metais normalmente usados em fundições

Dependendo da aplicação, as fundições trabalham com muitas variedades de metais. Os mais comuns são:

• Ferro fundido: Também é conhecido por ser facilmente moldável e por criar amortecimento de vibrações.
  Aço fundido:  Ele proporciona mais força e resistência.
• Ligas de alumínio:  Livre de corrosão e leve.
• Bronze e latão:  Eles são comumente aplicados a peças ornamentais ou resistentes à abrasão.
• Ligas de magnésio: Leve e não tão amplamente utilizado devido ao risco de inflamabilidade.

Os vários metais têm comportamentos diferentes no estado fundido e, portanto, as fundições precisam considerar o manuseio específico, a temperatura de fusão e os materiais do molde.

Processos importantes de uma fundição

Um processo de fundição compreende vários processos fundamentais, todos eles necessários para a qualidade e a precisão da fundição final:

1. Criação de padrões  

Um padrão é uma cópia do último objeto que está sendo fundido. Ele é usado para fazer a cavidade do molde. Os padrões podem ser de madeira, plástico, metal ou até mesmo de cera, dependendo da técnica de fundição.

2. Moldagem  

Isso significa que uma impressão negativa do padrão seria feita no material de moldagem, ou seja, areia ou cerâmica. Existem dois tipos de moldes: 

Moldagem em areia verde: A moldagem em areia verde usa areias com pouco ou nenhum aglutinante e é um processo usado na fabricação de uma caixa ASTM A588 ou ASTM A370 (foto), um ferro fundido de alta resistência produzido por fundição em moldes implantados com caixas de eixo de aço fundido, que, por sua vez, são assentadas em areia.  

3. Fusão e derramamento  

Os fornos usados para derreter os metais incluem fornos de indução, fornos de arco elétrico ou fornos de cúpula. Depois de derretido, o metal é despejado no molde com a ajuda da gravidade, da pressão ou do vácuo.

4. Resfriamento e solidificação  

Em seguida, o metal se solidifica na forma de um molde após o vazamento. A alocação da estrutura do grão, das propriedades mecânicas e do acabamento da superfície se deve às taxas de resfriamento.

5. Limpeza e agitação  

O molde é desmontado (no caso de moldes descartáveis) e a parte solidificada é retirada. Jateamento de areia, esmerilhamento ou tratamento com produtos químicos são os processos de limpeza da fundição.

6. Verificação e polimento  

Os últimos processos envolvem processo dimensional, testes não destrutivos, tratamento térmico e usinagem. Quaisquer falhas, como porosidade ou contração, são apontadas e retificadas.

O que é casting?

O processo real de formação de um objeto de metal por meio do derramamento de metal fundido em um objeto é conhecido como fundição. É o processo ou método, e não o local, em que é realizado. As peças fundidas podem ser feitas em uma fundição ou também podem ser feitas em oficinas que não sejam de fundição ou em linhas de produção.

Em poucas palavras:

• O local é uma fundição. O processo é chamado de fundição.
• Vários tipos de fundição podem ser classificados em geral.

Tipos de métodos de fundição 

A fundição pode ser realizada de várias maneiras. Elas incluem:

1. Fundição em areia

Essa é uma das técnicas mais antigas e multifuncionais. Componentes metálicos de formas e tamanhos diferentes podem ser feitos com um molde de areia.

2. Fundição sob pressão

Refere-se às ações de forçar o metal fundido em moldes de aço reutilizáveis de alta pressão. Típico de ligas de alumínio, zinco e magnésio de alto volume.

3. Fundição por revestimento (cera perdida)

Tem grande precisão e é aplicado nos setores aeroespacial e médico. Os padrões de cera são revestidos com cerâmica e a cera é derretida, deixando uma cavidade.

4. Fundição em molde permanente

Preenche cavidades por meio do uso da gravidade ou de baixa pressão e do uso de cavidades metálicas reutilizáveis. É mais preciso em termos dimensionais do que a fundição em areia.

5. Fundição centrífuga

A força centrífuga é usada para fundir as peças, moldando o metal fundido através do molde giratório. Adequado para lidar com componentes cilíndricos, como tubos ou rolamentos.

Qual é a diferença entre uma fundição e uma fundição?

Tabela 1: Diferença entre uma fundição e uma peça fundida

O motivo pelo qual as pessoas confundem Foundry e Casting?

A associação inseparável entre as duas palavras, foundry (fundição) e casting (moldagem), às vezes é resultado da forma como as palavras são usadas na linguagem informal e de sua descrição no anúncio. Os termos "fábrica de fundição" ou "planta de fundição" são fáceis de substituir um pelo outro, especialmente quando se trata de uma fundição.

Além disso, como o principal processo que ocorre em uma fundição é a fundição, as duas palavras se tornam altamente sinônimas. No entanto, para as pessoas que trabalham no setor, a separação é útil para definir funções, responsabilidades e procedimentos.

Utilização de fundição e moldagem na vida real

A fundição é um dos processos básicos de fabricação que dá suporte a vários setores. As fundições são uma parte importante da indústria pesada e também da indústria leve. Algumas das principais áreas que dependem de componentes fundidos são as seguintes:

1. Setor automotivo

As peças fundidas são amplamente utilizadas em motores, sistemas de transmissão, chassis e peças de suspensão. As peças típicas são:

• Blocos de motor
• Cabeçotes de cilindro
• Tambores de freio
• Caixas de câmbio

Esse espaço é ocupado por peças fundidas de alumínio e ferro, que são resistentes, baratas e bem usinadas.

2. Aeroespacial

O setor aeroespacial exige peças leves e de alta resistência. São usados processos de fundição por cera perdida e outros processos de fundição de precisão.

• Lâminas da turbina
• Peças para aviões a jato
• Suportes estruturais

Nesse caso, os sistemas de tolerância dimensional e resistência à fadiga também são considerados, bem como a resistência mecânica.

3. Infraestrutura e construção

As finalidades do uso de ferro fundido e aço na construção incluem:

• Tubulações de água
• Sistemas de drenagem
• Estruturas de suporte
• Tampas de bueiros

Isso os torna duradouros e adequados para o projeto de infraestrutura, pois sobrevivem em um ambiente difícil.

4. Potência e energia

Em usinas térmicas, hidrelétricas ou eólicas, as peças fundidas podem ser encontradas em:

• Carcaças de turbinas
• Corpos de válvulas
• Carcaças de bombas

É com base no processo de fundição que é possível criar uma forma grande e complexa capaz de suportar altos níveis de pressão e temperatura.

5. Equipamentos agrícolas

Devido à sua força e resistência ao desgaste, as peças pesadas de ferro fundido ou dúctil são usadas em tratores, arados e colheitadeiras. As peças que são fabricadas em fundições para ajudar esse setor são:

• Carcaças de engrenagens
• Componentes do eixo
• Contrapesos

Os méritos das fundições e dos processos de fundição

O procedimento de fundição contém várias vantagens importantes que o tornam perfeito para uma ampla gama de projetos de fabricação:

Flexibilidade de design

Os fabricantes usam a fundição para obter grandes áreas de superfície e geometrias complexas, cavidades internas e outros formatos complexos que são difíceis ou caros de fabricar por meio de usinagem ou soldagem.

Grande variedade de materiais

A fundição pode ser usada com metais ferrosos e não ferrosos, bem como com ligas exóticas. As fundições têm a opção de personalizar os materiais para atender às demandas de desempenho, como resistência ao calor, resistência ao desgaste e resistência à corrosão.

Eficiência de custo

A fundição é mais econômica em comparação com outros métodos de fabricação, especialmente em grandes níveis de produção. Quando o molde é produzido, a fabricação posterior é rápida e econômica.

Desperdício mínimo

Na maioria das fundições contemporâneas, a reciclagem efetiva é introduzida. Os metais de sucata podem ser derretidos e reprocessados, tornando as matérias-primas mais baratas e minimizando os danos causados ao meio ambiente.

Escalabilidade

As fundições têm a flexibilidade de passar da produção em pequena escala para a produção em massa com relativamente poucas alterações no processo, o que as torna a principal opção para a criação de protótipos de produções em escala real.

Limites e negativos

De fato, por mais versátil que seja a fundição, ela tem suas limitações. O conhecimento das desvantagens é fundamental para a seleção de um processo de fabricação adequado.

Precisão dimensional

Pode-se esperar algum encolhimento e deformação, dependendo do método de fundição utilizado. Tolerâncias apertadas geralmente envolvem um processo subsequente, como a usinagem.

Acabamento da superfície

As superfícies fundidas são frequentemente submetidas a um processamento secundário, como esmerilhamento ou polimento, principalmente quando se trata de fundição em areia.

Maior custo de ferramental de inicialização

Os moldes e padrões podem ser muito caros e demorados em processos como fundição sob pressão e fundição por cera perdida.

Defeitos

Porosidade, encolhimento, rasgos quentes ou inclusões podem surgir e comprometer a integridade do produto resultante, a menos que esses problemas sejam resolvidos de forma eficaz no processo de fabricação.

Seleção entre fundição e outros processos de fabricação 

A escolha da fundição em vez do forjamento, da usinagem ou da fabricação depende de muitos fatores:

Tabela 2: Seleção entre fundição e outros processos de fabricação 

No entanto, em usos que exigem resistência mecânica, precisão ou acabamento superficial muito altos, a fundição pode precisar ser substituída por forjamento ou usinagem CNC.

Tendências modernas e automação em fundição

As fundições modernas, como qualquer outro setor, estão se desenvolvendo rapidamente com os avanços da tecnologia. Entre as principais tendências, há:

Fundições inteligentes (IoT 4.0)

O controle de qualidade e a produtividade nas fundições estão sendo transformados pela implementação de sensores de IoT, captura de dados em tempo real e manutenção preditiva.

Padrões e moldes usando impressão 3D

A manufatura aditiva tornou-se um método de produção direta de padrões e, agora, até mesmo de moldes de fundição, reduzindo o tempo de espera e os gastos com prototipagem.

Sustentabilidade

As fundições estão se tornando mais limpas na produção por meio de coisas como fornos elétricos de fusão e melhor controle de emissões de poeira/partículas.

Software de simulação

Usando um sofisticado software de simulação de fundição, os engenheiros podem ver o fluxo do metal, a solidificação e os possíveis defeitos bem antes de irem para a manufatura, a fim de gerar menos desperdício e melhorar a qualidade.

O futuro das fundições na fabricação global

Embora processos mais sofisticados para a fabricação de peças tenham ultrapassado as fundições, as fundições ainda são vitais. Elas podem criar peças de metais potentes, grandes e complicadas em grande escala, o que faz com que continuem sendo relevantes nos setores. Elas estão se tornando mais inteligentes e mais sustentáveis por meio de invenções de digitalização, fabricação sustentável e uso de inteligência artificial no controle de processos.

Além disso, a crescente popularidade dos veículos elétricos, as instalações de energia eólica e o aprimoramento do domínio aeroespacial contribuem ainda mais para o aumento da demanda por peças fundidas de alto desempenho.

Visão geral: Algumas das principais disparidades entre fundição e moldagem

Tabela 3: Em uma recapitulação das principais diferenças:

Em resumo:

A fundição ocorre em uma fundição. Casting é o processo em uma fundição.

Considerações finais

A distinção entre fundição e moldagem não é apenas semântico; é essencial para engenheiros, compradores e empresas de manufatura. As fundições são instalações de produção em grande escala onde o processo de fundição é realizado de forma profissional, segura e consistente. Quando se trata de aquisição de peças, avaliação de fornecedores e aprimoramento dos processos de fabricação, os benefícios de compreender as funções específicas de cada um desses termos podem resultar em um nível maior de sucesso e em uma qualidade ainda melhor de um produto.

Perguntas frequentes 

1. Fundição e fundição têm o mesmo significado?

Não. O processo é de fundição, e o local onde a fundição é realizada é uma fundição.

2. É possível fundir sem o uso de uma fundição?

A fundição de qualquer tipo, mesmo nos tempos modernos de fabricação, nunca pode ser feita em um campo aberto, pois os requisitos de equipamento e segurança exigem que ela seja feita em uma fundição.

3. É mais complicado fundir ou operar uma fundição?

A fundição é ainda mais complicada, pois processa todo o ciclo de vida do design e da conclusão do produto, incluindo o gerenciamento da qualidade.

4. Existe alguma fundição que não faça apenas fundição?

Sim. O acabamento de superfície, a usinagem e o tratamento térmico também estão amplamente disponíveis em muitas fundições.

5. Uma peça de metal deve ser chamada de peça fundida ou de fundição?

O processo pode ser indicado pelo uso da peça fundida, enquanto a peça feita em fundição é uma alternativa quando é importante indicar a origem ou a qualidade da fabricação.