O que é HPDC? Suas aplicações e vantagens

HPDC, ou Fundição sob pressão de alta pressãoé um processo de fabricação de metais de baixo ponto de fusão. Essa técnica gera grandes volumes de peças metálicas complexas. Ela produz peças de metal altamente precisas. O valor de mercado global do HPDC será de cerca de US$ $14650 milhões em 2024. De acordo com um estudo de pesquisa, ele aumentará para US$ 2.770 milhões até 2030. Portanto, vamos esclarecer o processo completo e as vantagens do HPDC nesta postagem do blog.

História da HPDC Casting

A origem do Fundição HPDC remonta a meados de 1800. Ele foi usado pela primeira vez no setor de impressão. O chumbo e o estanho eram despejados em um molde. Assim, a fundição HPDC produziu primeiro as chaves do maquinário de impressão. Mas o processo era lento naquela época. Além disso, não era adequado para a produção em massa de metais. Com o tempo, os avanços tornaram o processo altamente eficiente. Atualmente, é um processo confiável devido a melhorias contínuas.

Como você definiria a fundição HPDC?

A fundição HPDC é um método eficiente para fabricar peças metálicas de alta qualidade. Nessa técnica, o metal fundido sob alta pressão é injetado em um molde ou em uma cavidade de matriz. O metal quente esfria e se solidifica rapidamente na cavidade da matriz. Depois disso, ele assume a forma do molde. Podemos então separar o metal desejado do molde. Os metais fundidos são principalmente ligas de magnésio e alumínio. O molde geralmente é feito de aço ou ferro fundido. A fundição HPDC é mais comum na fabricação de produtos automotivos e eletrônicos. Mas ela também fabrica produtos de alta precisão para uso diário.

Processo passo a passo de fundição HPDC

Agora você sabe sobre a fundição de HPDC e seu tamanho no mercado global. Talvez você esteja curioso para conhecer o processo completo. Então, vamos discutir seu processo completo. O método de fundição de HPDC pode variar de acordo com os requisitos do produto. Portanto, aqui estão as etapas do processo geral de fundição de HPDC.

1. Preparação do molde

Primeiro, prepare o molde. O molde é projetado com base na forma do produto desejado. O molde é composto principalmente de aço. Portanto, ele pode suportar altas temperaturas e pressão.

• A configuração do molde:

Agora, monte o molde na máquina de fundição sob pressão. A máquina de fundição sob pressão tem duas metades. Uma é a metade secundária da matriz. A outra é uma metade móvel do molde. A máquina de fundição sob pressão fecha as duas metades do molde.

• Manutenção do molde:

A manutenção do molde também é importante. Limpe o molde para remover as impurezas. Pré-aqueça o molde fundido para ajudar o fluxo do metal fundido. Além disso, lubrifique o lado interno do molde para regular a temperatura. Isso facilita a remoção do produto desejado.

2. Injetar o metal fundido

Adicione o metal fundido na câmara de injeção. Depois disso, injete-o no molde. O processo de injeção ocorre rapidamente. Ele requer uma pressão muito alta, de 1500 a 25000 PSI. Há duas maneiras diferentes de injetar o metal no molde. São elas: injeção em câmara quente e injeção em câmara fria.

• Injeção em câmara quente:

A injeção em câmara quente é melhor para metais com baixos pontos de fusão, portanto, é adequada para ligas de zinco, magnésio e chumbo. Nesse método, preenchemos o metal em um tubo em forma de pescoço de ganso. Em seguida, o tubo ejeta o metal na cavidade da matriz por meio de seu bico.

• Injeção em câmara fria:

A injeção em câmara fria é ideal para metais com altos pontos de fusão. Metais sólidos, como alumínio, cobre e latão, usam esse mecanismo. Nesse método, despejamos o metal na luva da câmara fria. Isso pode ser feito manual ou automaticamente. Agora, um êmbolo hidráulico força o metal da luva curta para dentro do molde.

3. Resfriamento e solidificação

• Resfriamento:

O metal derretido esfria rapidamente. Assim, ele assume o formato da cavidade do molde. O resfriamento rápido ocorre devido à alta condutividade térmica do material do molde.

• Solidificação: O metal se solidifica após o resfriamento. O metal pode encolher depois de ficar duro. Mas a alta pressão mantém sua dimensão. Além disso, ela também garante que o metal esteja livre de vazios internos.

4. Remoção do metal

Após o resfriamento e a solidificação, as metades do molde são abertas. Os pinos de ejeção empurram o metal para fora do molde. Agora o metal desejado está pronto.

5. Recorte

A peça fundida pode ter excesso de material. Por isso, usamos serras e ferramentas de corte para aparar o metal. O corte ajuda a obter o melhor acabamento de superfície.

Vantagens da fundição sob pressão de alta pressão:

Agora, conhecemos o processo completo de fundição HPDC. Então, vamos falar sobre suas vantagens. Algumas de suas vantagens são:

1. Produção em massa

O HPDC pode produzir grandes volumes do metal necessário. A alta pressão permite a injeção de metais fundidos em uma velocidade rápida. Assim, ela produz grandes quantidades de metal. Portanto, a HPDC é bem conhecida pela produção em massa de materiais.

2. Alta resistência

A fundição sob pressão HPDC fabrica estruturas metálicas uniformes. Portanto, ela aprimora as propriedades mecânicas. Portanto, o metal produzido é de alta qualidade.

3. Componentes de paredes finas

Diferentemente de outras peças fundidas, a fundição HPDC pode fundir componentes de paredes finas. Sua alta pressão cria peças leves. Portanto, ela ajuda a reduzir o peso dos metais. Além disso, permite a inserção de peças cofundidas, como parafusos.

4. Alta qualidade

O HPDC proporciona acabamentos de superfície suaves para os metais desejados. Ele garante que o metal fundido preencha todas as partes do molde. Assim, ele cria superfícies lisas. Essas superfícies são melhores para a aplicação de revestimentos adicionais. Portanto, elimina a necessidade de usinagem secundária.

5. Flexibilidade

Os formatos das matrizes são flexíveis na fundição HPDC. Portanto, ele permite a construção de peças complexas. Essas peças complexas são usadas em maquinário complexo.

Diferença entre fundição sob pressão de alta pressão e fundição sob pressão de baixa pressão

Portanto, aqui está uma tabela comum que o ajudará a conhecer as principais diferenças entre a fundição sob pressão de alta pressão e a fundição sob pressão de baixa pressão:

Limitações da fundição HPDC

1. Custos iniciais elevados: Assim, são necessários grandes investimentos de capital em máquinas e moldes.
2. Equipamentos complexos precisa funcionar com grande precisão, e sua manutenção também envolve trabalho especializado.
3. Compatibilidade limitada de materiais: A vacinação contra sulfeto é mais eficaz para metais que derretem em baixas temperaturas, como alumínio e zinco.
4. Restrições de tamanho e peso: a aplicação é praticada principalmente em pequenas porções.
5. Os problemas de porosidade podem conter alguns vazios internos e, portanto, exigem que uma quantidade precisa de pressão seja aplicada a eles.
6. Acabamento adicional: Ele ainda pode precisar de operações adicionais ou retoques para estar pronto para uso ou para ter o nível necessário de suavidade, por exemplo.

Máquina HPDC com câmara fria

Aplicações da fundição HPDC:

A fundição HPDC tem um amplo escopo de aplicações. Algumas delas são:

• Setor de saúde:

Ela produz ferramentas cirúrgicas mais leves para o setor de saúde. A fundição da HPDC construiu dispositivos médicos, máquinas de ultrassom e dispositivos implantáveis. Portanto, ela tem uma função essencial, mesmo no setor médico.

• Setor aeroespacial: A fundição sob pressão HPDC cria peças de motor complicadas no setor aeroespacial. Ela também ajuda na construção de componentes de aeronaves. Às vezes, ela cria pequenas peças estruturais da aeronave.
• Setor automobilístico:

A fundição HPDC gera diferentes peças para o setor automobilístico. Alguns dos principais componentes que ela pode produzir são:

• Blocos de motor
• Cabeçotes de cilindro
• Peças de transmissão
• Componentes do freio
• Peças de suspensão
• Bens de consumo: A fundição HPDC pode fabricar itens do cotidiano. Podem ser eletrodomésticos, como componentes de geladeiras. Também pode criar hardware de consumo e diferentes componentes domésticos.
• Setor esportivo:

Ele tem amplas aplicações no setor esportivo. A HPDC pode fabricar diferentes componentes para bicicletas. Ela também pode projetar tacos de golfe e raquetes de tênis. A HPDC contribuiu para quase todos os setores.

Quais são as alternativas para a fundição de HPDC?

Atualmente, existem vários métodos disponíveis no mercado que podem ser usados no lugar da fundição HPDC. Vamos discuti-los aqui.

1. Fundição em areia

A fundição em areia está entre os procedimentos de fundição mais antigos e mais amplamente utilizados para várias aplicações. Nesse processo, é feito um molde de areia, e o metal fundido é lançado no molde por meio de um cadinho. A principal vantagem da fundição em areia é que ela é barata para o volume de produção, especialmente em pequenos volumes, e é usada para produzir peças grandes ou com estruturas complexas. Ela é especialmente adequada para diferentes tipos de metais e pode produzir blocos de motor, grandes produtos de metal e até mesmo protótipos de motores.

2. Fundição por revestimento

A fundição por cera perdida, também conhecida como fundição por cera perdida, envolve o uso de uma cópia em cera da peça real para criar um molde no qual um material cerâmico é usado para cobrir o modelo de cera. Em seguida, a água é lavada e, em vez de cera, o metal derretido é despejado no molde de cerâmica.

Fundição sob pressão por gravidade

Também chamado de fundição em molde permanente, é um molde circunferencial feito de metal em que o metal fundido é derramado sob força, que é a gravidade. Esse processo resulta na produção de peças com propriedades mecânicas superiores às da fundição em areia e, ao mesmo tempo, produz boa precisão nos produtos finais. Fundição sob pressão por gravidade é mais adequado para aplicações em que um número razoavelmente grande de itens ou itens de grande porte são fabricados e é mais comumente usado na fabricação de autopeças, peças de motor e produtos pesados devido às vantagens da economia e da construção padrão.

Por que escolher a GC Precision Mold Co. para o HPDC?

Agora você conhece quase tudo sobre a fundição HPDC. Então, vamos lhe dizer por que a GC Precision Mold Co. é uma das melhores empresas de fundição de HPDC. empresa de fundição sob pressão de alta pressão. Aqui estão os motivos:

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• Máquinas de fundição sob pressão que variam de 120 toneladas a 1650 toneladas

Conclusão:

O tamanho do mercado global de fundição HPDC está aumentando a cada dia. A fundição sob alta pressão envolve a fusão de metal sob alta pressão. O metal fundido é então convertido na forma desejada. Essa técnica pode moldar até mesmo metais com formas complexas. O processo consiste em quatro etapas. Essas etapas são: preparar o molde, injetar o metal fundido, resfriar e solidificar e, em seguida, remover o metal. Essa técnica molda metais nos setores automobilístico, de saúde e esportivo.

Perguntas frequentes

Q1. Quais são os contras da fundição HPDC?

A fundição sob pressão HPDC tem vários contras. Seus custos de equipamento são muito altos. Os pequenos fabricantes não podem pagar por isso. Gerenciar a temperatura, a pressão e as condições durante o processo é um desafio. Portanto, requer monitoramento cuidadoso ou cuidados pós-fundição. Portanto, as soluções para esses problemas podem ser caras e demoradas.

Q2. O que significa HPDC?

HPDC significa fundição sob pressão de alta pressão. Ela usa alta pressão para produzir metais altamente lisos. Metais de formas complexas podem ser criados devido à pressão elevada. Assim, essas peças de metal são usadas em aparelhos e esportes complexos.

Q3. Que tipos de metais são comumente usados na fundição HPDC?

A fundição HPDC normalmente envolve metais de baixo ponto de fusão como o metal escolhido, ou seja, alumínio, magnésio e ligas de zinco. Esses metais são escolhidos para uso porque podem ser facilmente injetados em moldes e resfriados rapidamente para produzir peças de alta qualidade que atendam aos requisitos mecânicos da aplicação específica.

Q4. Como o HPDC se compara a outros métodos de fundição?

HPDC é capaz de produzir com taxas mais rápidas, maior precisão das dimensões e superfícies lisas para os produtos. O HPDC tem as vantagens da produção de peças complexas e de paredes finas, que têm melhor consistência em comparação com a fundição em areia e nenhuma ou muito pouca necessidade de tratamentos pós-fundição. No entanto, é mais caro devido às despesas incorridas na aquisição do maquinário usado na moldagem do metal e dos próprios moldes.