O que você pensa quando ouve o termo fundição de alumínio? Embora o termo fundição sob pressão possa soar como um termo industrial que se refere apenas a maquinário pesado, na verdade é um processo feito com tecnologia avançada para produzir alguns dos produtos mais leves e eficientes que usamos em nosso dia a dia. Por exemplo, o processo de fundição sob pressão é usado na fabricação do corpo do seu smartphone e dos componentes do motor do seu carro.

Então, por que você se importa? Porque esse processo é um exemplo de como a fabricação moderna alcança a verdadeira precisão e o desempenho em uma perspectiva orçamentária. É como a cobertura da receita do bolo, só que o alumínio fundido é o bolo e o aço é a cobertura (os moldes).

Desempenho Por que a fundição sob pressão de alumínio é importante na manufatura moderna

A fundição sob pressão de alumínio é um dos poucos processos capazes de atender a todos os requisitos: retorno rápido, precisão e respeito ao meio ambiente. A fundição sob pressão permite que os fabricantes produzam componentes complexos em grandes quantidades sem sacrificar a qualidade. Menos erros, menos desperdício e tempos de produção mais rápidos. É como uma fábrica que opera sem perder o ritmo.

Visão geral rápida do processo  

O processo de fundição sob pressão pode ser simplificado como a injeção de alumínio fundido em um molde de aço, deixando-o esfriar e solidificar. Em seguida, o molde se abre e uma peça perfeitamente formada é ejetada e avança para a próxima operação. Esse processo parece fácil no papel, mas é extremamente impactante e poderoso.

O que é fundição sob pressão de alumínio?

Fundição sob pressão de alumínio

 Definição simples para iniciantes

O processo de fundição sob pressão de alumínio inclui a criação de peças duráveis e complexas por meio do preenchimento de um molde de metal com alumínio e da fixação dessas peças. As peças são usadas em vários setores, como o automotivo e o de eletrodomésticos. Uma boa analogia para isso é pensar em encher uma bandeja de gelo e congelá-la. Mas, em vez de gelo, a bandeja é substituída por um molde super-resistente que será usado para fundição. 

Como funciona o processo de fundição sob pressão, passo a passo

Derretimento do alumínio

Para fundir o alumínio, ele precisa ser derretido a uma temperatura em torno de 660 graus Celsius. Nessa temperatura, o metal se tornará extremamente fluido e perfeito para a criação de formas complexas. 

Injeção em matriz de aço

Nesse ponto, o metal, após ser derretido, será injetado em um molde que contém o formato do item. O metal é injetado a uma pressão muito alta para preencher todos os pequenos espaços e cantos. 

Resfriamento e solidificação

Em seguida, o metal começará a esfriar e endurecer no formato do item. É importante que isso aconteça muito rapidamente para que o metal seja forte e mantenha a forma estrutural. 

Ejeção e acabamento

Por fim, o molde é concluído. O molde é aberto e o item é removido, e alguns acabamentos são feitos, como corte e polimento, para concluir o processo.

A história da fundição sob pressão de alumínio

História da fundição sob pressão de alumínio

Inovações iniciais

A fundição sob pressão de alumínio teve origem no início do século XIX, com os primeiros fundidores fabricando produtos para a imprensa. Mais tarde, quando o alumínio se tornou mais facilmente disponível, os fabricantes começaram a apreciar as propriedades leves, porém duráveis, da fundição sob pressão de alumínio.

 Evolução do uso industrial

Vários setores caracterizados pela automação e eficiência adotaram a fundição de alumínio devido aos avanços tecnológicos. A eficiência e a durabilidade são os pontos de referência que impulsionam a adaptação da tecnologia.

Principais tipos de fundição sob pressão de alumínio

Fundição sob pressão de alta pressão (HPDC)

Fundição sob pressão de alta pressão

Alta pressão fundição sob pressão (HPDC) é o processo no qual o alumínio fundido é injetado em uma matriz de aço sob alta pressão. Esse processo é altamente eficaz na produção de peças de alumínio complexas e de alta qualidade. Esse método é ideal para a fabricação em massa que exige precisão e resistência. É a técnica de fundição mais comum.  

Fundição sob pressão de baixa pressão (LPDC)

Fundição sob pressão de baixa pressão

Move gradualmente o metal fundido para dentro do molde em uma pressão lenta. Essa técnica é ideal, pois evita a turbulência. Ela garante boas propriedades mecânicas que criam estruturas sólidas, tornando-a ideal para rodas grandes e outros componentes de fundição grandes.

Fundição sob pressão por gravidade

Fundição sob pressão por gravidade

O primeiro desses processos é o Gravity Die Casting, que, como nenhum outro, depende exclusivamente da força da gravidade para encher moldes reutilizáveis com metal fundido. É um processo relativamente mais lento e controlado, que, devido à turbulência mínima, é muito eficaz com geometrias simples. É um processo industrial que, com precisão, processa volumes médios de peças altamente repetíveis, que são de grande importância nos setores automotivo, aeroespacial e industrial, nos quais a alta confiabilidade dos componentes é essencial.

As 5 coisas que você precisa saber sobre fundição sob pressão de alumínio 

Exatidão e precisão excepcionais 

A fundição sob pressão de alumínio é um dos poucos processos que podem garantir um nível tão alto e surpreendente de precisão e exatidão, consistência e tolerâncias estreitas. É devido à alta pressão que o metal fundido é forçado a entrar em uma matriz que contém o formato do componente a ser fabricado. Suaves ao toque, as peças acabadas têm dimensões exatas. A consistência do processo é tal que os componentes se encaixam perfeitamente uns nos outros, o que é muito importante para os setores de alta tecnologia, nos quais a montagem é confiável e a funcionalidade é inovadora. 

Excepcional relação entre resistência e peso 

 Entre os processos de fundição sob pressão, a fundição de alumínio é a que atinge a maior relação resistência/peso, bem como a melhor relação durabilidade/peso. Por esse motivo, os componentes são muito fáceis de manusear, o que é uma grande vantagem se considerarmos projetos que serão amortecidos em uma estrutura. É um dos processos que proporcionam um componente altamente eficiente, bem como alta confiabilidade nos setores aeroespacial e automotivo, considerando também o fato de que aumentará a velocidade da máquina, e não a piorará.

Acessível para produção em larga escala  

A fundição sob pressão de alumínio torna-se econômica em uma escala maior, pois o molde pode ser preparado e reutilizado várias vezes para criar peças idênticas. Nesse ponto, o único custo incorrido será o do metal usado para preencher o molde. Os custos de preparação em uma escala menor seriam compensados pela eficiência obtida no processamento contínuo do trabalho. A qualidade, a confiabilidade e a consistência também são outros fatores que ainda estariam presentes no processo.  

Captura detalhes com formas complexas  

A fundição sob pressão de alumínio é a melhor maneira de criar formas complexas por meio do processo de forçar o metal fundido a preencher moldes de fundição sob pressão complexos e precisos. Características como detalhes finos, bordas afiadas e geometrias intrincadas são facilmente capturadas no molde. O setor como um todo obtém os benefícios de altos padrões com formas complexas e vários designs de padrões de pedidos devido a taxas mais baixas e padrões rápidos no setor.  

Acabamento de superfície de qualidade  

Ao manter os moldes da fundição sob pressão em uma programação de polimento uniforme, os moldes podem produzir componentes fundidos sob pressão com acabamento de superfície suave e sem falhas. O resultado pode ser componentes prontos para montagem, montagem simples, sem usinagem ou acabamento adicional. Isso reduz diretamente os custos de produção e economiza custos de acabamento de usinagem na montagem funcional.

Benefícios da fundição sob pressão de alumínio

Benefícios da fundição sob pressão de alumínio

Durabilidade e resistência à corrosão

Os produtos de fundição sob pressão de alumínio são capazes de oferecer um uso confiável notável devido à capacidade de resistir totalmente à corrosão por causa da capacidade de formar uma camada de óxido que defende as peças fundidas sob pressão da umidade e dos produtos químicos presentes em muitos ambientes extremos. Outros ambientes adversos são capazes de estender ainda mais os anos de uso confiável. As aplicações de uso final têm peças confiáveis em fundições sob pressão automotivas, aeroespaciais e industriais.  

Desempenho leve  

O desempenho leve da fundição sob pressão de alumínio é a capacidade de reduzir a massa líquida dos componentes sem comprometer a resistência. A relação entre resistência e peso afeta muito o desempenho em relação à eficiência de combustível e à velocidade e manobrabilidade gerais para a redução de peso da fundição sob pressão. Esse desempenho leve para uso final é uma necessidade do setor para os setores automotivo, aeroespacial e outros setores sustentáveis e eficientes em termos de combustível.  

Alta condutividade térmica e elétrica  

A alta condutividade térmica e elétrica da fundição sob pressão de alumínio é uma necessidade para muitas aplicações de uso final. A fundição sob pressão é capaz de usar e dissipar com eficiência o calor elétrico necessário em muitos produtos, incluindo dissipadores de calor e aplicações eletrônicas automotivas e aeroespaciais e de energia crítica.

Aplicações comuns da fundição sob pressão de alumínio  

Setor automotivo  

A fundição de alumínio automotivo é fundamental na produção de muitos componentes, incluindo blocos de motor e carcaças de transmissão. As propriedades de resistência e leveza permitem a redução da massa dos veículos, o que afeta muito a eficiência do combustível, o desempenho geral e o manuseio do veículo. Elas são necessárias para ajudar um veículo a incorporar práticas ambientalmente sustentáveis.

Setor aeroespacial

No setor aeroespacial, as peças fundidas em liga de alumínio permitem a produção de peças leves e duráveis que são essenciais devido à sua segurança, eficiência e confiabilidade no complexo mercado global da aviação. A resistência precisa das peças fundidas em liga de alumínio é essencial para produzir os componentes que são confiáveis nas aplicações de aviação e são fabricados para componentes de segurança da aviação.

Eletrônicos de consumo

Nos produtos eletrônicos de consumo, a fundição de alumínio fornece acabamentos duradouros e durabilidade para smartphones, laptops e outros produtos eletrônicos. A moldagem de precisão proporciona designs finos, enquanto as peças de alumínio fundido fornecem a resistência para manter os componentes seguros em produtos leves e confiáveis.

Maquinário industrial

Para o maquinário industrial, a fundição de alumínio é a produção de componentes confiáveis que são construídos para suportar o uso pesado, inato e contínuo. Seu desempenho é resultado da alta resistência e durabilidade do equipamento para uso em produção em massa, construção e setor de energia. Os problemas de uso intenso e contínuo do equipamento no setor de construção e energia é onde são usadas peças confiáveis de alumínio fundido sob pressão.

Fundição sob pressão de alumínio versus outros métodos de fundição

Fundição sob pressão vs. fundição em areia

Fundição sob pressão vs. fundição em areia

A fundição sob pressão e a fundição em areia são ambas formas de produção, com diferentes vantagens. A fundição sob pressão consiste em despejar metal derretido em moldes de aço e aplicar alta pressão. Isso permite a produção de peças com alta precisão. Essas peças também podem ser produzidas com superfícies mais lisas e requerem menos usinagem. Esse método funciona melhor para a produção de grandes quantidades de componentes mais complexos. A fundição em areia consiste em fazer moldes com areia. Esses moldes são mais flexíveis e econômicos e mais adequados para formas maiores ou complexas; no entanto, as peças resultantes são de qualidade inferior e menos precisas. Nos setores que exigem que as peças fundidas sejam produzidas com altas tolerâncias e qualidade de superfície superior, a fundição sob pressão é a melhor opção para manter a eficiência, a consistência e a confiabilidade.

Fundição sob pressão vs. fundição por cera perdida

Fundição sob pressão vs. fundição por cera perdida

A fundição sob pressão versus fundição de investimento lida com alguns problemas específicos. A fundição sob pressão trata da injeção de metal fundido em moldes de aço com alta pressão e gira em torno da produção de grandes quantidades de componentes complexos com acabamentos suaves. Depois que os moldes estiverem prontos, a produção dos componentes impressos pode começar a circular milhares de cópias muito rapidamente, o que a torna a base da fabricação em massa. Os moldes de fundição de cera ou de revestimento usam componentes simples de cera e cascas de cerâmica que protegem os detalhes, mas o processo é muito mais lento do que o processo de matriz. A fundição por cera perdida é mais lenta e exige mais mão de obra, mas é feita sob medida para peças personalizadas de baixo volume. A partir desse ponto, a fundição sob pressão é mais rápida e econômica para uma situação de produção em massa do que a fundição por revestimento. Com isso, a fundição sob pressão está acima das demais, sem dúvida, quando se exige produção em massa com alta precisão e consistência.  

O processo de fundição de alumínio explicado em detalhes.  

Criação de ferramentas e moldes  

A criação de ferramentas e moldes é simplesmente o processo de criação de moldes de aço com uma tolerância muito estreita para criar resultados consistentes e replicáveis. Esses moldes criam a forma, a superfície, a precisão e os detalhes finais de cada peça. A eficiência na produção em massa sem sacrificar a durabilidade variável, a confiabilidade e a repetição de peças finais uniformes é o que separa milhares de peças fundidas.

Sistema de fusão e injeção

O sistema de fusão e injeção é um sistema de vedação multimilionário capaz de controlar a temperatura e a pressão ao injetar alumínio fundido em seus moldes para obter um preenchimento completo, defeitos mínimos e peças fundidas de alta qualidade, complexas e precisas.   

Operações pós-fundição  

Nas operações pós-fundição, as peças de alumínio têm seu excesso de material removido, as superfícies são polidas e as peças passam por inspeção. A aparência, a confiabilidade e a precisão são aprimoradas para garantir que a peça acabada possa suportar os rigores de sua aplicação final e tenha o nível de qualidade exigido.

Desafios na fundição sob pressão de alumínio

Problemas de porosidade: As bolsas de ar devem ser gerenciadas corretamente ou podem enfraquecer as peças.

Manutenção e desgaste de moldes: Para manter os padrões de qualidade, a manutenção consistente é fundamental.

O que faz um bom fabricante de fundição sob pressão de alumínio

Em que você deve prestar atenção?

A experiência, a qualidade dos materiais e as tecnologias usadas devem ser priorizadas.

Padrões de controle de qualidade

A confiabilidade é confirmada por certificação e protocolos de teste.

O impacto da fundição sob pressão de alumínio no meio ambiente

Benefícios da sustentabilidade e da reciclagem

O alumínio é totalmente reciclável, o que diminui a pressão sobre o meio ambiente.

A energia utilizada

Os sistemas mais novos são projetados para serem eficientes e usarem o mínimo de energia.

O setor de fundição sob pressão de alumínio para o futuro

A incorporação da automação e da manufatura inteligente

As linhas de produção são feitas para serem mais eficientes e avançadas com o uso de robótica e inteligência artificial.

A demanda por componentes leves e o crescimento dos veículos elétricos

Peças mais leves podem ser feitas de alumínio. Isso também se aplica aos carros elétricos.

Obtenha os melhores resultados por meio da otimização da fundição sob pressão de alumínio

Dicas sobre a seleção de materiais

O desempenho e a durabilidade podem ser aprimorados com a liga de alumínio correta.

Práticas recomendadas para o projeto

Projetos mais simples também reduzem os custos e as taxas de defeitos.

Conclusão

A fundição de alumínio sob pressão é capaz de fazer mais do que apenas criar projetos complexos; ela pode remodelar setores inteiros. A indústria de fundição sob pressão é capaz de atender às complexas demandas dos setores automotivo, aeroespacial, eletrônico e de maquinário. A qualidade é aprimorada à medida que os produtos se tornam mais confiáveis. Para muitos empresários, a indústria de alumínio fundido é uma ótima maneira de cortar custos de produção. Para outros, é um método interessante de design para produção em massa. Em qualquer cenário, a fundição de alumínio sob pressão é uma parte importante da manufatura hoje e continuará sendo amanhã.