A fundição sob pressão é um processo de formação de metal de alta precisão que transforma rapidamente o metal fundido em geometrias complexas. A fundição envolve o preenchimento de metal fundido, como liga de alumínio, em um molde de precisão em alta velocidade usando uma máquina de fundição sob pressão. Em seguida, aplica-se alta pressão para produzir grandes quantidades de peças fundidas com alta precisão e excelente superfície de fundição em um curto espaço de tempo.

Considere o que torna algumas das ligas de fundição sob pressão mais usadas tão valiosas enquanto investigamos.

"De acordo com as últimas pesquisas, as ligas de alumínio de fundição sob pressão (HPDC) são usadas para dissipação de calor em veículos, eletrônicos e comunicações. Como a demanda está aumentando, os pesquisadores estão explorando a condutividade térmica das ligas de alumínio."

Fonte: Liu, Yixian e Shengwu Xiong. "Research Progress on Thermal Conductivity of High-Pressure Die-Cast Aluminum Alloys" (Progresso da pesquisa sobre condutividade térmica de ligas de alumínio fundido sob pressão). Metals, vol. 14, no. 4, Mar. 2024, p. 370. https://doi.org/10.3390/met14040370.

Por exemplo, o A380 (ADC12) domina a fundição sob pressão de alumínio, que responde por mais de 90% de produção. Outras ligas têm benefícios exclusivos: O A360 é melhor para componentes de paredes finas, enquanto o AlSi9Cu3 é forte e resistente ao desgaste para pistões e engrenagens.

Ele oferece excelente qualidade que não pode ser obtida com outros métodos de fundição, como fundição em molde de areia e fundição por gravidade, incluindo alta precisão dimensional, boa superfície de fundição e um alto grau de liberdade no projeto.

O que é fundição sob pressão de alumínio?

Fundição sob pressão de alumínio é um método de fabricação de alta precisão. Essa e outras ligas de alumínio são usadas para criar diferentes peças com metal fundido. Esse processo geralmente passa pelas seguintes etapas:

1. Criação de moldes
2. Derretendo o metal
3. Injeção e solidificação
4. Ejeção e acabamento de peças

Ligas populares para fundição sob pressão de alumínio

Observação: Os níveis de tolerância dependem diretamente do projeto, da espessura da parede e do fabricante específico de fundição sob pressão. A melhor prática é consultar seu fabricante de fundição sob pressão.

Ligas de alumínio para fundição sob pressão | ADC Material

Propriedades mecânicas das ligas de alumínio para fundição sob pressão

ADC1

O limite de escoamento é um pouco menor, portanto, não é adequado para peças que exigem alta resistência. Entretanto, como mencionado acima, ele é considerado bom para formas complexas e paredes finas devido à sua boa capacidade de fundição, mas é um material padrão que é usado muito raramente.

ADC3

Possui propriedades de galvanoplastia razoavelmente boas e tem boa resistência ao desgaste e usinabilidade. Também tem excelentes propriedades de resistência e estanqueidade a altas temperaturas. Além da resistência à pressão, ele também tem excelente resistência à tração e ao impacto, o que o torna útil em aplicações que exigem essa resistência.

A resistência à corrosão também é comparável a ADC1e a capacidade de fundição é boa, embora não tão boa quanto a do ADC1. Outras ligas similares são equivalentes ao A360.0.

ADC5

Embora tenha ótima resistência à corrosão, não tem boa capacidade de fundição, portanto não é adequado para produtos com formas complexas. Quanto às propriedades mecânicas, ele tem bons parâmetros de alongamento e valor de impacto, portanto, pode ser considerado quando a resistência é necessária.

ADC6

É um material com excelente resistência ao desgaste e usinabilidade e tem boa capacidade de polimento. É uma liga equivalente a 515.0.

ADC10

Além da boa usinabilidade e capacidade de fundição, a resistência também é aprimorada com a adição de cobre como elemento aditivo. É um tipo bem equilibrado de fundição sob pressão de alumínio que tem excelente resistência e boa capacidade de fundição.

Ele é usado com frequência porque pode produzir produtos com excelentes propriedades mecânicas e boa resistência à pressão. Entretanto, embora tenha um equilíbrio semelhante ao ADC12O valor de um aço inoxidável, mas não pode corresponder à quantidade usada. Como liga, é equivalente ao A380.0.

ADC10Z

Embora tenha propriedades semelhantes às do ADC10 Como uma fundição sob pressão de alumínio, como a capacidade de fundição e a resistência mecânica, ela contém zinco como impureza e tende a ser ligeiramente inferior em termos de resistência a rachaduras na fundição e resistência à corrosão.

Os materiais com um Z no final são materiais fundidos em alumínio que podem conter até 3% de zinco (Zn) como impureza e são fabricados para atender aos padrões internacionais.

ADC12

O ADC12 é um tipo de liga bem equilibrado com altas propriedades mecânicas, usinabilidade e capacidade de fundição para fundição sob pressão de alumínio. Mais de 90% da produção de fundição sob pressão de alumínio é considerada ADC12, e a maior parte dela é usada para peças automotivas.

Por esse motivo, ele tem boa distribuição e é um material vantajoso em termos de preço e facilidade de aquisição. Entretanto, as áreas em que é fraco incluem resistência à corrosão, propriedades de anodização e propriedades de revestimento de conversão química. Entretanto, as propriedades de galvanoplastia são muito boas.

Processo de fabricação de fundição sob pressão de alumínio

Design

Muitos aspectos precisam ser decididos com antecedência. Primeiro, o projeto é possível? Desde a tomada de medidas até a determinação da espessura da parede, se será feito em uma única peça ou em partes. Essa reunião preliminar é uma tarefa importante, pois tem um impacto significativo sobre o produto acabado e a data de entrega. Realizamos a análise de solidificação usando CAD e criamos o formato ideal do produto e o plano de fundição.

Produção de moldes

Com base nas decisões, começamos a fazer o molde de fundição de alumínio. Levamos em conta o tamanho, a complexidade e a capacidade de trabalho do produto e o fabricamos por meio de máquina CNC, usinagem EDM, máquina de espuma e outros processos de fabricação relacionados, como polimento de molde, gradeamento, encaixe de molde e montagem.

Coloque o molde de fundição sob pressão na máquina de fundição sob pressão

Quando o molde de fundição sob pressão estiver completamente pronto, será necessário iniciar o teste do molde, colocar o molde de fundição sob pressão de alumínio na máquina de fundição sob pressão, fixar cada metade na máquina adequadamente, conectar o canal de resfriamento, a posição de alimentação e verificar todos os detalhes antes de iniciar o processo de fundição.

Dissolução

Coloque um lingote de liga (AC4C ou AC7A) ou um material de retorno do mesmo material no forno de fusão e derreta-o. As impurezas, como gás e óxidos, são removidas da liga fundida (metal fundido). A temperatura de fusão é de aproximadamente 660 ℃ e a temperatura de fundição é superior a 700 ℃. A temperatura da água de fundição é determinada com base no tamanho do item.

Fundição

O metal fundido é puxado para cima, despejado em um molde e solidificado pelo sistema de resfriamento. O molde de fundição sob pressão é aberto e a fundição solidificada é removida pelos sistemas de robô e ejetor. Os sprues e o poço frio que foram cortados podem ser usados como material de retorno ao serem derretidos e reutilizados.

Acabamento

Fazemos o endireitamento, o polimento e a pintura para deixá-lo pronto para ser enviado como produto. Se necessário, alguns itens passam por usinagem adicional para obter precisão dimensional. Também realizamos tratamentos de superfície, como alumite, pintura e galvanização.

Como aumentar a resistência da peça de alumínio fundido sob pressão

A peça de alumínio fundido sob pressão já tem um certo grau de resistência. No entanto, você pode melhorá-la ainda mais com o tratamento de superfície. Como existem vários métodos de tratamento de superfície, incorpore o método relevante de acordo com os requisitos de sua peça.

Observação: A tabela destaca os elementos de liga, não os tratamentos de superfície.

Tratamentos de metal e seus benefícios

Observações:

• A tabela destaca que o Cobre + Silício é usado em uma liga, não pintado.
• Normalmente, a pintura não é usada como tratamento para esses metais para obter os benefícios listados.
• A resistência do alumínio fundido pode ser aumentada com o aumento da dureza da superfície por meio de revestimento.
• A fundição sob pressão tem maior resistência do que a fundição em areia ou a fundição sob pressão. Em comparação com outros métodos de fundição, a taxa de resfriamento é mais rápida e a estrutura de fundição é mais fina.

Vantagens da fundição sob pressão de alumínio

Há seis vantagens principais na fundição de alumínio.

1. Adequado para produção em massa
2. A precisão da dimensão é a mais alta
3. A superfície de fundição é a mais lisa.
4. Também é possível fabricar produtos com paredes finas.
5. Você pode escolher entre materiais com características diferentes, dependendo da finalidade.
6. Vários tratamentos de superfície, como galvanização, tratamento de conversão química, alumina e pintura, são possíveis dependendo da aplicação.

Além disso, até mesmo produtos complexos e que exigem precisão podem ser fabricados em um único processo de vazamento de metal em um molde. Isso resulta em alta produtividade e na capacidade de fabricar produtos em grandes quantidades a baixo custo.

No entanto, são necessários o processamento e o acabamento pós-fundição. Em comparação com outras peças fundidas, a fundição sob pressão oferece maior precisão dimensional. Como o acabamento da superfície é suave, o processamento após a fundição pode não ser necessário.

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Fundição sob pressão de alumínio é uma das melhores empresas de fundição sob pressão. Além do alumínio, também podemos fornecer peças com outros materiais, como fundição a vácuo de zinco e fundição sob pressão de magnésio. Ao incorporar equipamentos de última geração, podemos fornecer peças de fundição de alumínio de alta qualidade.