Fundição sob pressão de zinco A tecnologia de fundição sob pressão é um método popular nos processos de fabricação. Ela envolve o uso de uma máquina de fundição sob pressão com câmara quente para injetar zinco fundido no molde de fundição sob pressão de zinco. As características mecânicas enriquecidas da liga, como alta resistência, durabilidade, boa resistência à corrosão, flexibilidade e facilidade de uso, tornam a liga de zinco adequada para diferentes usos industriais. Este guia discute o processo de fundição sob pressão de zinco, os materiais usados no processo e no produto, as vantagens da fundição sob pressão de zinco, as aplicações e até mesmo a fabricantes de fundição sob pressão de zinco no fornecimento de peças premium de liga fundida sob pressão.

O que é fundição sob pressão de zinco?

É um processo de fundição de ligas metálicas em que as ligas de zamak derretidas sofrem pressão em um molde de fundição sob pressão. O processo é usado principalmente para a fabricação de formas complexas com boas tolerâncias de tamanho. Entre essas peças metálicas, a fundição sob pressão de zinco se destaca pelo fato de o metal mais utilizado ser o zinco. Esse método de fundição sob pressão de alta pressão é apreciado por fornecer componentes com a melhor estabilidade dimensional, em condições que exigem uma pequena quantidade de usinagem pós-fundição e um tempo de ciclo mais curto. Devido a essas características, ele é conhecido como uma das rotas mais baratas para a fabricação de uma quantidade maior da maioria das peças de liga de zinco do que outros métodos de formação de metal, como fundição em areia ou processos de fundição por cera perdida.

Fundição sob pressão de liga de zinco

No entanto, o zinco puro não pode ser amplamente usado para fundição sob pressão porque forma uma liga com outros metais para melhorar sua qualidade. As ligas de zinco, que são comumente conhecidas como ligas de zinco para fundição sob pressão são desenvolvidos de forma a proporcionar um equilíbrio entre dureza, tenacidade, resistência à corrosão e usinabilidade.

As ligas de zinco mais populares usadas incorporadas na fundição sob pressão são as seguintes:

Zamak Alloys: As ligas Zamak (Zinco-Alumínio-Magnésio-Cobre), especialmente Zamak 3 e Zamak 5, estão classificadas entre as ligas de zinco comumente usadas em fundição sob pressão. Essas ligas de zamak são selecionadas devido à possibilidade de serem fundidas facilmente, ajustando sua força e resistindo à corrosão.

1. Zamak 3: Uma liga de zinco amplamente usada em fundição sob pressão com características mecânicas comparativamente boas, alta resistência e boa resistividade à corrosão.
2. Zamak 5: Uma versão mais forte do Toyoguard 5 com melhor capacidade para altas temperaturas.
3. ZA Alloys: As ligas ZA (Zinco-Alumínio) têm mais conteúdo de alumínio como porcentagem do que qualquer uma das ligas Zamak. Essas ligas proporcionam maior força, dureza e resistência ao desgaste, sendo, portanto, adequadas para peças que exigem as características acima.

As três ligas de zamak acima são usadas principalmente para fabricar fundição sob pressão zamak produtos, especialmente a liga zamak 3.

Propriedades das ligas de zinco

Ligas de zinco possui várias propriedades desejáveis, incluindo:

• Alta relação entre resistência e peso: Os componentes fundidos sob pressão de zinco são robustos, mas têm baixa densidade e, portanto, podem ser usados em carros e dispositivos aeróbicos.
• Resistência à corrosão: Esse material tende a desenvolver camadas de carbonato de zinco quando exposto ao ar e, portanto, tem um alto nível de corrosão, especialmente em ambientes externos.
• Facilidade de usinagem: Em comparação com outros materiais de fundição, as peças fundidas de zinco são facilmente usinadas, reduzindo, assim, o processo e o custo de fundição.
• Reciclabilidade: Podemos reciclar o zinco, o que significa que a fundição sob pressão de zinco deve ser considerada um setor verde.

Componentes de fundição sob pressão de zinco

A fundição de zinco é usada na produção de muitas peças para diferentes setores, como o automotivo, o eletrônico e assim por diante. A precisão, a confiabilidade e a adaptabilidade do processo permitem que ele seja aplicado com eficácia na produção de formas altamente complexas e definidas com precisão das peças fabricadas.

Diferentes componentes fabricados por fundição sob pressão de zinco

• Componentes automotivos: O setor automotivo é o maior usuário final de fundição sob pressão de zinco para fabricar peças automotivas, ou seja, carcaças de transmissão, suportes, peças da coluna de direção e ornamentos delicados usados em automóveis. A resistência e a densidade relativamente baixa das ligas de zinco as tornam adequadas para uso em veículos, onde são usadas para diminuir o peso do carro e, portanto, aumentar a eficiência do combustível.
• Eletrônicos: A fundição sob pressão de zinco é evidente na fabricação de carcaças para eletrônicos como smartphones, laptops e tablets. Isso se deve à resistência e à precisão oferecidas pelo zinco fundido sob pressão para a proteção do produto sem prejudicar sua aparência.
• Componentes industriais: A fundição sob pressão de zinco também é aplicada na produção de peças para equipamentos industriais, engrenagens, corpos de válvulas, conectores e carcaças de bombas. A aplicação desse processo permite a obtenção de peças de tolerância estreita com alta resistência ao desgaste.
• Bens de consumo: Além dos setores automotivo e eletrônico, a fundição de zinco é aplicada na fabricação de produtos de consumo comuns, como maçanetas, torneiras e fechaduras.

Visão geral dos fabricantes de fundição sob pressão de zinco

Os fabricantes envolvidos na fundição de zinco contribuem para a produção de peças de alta qualidade. Suas funções abrangem o projeto e a engenharia, e até mesmo a forma como os componentes foram fundidos e acabados.

1. Serviços abrangentes: Os fabricantes estão amplamente envolvidos desde o projeto, a engenharia, a fundição e até mesmo o processo de acabamento para minimizar as lacunas.
2. Produção de alta qualidade: Isso cria peças de alta precisão, boa estabilidade dimensional e acabamento superficial suave.
3. Aplicativos do setor: Os setores-alvo incluem a indústria automotiva, eletrônica, de hardware e de bens de consumo duráveis.
4. Personalização: Desenvolver variações nos detalhes específicos para atender às necessidades e desejos dos clientes em potencial com relação ao tamanho, à geometria e ao desempenho das peças.
5. Tecnologia avançada: Use equipamentos e métodos superiores para obter produtividade com baixos custos de produção.

Principais equipamentos e tecnologias

Os fabricantes de fundição de zinco usam máquinas especializadas, incluindo:

• Máquinas de fundição sob pressão com câmara fria: Aplicado a materiais de maior fusão, como o alumínio, com base no comportamento do fluxo, conforme mencionado anteriormente. O fundido é transferido para uma câmara onde é injetado em uma matriz.
• Máquinas de fundição sob pressão com câmara quente: Aplicado ao lidar com ligas metálicas cujas temperaturas de fusão estão abaixo da do meio de atomização altamente redundante. A partir da câmara, ele é preenchido diretamente na matriz.
• Robótica e automação: Para reduzir os custos de produção e aumentar a precisão, os fabricantes utilizam equipamentos robóticos e automatizados. Assim, você pode transferir peças e realizar as operações de acabamento com facilidade.

Produtos de fundição sob pressão de zinco

A fundição sob pressão de zinco tem uma versatilidade de aplicações em pontas de flechas de produção, aplicações automotivas e caixas eletrônicas, entre outras. Abaixo estão alguns exemplos importantes de produtos de fundição sob pressão de zinco em diferentes setores:

• Acessórios para automóveis - Maçanetas, puxadores e suportes para automóveis.
• Interno - conectores, terminal e compartimento.
• Telecomunicações - Cobre a carcaça de telefones, tablets e laptops.
• Ferragens - Puxadores de portas e janelas, maçanetas e batentes de portas, conjuntos de maçanetas e fechaduras.
• Componentes industriais - Há bombas, válvulas e mecanismos de engrenagem.
• Acabamentos internos - Carpetes, portas, paredes, teto e semblantes.
• Bens acessórios - Peças de bicicletas, cabeças de tacos de golfe e assim por diante.
• Dispositivos médicos - Garras e alças de retratores, bandejas de soluções e estojos para instrumentos.

Considerações sobre o projeto de fundição sob pressão de zinco

Quando passamos pelo processo de fundição sob pressão de zinco. É importante considerar os requisitos do projeto em detalhes. Portanto, a tabela a seguir o ajudará a entendê-los melhor;

Concluir o processo de fundição de zinco

A fundição sob pressão de zinco é uma técnica muito eficiente para a fabricação de formas quase líquidas e componentes precisos e resistentes, forçando o zinco fundido em um molde. Veja a seguir um detalhamento simplificado do processo de fundição de ligas de zinco:

1. Projeto e criação de moldes

A peça é modelada usando o software CAD, levando em consideração a espessura interna e externa da parede, os ângulos de inclinação para facilitar a remoção do ferramental de fundição, etc. Um forte ferramental de aço é então fabricado de acordo com o contorno da peça, com a mais importante rede de canais de resfriamento fornecida para resultar na direção adequada do processo de resfriamento e na redução do tempo de ciclo. O molde também precisa ser lubrificado para ajudar na remoção da peça durante a ejeção, conforme exigido pela peça.

2. Fusão e preparação de zinco

Quando o ferramental de fundição sob pressão estiver completamente pronto, prenda o ferramental na máquina de fundição sob pressão e o processo de revestimento começa. A liga de zinco é despejada no forno e aquecida a 420-470°C para que a liga de zinco atinja o estado líquido para fundição. O ferro está quase derretido e, com a ajuda de fluxos, as impurezas são reduzidas ao mínimo e a temperatura do metal derretido é controlada para que se tenha um bom padrão. O zinco derretido é mantido em uma temperatura que permite que ele tenha a viscosidade correta quando for injetado.

3. Fundição sob pressão

Em seguida, o zinco derretido é forçado a entrar no molde a uma pressão muito alta (10.000 psi a 20.000 psi) por um fundição sob pressão com câmara quente máquina. Ela garante que o metal ocupe todos os detalhes periféricos da matriz, criando assim a peça com precisão fina e livre de regiões abrasivas. O processo de injeção é relativamente curto, geralmente leva alguns segundos, e é essencial para a criação de estruturas complexas com um baixo número de imperfeições.

4. Ejeção e remoção

Quando o zinco esfria e se torna rígido, a matriz se divide e um sistema de ejeção expulsa a peça fundida. Nessa parte, toma-se o cuidado de evitar qualquer deformação ou dano com o uso de pinos ejetores ou jatos de ar. Às vezes, um braço robótico é usado para lidar com peças maiores ou peças que não devem ser tocadas devido à sua eficiência na remoção da peça.

5. Operações pós-fundição

O flash, ou, ao contrário, qualquer material extra que fique ao redor da periferia, é removido por prensas de corte ou ferramentas de corte. A peça pode ser polida, jateada ou revestida para melhorar sua aparência, proteção contra ferrugem e propriedades de resistência. Essas operações realizadas após a fundição servem para obter a característica funcional desejada da peça, bem como sua aparência.

6. Controle de qualidade e testes

Em seguida, a peça passa por extensos testes de garantia de qualidade, desde verificações de dimensões até a aderência a determinados níveis de tolerância. A durabilidade do material em termos de dureza e resistência à tração, bem como a capacidade da peça de moderar o impacto, também são examinadas. O exame de raios X é utilizado porque as falhas internas, como porosidade ou vazios, são examinadas sem destruir a amostra.

7. Embalagem e entrega

Depois que a peça é testada para garantir a qualidade, ela é devidamente acolchoada com materiais de proteção para que não se quebre durante o transporte. Em seguida, são enviadas para os clientes ou para formar uma coleção de linhas de peças para aplicações de maior integração de sistemas, como carros, carcaças de eletrônicos e indústrias, entre outros.

Propriedades do processo de fundição sob pressão de zinco

Aqui estão alguns dos recursos importantes do processo de fundição de zinco;

1. Alta resistência e durabilidade

Propriedades mecânicas das ligas de zinco: As ligas de zinco apresentam alta resistência à tração e também boa resistência à força de impacto. Por esse motivo, elas são ideais para a formulação de componentes resistentes e de longa duração.

2. Resistência à corrosão

Nesse caso, o material que vamos usar tem um atributo natural de corrosão, o que é vantajoso em peças que entram em contato com a água ou qualquer outra condição adversa, como ligas de zinco como o Zamak.

3. Boa capacidade de moldagem

As ligas de zinco ficam bastante fluidas durante o derretimento e, assim, é possível criar designs complexos com detalhes e superfícies lisas, o que é consistente com a fundição de precisão.

4. Estabilidade dimensional

As ligas de zinco mantêm a forma e as dimensões e não requerem alterações, como a usinagem final após a fundição, o que, por sua vez, reduz o custo total.

5. Baixo ponto de fusão

Pode-se mencionar que o zinco tem um ponto de fusão moderado de cerca de 420°C, o que permite aumentar as taxas de produção em comparação com outros metais.

6. Boa condutividade térmica e elétrica

As ligas de zinco possuem propriedades como a condutividade e, portanto, são usadas em peças elétricas e seções expostas ao calor.

Selecionando o fabricante certo para fundição sob pressão de zinco

Ao selecionar um fabricante de fundição sob pressão de zinco, é essencial considerar fatores como:

1. Experiência: Você deve escolher fabricantes especializados em fornecer peças fundidas sob pressão da melhor qualidade.
2. Certificações: Os fabricantes devem seguir os padrões do setor, como o ISO 9001, para manter a qualidade consistente.
3. Controle de qualidade: Algumas medidas sugeridas para testar a qualidade das peças fabricadas: porosidade, dimensões e defeitos de superfície.

Diferença entre fundição sob pressão de zinco e outros processos

Essa tabela descreve os procedimentos em termos de processos, material, custo, complexidade das peças, acabamento da superfície e outros aspectos.

Vantagens da fundição sob pressão de zinco

Veja a seguir as vantagens do processo de fundição de zinco;

• Alta precisão: A fundição sob pressão de zinco cria produtos de alta precisão com características finas, o que torna os materiais bons para peças de tolerância estreita.
• Econômico para grandes volumes: Assim, depois que a matriz é feita, o custo por peça é muito baixo; portanto, o sistema é eficiente para uso em uma grande linha de produção.
• Durabilidade: As ligas de zinco, como as ligas fundidas sob pressão, não sofrem corrosão fácil ou rápida, são fortes e apresentam excelente resistência, o que as torna ideais para automóveis e eletrônicos.
• Acabamento da superfície lisa: Ainda assim, o processo de fundição resulta em paredes finas e um acabamento superficial fino, o que significa que é necessário menos acabamento.
• Velocidade de produção rápida: Esse é um processo rápido, especialmente em uma grande produção, portanto, a produção pode ser acompanhada por um alto índice de rotatividade.

Limitações da fundição sob pressão de zinco:

Portanto, a seguir estão algumas desvantagens/limitações da fundição em matriz de zinco;

• Custos iniciais de ferramental: Uma desvantagem do uso de moldes (matrizes) é que o custo para criar os moldes pode ser alto e, portanto, não é ideal para pequenas tiragens ou primeiras amostras.
• Restrições de tamanho: Eles também descobriram que a fundição sob pressão de zinco é ideal para a criação de peças de tamanho pequeno a moderado, pois peças maiores exigiriam ferramentas mais fortes e mais caras.
• Limitações materiais: As propriedades mecânicas da liga de zinco são muito boas, mas a resistência e a capacidade de tratamento térmico de uma liga de zinco não são tão boas quanto as de metais como o alumínio ou o aço.
• Complexidade do design: Mais uma vez, as peças com seções difíceis que têm cortes inferiores ou recursos de design complicados podem precisar de ferramentas extras ou métodos específicos. Isso aumentará os custos indiretos.

Desafios associados à fundição sob pressão de zinco

Embora a fundição sob pressão de zinco ofereça muitos benefícios, o processo apresenta alguns desafios que precisam ser abordados:

1. Limitações materiais: No entanto, as ligas de zinco não funcionarão adequadamente em aplicações que envolvam altas temperaturas ou alta demanda de resistência.
2. Defeitos: Se não for bem controlado, o processo pode resultar em problemas como porosidade, defeitos de superfície e imprecisão dimensional.
3. Altos custos iniciais de ferramental: O estabelecimento da indústria de fundição sob pressão de zinco implica um dispendioso desembolso de capital para a aquisição de ferramentas e matrizes.

Impacto ambiental e sustentabilidade

Aqui estão alguns impactos ambientais e fatores de sustentabilidade associados à fundição sob pressão de zinco;

• Reciclagem e reutilização: A principal vantagem do zinco, como material de construção, é sua capacidade de reciclagem - ele pode ser usado repetidamente sem poluir o meio ambiente.
• Práticas sustentáveis: A sustentabilidade da fundição sob pressão é adotada pela implementação de métodos que consomem menos energia, minimizando a geração de resíduos e usando materiais ecologicamente corretos.
• Regulamentações ambientais: O setor de fundição sob pressão de zinco tem leis e regulamentos que regem suas operações para reduzir os efeitos sobre o meio ambiente sem comprometer suas regras ecológicas.

Tendências para a fundição sob pressão de zinco no futuro

O futuro da fundição sob pressão de zinco parece promissor, com várias tendências moldando seu desenvolvimento:

• Avanços tecnológicos: Eles podem usar a impressão 3D para criar moldes na produção. Além disso, a implementação de robôs para lidar com peças de produção e manufatura inteligente.
• Aplicativos emergentes: Os setores automotivo, como o de automóveis elétricos e energia verde, e de saúde, como MEDICON, tecnologia médica e biotecnologia, devem garantir um mercado estável para a fundição de zinco de alta precisão.
• Iniciativas de sustentabilidade: As metas de sustentabilidade estão sendo alcançadas por meio da redução de resíduos e energia e da utilização de elementos de fabricação que não agridem o meio ambiente.

Conclusão

A fundição sob pressão de zinco é um processo de alta velocidade e baixo custo usado especialmente nos setores automotivo e de hardware para produzir peças resistentes, precisas e da mais alta qualidade. Devido aos aspectos de resistência, corrosão e reciclabilidade, a fundição sob pressão de zinco tem um futuro promissor como um importante meio de fabricação nos próximos anos. Com a integração contínua de novas tecnologias e a crescente ênfase na sustentabilidade, os fabricantes de fundição sob pressão de zinco desempenharão um papel importante no setor, atendendo à demanda global por produtos sustentáveis e de alta confiabilidade.

PERGUNTAS FREQUENTES

O que é fundição sob pressão de zinco?

Uma operação em que zinco é despejado em um molde sob alta pressão para produzir peças precisas e resistentes.

Quais são as vantagens?

Precisão de mais de um micrômetro, usinagem de alta velocidade, necessidade mínima de consumo de matéria-prima e texturas finas de superfície.

Quais ligas são usadas?

Algumas das ligas Zamak mais conhecidas são a Zamak 3, a Zamak 5 e a Zamak 7, porque elas oferecem muita resistência e corrosão fina.

Quais são os aplicativos comuns?

São usados nas indústrias automobilística, eletrônica, de hardware e também nas indústrias de consumo, como fechaduras, conectores etc.

Quais requisitos de projeto são necessários na fundição de zinco?

Espessura consistente da parede, ângulos de inclinação simétricos, rebaixos restritos, localização correta da porta e ventilação adequada do molde.