Fundição

Tipos de fundição

Uma **fundição** é um processo de fabricação que consiste em verter metal líquido em um molde para criar peças metálicas em um formato e tamanho específicos. De acordo com o método de derramamento do metal, os métodos de fundição podem ser classificados em quatro categorias principais: fundição em areia, fundição de precisão, fundição sob pressão e fundição de baixa pressão.

• A fundição em areia é um processo que combina areia, água e argila para criar um molde para a fundição. Primeiro, o modelo é pressionado na mistura de areia para criar uma cavidade, depois o metal fundido é derramado na cavidade e, após esfriar e solidificar, o molde é quebrado para revelar a peça fundida.
• A fundição de precisão é um processo que utiliza um modelo de cera revestido com uma casca cerâmica para criar um molde para a fundição. O metal fundido é então derramado no molde para criar o formato desejado. O processo é conhecido por sua capacidade de produzir peças precisas e intrincadas e é comumente utilizado nas indústrias aeroespacial, automotiva e médica.
• A fundição sob pressão é um método em que o metal fundido é forçado em uma cavidade de molde sob alta pressão para criar uma variedade de peças. É normalmente utilizado com metais não ferrosos como alumínio, zinco e magnésio.
• A fundição de baixa pressão refere-se a um método de fundição em que o metal fundido é pressionado em um molde irreversível a baixa pressão. O molde utilizado na fundição de baixa pressão é geralmente feito de metal, o que o torna durável e capaz de produzir formatos precisos.

Especificação e manutenção da fundição

As seguintes especificações também destacam por que o cuidado e a manutenção da máquina de fundição são essenciais. Caso contrário, a máquina pode não atingir tais estatísticas.

• Capacidade de fusão por hora: Fornos de fundição de indução menores podem fundir mais de 1.000 kg de metal por hora. Os tamanhos maiores podem chegar a 6.000 kg por hora. Isso ocorre porque os fornos de fundição de indução têm controle sobre a capacidade de fusão. Quanto mais potente a energia elétrica de um forno, mais metal ele pode fundir em uma hora.
• Eficiência do combustível: Máquinas como o transportador de resfriamento da fundição são cerca de 90% eficientes. Os fornos de fundição de indução podem variar de 85% a 95% devido ao tipo de metal que usam para fundi-los. O uso de gases, como gás natural ou propano, torna a eficiência do combustível muito alta durante o processo de fusão de metais em um forno de fundição.
• Automação: Máquinas são frequentemente estimadas e consideradas mais eficientes na fundição de pelo menos 5.000 peças em um ciclo de 24 horas, dependendo de seu grau de automação. Máquinas de fundição totalmente automatizadas não exigem mão de obra humana. As máquinas de fundição parcialmente automatizadas ajudam a diminuir a dependência da mão de obra humana.
• Tempo de resfriamento: Os tempos de resfriamento em uma fundição podem ser tão rápidos quanto 20 a 30 minutos para metais de baixo ponto de fusão como alumínio e latão. Para metais de ponto de fusão mais alto, como aço, ferro fundido e bronze, o resfriamento pode levar até 12 horas. O resfriamento natural ou artificial ajuda a aumentar o rendimento da fundição.
• Defeitos: Se não forem bem cuidadas, as máquinas podem criar defeitos na fundição. Esses podem incluir vazios, que são poros na fundição, cavidades internas, inclusões não metálicas, cavidades de retração e furos de gás, para citar alguns. Máquinas de fundição com defeitos podem levar a um desperdício de até 30% ou mais de matéria-prima.

Essas especificações da máquina de fundição podem mudar se as máquinas não forem devidamente cuidadas e mantidas bem. A negligência pode levar a taxas mais altas de refino e rejeição do metal que foi usado para a fundição. Se as máquinas de fundição devem durar muitos anos, manutenção regular e completa é necessária.

Importância da manutenção da máquina

Máquinas como o misturador de areia e a máquina de fundição de ferro precisarão funcionar de forma otimizada e produzir peças fundidas de boa qualidade. O ferro fundido oferece resistência ao desgaste e alta durabilidade. Pode ser usado nas indústrias de construção, mineração, tubulações, automotiva e agrícola. A manutenção regular pode reduzir o tempo de inatividade da máquina em até 90% e estender o ciclo de vida dessas máquinas em 50% ou mais. Aqui estão algumas dicas de manutenção de fundição:

• Lubrificação: Isso é especialmente essencial para peças móveis. Sem lubrificar e engraxar as peças móveis e de atrito, as máquinas de fundição podem produzir peças que não são servidas suavemente.
• Água: As máquinas de resfriamento geralmente exigem água para auxiliá-las durante o processo de resfriamento. A água é essencial para melhorar o fluxo adequado do metal nas máquinas e evitar defeitos na fundição, como falha no enchimento do molde.
• Limpeza: Fornos de fundição de indução e outras máquinas de fundição podem ficar bloqueados com poeira, sujeira e detritos. Portanto, eles precisam ser limpos regularmente. Máquinas de limpeza de fundição especializadas ou produtos químicos são usados ​​para limpar a fundição.
• Ajuste de peças: Com o tempo, as peças móveis em uma fundição se desgastarão. Elas precisarão ser substituídas, ajustadas ou refinadas para que a fundição continue sendo precisa e suave.
• Inspeção: O treinamento e a consciência da importância da manutenção da máquina de fundição podem destacar e identificar áreas que podem ser usadas e necessárias para operar de forma eficiente.

Cenários de máquinas que usam fundições

Como um componente crítico de máquinas de corte e conformação, peças mecânicas e muito mais, **fundições** de metal e resina criam uma base sólida para equipamentos de alto desempenho usados ​​em várias indústrias.

• Mineração: O serviço de equipamentos de bombeamento, corte e britagem pesados ​​em operações subterrâneas e a céu aberto é garantido pelo uso de fundições de ferro, aço e ligas. O suporte para superfícies off-road de alto estresse é fornecido por fundições sólidas nas rodas e eixos de veículos de carga, transporte e descarga.
• Agricultura: Para fortalecer as opções automatizadas de tratores e aração, uma mistura de ferro e resina, incluindo três elementos, é utilizada livre e eficientemente. O design confiável, porém simples, de um trator pode suportar o uso rígido e repetido da maquinaria agrícola, o que ajuda a garantir a eficiência da fundição tripla.
• Aeroespacial: Fundições de liga de alto desempenho que podem suportar condições operacionais extremas são usadas em metal e resina para criar peças de aeronaves, como as estruturas resistentes e os corpos leves, mas robustos. O grau de precisão necessário para esses instrumentos exige materiais de liga e ligas não específicas para o setor aeroespacial, que são empregadas na estrutura e fundição de dispositivos de medição e teste.
• Energia: A geração de energia de fontes renováveis ​​como vento, hidrelétrica e biomassa, bem como de nuclear, carvão e gás natural, depende de fundições de liga de ferro e aço para bombas, válvulas e turbinas, que devem ter resistência à corrosão e ao desgaste para funcionar de forma durável e confiável em ambientes de alta temperatura e alta pressão.
• Construção: Equipamentos pesados ​​de construção, como escavadeiras, carregadoras e britadeiras, dependem de fundições metálicas para peças estruturais (por exemplo, carcaça, estruturas, suportes) e peças funcionais (por exemplo, válvulas, bombas, engrenagens) que devem suportar cargas pesadas e ciclos frequentes.
• Automotiva: Todos os tipos de veículos, incluindo carros de passeio, ônibus, caminhões e veículos especiais, dependem de fundições de metal e ligas para blocos de motor, cabeçotes de cilindro, virabrequins, carcaças de caixa de câmbio, cubos de rodas, discos de freio, componentes de suspensão, etc., o que ajuda a garantir segurança, confiabilidade e desempenho.
• No cenário da **casa inteligente**, as fundições são importantes em muitos dispositivos inteligentes, como fechaduras inteligentes, termostatos inteligentes, alto-falantes inteligentes, etc. As soluções de fundição ajudam a alcançar durabilidade estrutural, dissipação de calor e compatibilidade eletromagnética.
• No campo **médico**, as fundições podem ser aplicadas em diversos dispositivos e equipamentos médicos, como instrumentos cirúrgicos, equipamentos de diagnóstico, auxílios de reabilitação, etc. A composição da liga pode atender aos requisitos de biocompatibilidade, esterilização e precisão.

Como escolher uma fundição

Selecionar a fundição certa exige uma avaliação completa das necessidades do aplicativo e dos recursos de diferentes materiais.

• Desempenho:

  Avalie os requisitos de desempenho mecânico, térmico, elétrico e magnético do aplicativo. Selecione materiais que atendam às necessidades específicas de desempenho, como resistência, resistência à corrosão ou resistência ao calor.

• Compatibilidade:

  Certifique-se de que o material da fundição seja compatível com o ambiente de uso pretendido, incluindo fatores como temperatura, pressão, umidade e exposição a produtos químicos ou substâncias corrosivas.

  确保铸造材料与预期使用环境相容，诸如诸如化学物质或腐蚀性物质的抵御力。

• Fabricabilidade:

  Considere a fabricabilidade da fundição, incluindo fatores como complexidade do projeto, requisitos de tolerância e volume de produção. Escolha materiais que podem ser produzidos e fabricados de forma eficiente para atender às necessidades específicas do projeto.

• Custo:

  Equilibre desempenho, compatibilidade, fabricabilidade e outros fatores com os orçamentos do projeto e as restrições de custo. Escolha materiais que ofereçam otimização de custo-benefício sem comprometer a qualidade e o desempenho.

• Cadeia de suprimentos:

  Considere a disponibilidade de materiais de fundição e a confiabilidade dos fornecedores. Certifique-se de que o material escolhido possa ser adquirido em tempo hábil e que os fornecedores possam fornecer qualidade e serviço consistentes.

• Impacto ambiental:

  Avalie o impacto ambiental do material da fundição, incluindo fatores como pegada de carbono, sustentabilidade de recursos e reciclabilidade. Escolha materiais que estejam alinhados com as metas de sustentabilidade ambiental e os compromissos de responsabilidade social corporativa.

• Gerenciamento de riscos:

  Identifique os riscos potenciais associados ao material da fundição, como interrupções na cadeia de suprimentos, alterações regulatórias ou incertezas de desempenho. Desenvolva estratégias de mitigação de riscos e planos de contingência para garantir o sucesso do projeto e minimizar os riscos.

Perguntas e Respostas sobre Fundição

P1: O que significa a palavra fundir?

R1: Fundir significa derramar ou lançar. Na fundição ou fabricação de moldes, materiais como o metal são aquecidos até ficarem fluidos e, em seguida, derramados em um molde para assumirem seu formato.

P2: Qual material é mais usado na fundição?

R2: O material de fundição mais comum ainda é o ferro devido ao seu baixo custo, ampla disponibilidade e excelente fundibilidade. Outros materiais ferrosos utilizados são aço carbono, aço liga, aço ferramenta e aço inoxidável.

P3: Quais produtos podem ser feitos a partir da fundição?

R3: O processo de fundição é usado para fazer milhares de produtos usados ​​na vida cotidiana, como pias, banheiras, canos, ferramentas manuais, blocos de motor, cabeçotes de cilindro, rodas de automóveis, cofres de metal, armas de fogo, brinquedos e muitos outros.

P4: A fundição é mais forte que a forja?

R4: Geralmente, a forja é mais forte que a fundição porque a estrutura interna dos itens forjados tem grãos mais finos devido à deformação do metal aquecido. Isso torna os itens forjados mais resistentes a impactos e tensões. No entanto, algumas fundições sob pressão podem igualar a resistência das forjas.