A fundição é um dos primeiros métodos de produção usados por muitas organizações industriais na história da arte e do design. No entanto, os seus usos e aplicações têm uma longa e variada história e continuam a desempenhar um papel importante nas áreas de produção artística e industrial da atualidade. A fundição é uma maneira rápida e barata de dar a um objeto de metal (ou outro material) a forma desejada. As formas de metal criadas pelo processo de fundição podem ser projetos complexos que, de outra forma, envolveriam um investimento tecnológico significativo se feito de outra forma. Leia este guia para saber mais sobre elenco, seus tipos, vantagens e desvantagens. Primeiro, vamos dar uma olhada no que é casting.
O que é Casting?
“A fundição é uma técnica de fabricação. No processo de fundição, um material líquido é adicionado a um molde para obter o item desejado. O molde tem um espaço oco com a forma desejada. O material líquido no molde pode solidificar. Esta parte sólida é chamada de “fundição”. O material líquido presente no molde na forma sólida é ejetado ou quebrado do molde para finalizar o processo”.
Tipos de Fundição
Fundição de areia
"Este procedimento de fundição usa um molde de areia para criar peças fundidas.” A fundição em areia pode ser usada para produzir aço, ferro e a maioria das ligas não ferrosas. O método de fundição mais comum, a fundição em areia, usa moldes de fundição em areia descartáveis (o molde na fundição em areia é feito de areia) para criar peças metálicas intrincadas em quase qualquer liga. No entanto, a fundição em areia tem uma baixa taxa de produção.
Isso ocorre porque para obter o produto; você deve destruir o molde. Portanto, este método tem uma desvantagem em comparação com outros métodos em que os moldes são reutilizáveis. A técnica de fundição em areia envolve o uso de um forno, metal, design e molde de fundição em areia. Primeiro, o metal é aquecido no forno e despejado em um molde de fundição de areia. O fundido solidificado pode ser removido uma vez que o molde de areia se separa ao longo de uma linha divisória.
Fundição
“Para fazer uma fundição, um líquido metálico de alta pressão é forçado a entrar em uma cavidade de molde de metal de precisão em alta velocidade, depois resfriado e solidificado sob pressão.”
A fundição sob pressão é um processo de produção. Os moldes utilizados neste processo não são desperdiçados. São moldes reutilizáveis. Esses moldes reutilizáveis são chamados de matrizes. O processo de fabricação de fundição sob pressão é usado para fazer objetos de metal geometricamente complexos. Um forno, metal, molde (o molde na fundição sob pressão é feito de metal), máquina de fundição sob pressão e matriz são todos usados no processo de fundição sob pressão. Como a fundição em areia, o metal faz o calor em uma fornalha. Em seguida, ele força em um molde de fundição sob pressão (matrizes). O metal aquecido no forno produz alumínio ou zinco (não ferrosos). O metal fundido alimenta as matrizes, onde esfria rapidamente e endurece no item concluído, conhecido como fundição.
Os moldes de fundição sob pressão consistem em duas metades com uma cavidade. O líquido fundido fundido é forçado a entrar nesta cavidade durante o processo de fundição. As metades são montadas em uma superfície de máquina fixa e móvel. As metades do molde são submetidas a uma grande pressão durante todo o processo de fundição, razão pela qual as travas são incluídas. Além disso, áreas específicas do molde de fundição sob pressão são resfriadas e/ou aquecidas para que a fundição solidifique conforme necessário.
Os fabricantes de fundição sob pressão são de dois tipos:
- Fabricantes de Câmaras Quentes - Esses fabricantes podem usar ligas com baixas temperaturas de fusão, por exemplo, zinco.
- Fabricantes de câmaras frias - Esses fabricantes podem usar ligas com altas temperaturas de fusão, por exemplo, alumínio.
Fundição de investimento
“Milhares de anos atrás, o metal fundido é derramado em um molde de cerâmica descartável em um método conhecido como fundição de investimento.” Na era moderna, existem muitas fundições de microfusão onde ocorre o processo de microfusão. Primeiro, um padrão de cera – um componente descartável com a forma da peça pretendida – pode ser usado para criar o molde para fundição por microfusão.
Depois que o padrão derreter no molde, ele pode ser coberto com uma pasta cerâmica. Isso “investe” no design. A fundição de investimento também é conhecida como "fundição de cera perdida" porque o padrão de cera pode ser removido do molde. O processo lox-wax é um para um, o que significa que um padrão faz um item. Isso aumenta o tempo e os custos de fabricação. Como o molde destrói durante o processo de fabricação, peças com geometrias intrincadas ou detalhes finos ainda podem ser produzidas.
Moldagem de carcaça
“A fundição em molde Shell é um processo de fundição de metal em areia. Nesse processo de fundição, o metal fundido é vazado em um molde descartável com o formato desejado”.
Na fundição de molde de concha, por outro lado, o molde é uma concha de paredes finas feita pela deposição de uma mistura de areia-resina em torno de um desenho. Múltiplos moldes de concha são feitos a partir do padrão, que é uma peça de metal com o formato da peça desejada. Velocidades de fabricação mais altas são possíveis com um padrão reutilizável, enquanto geometrias complexas são possíveis com moldes descartáveis. Um padrão de metal, um forno, uma combinação de areia e resina, uma caixa de despejo e metal fundido são necessários para a fundição do molde de concha.
Fundição Centrífuga
“É um procedimento de molde permanente que preenche um molde com material fundido usando força centrífuga.” Este método de fundição é de três tipos.
- Fundição Centrífuga
- Verdadeira fundição centrífuga
- Fundição semi centrífuga
Seu mecanismo do processo é o mesmo. O metal fundido é derramado em uma tigela, da qual é centrifugado para dentro do molde (girando em torno de um eixo). A força centrífuga é a força externa dirigida radialmente em um objeto que se move em um caminho curvo. Alfred Krupp desenvolveu o processo de fundição centrífuga em 1852. Ele usou fundição centrífuga para fazer rodas ferroviárias. Ao controlar cuidadosamente a estrutura de metal e cristal, itens de alta qualidade podem ser produzidos utilizando esta técnica de fundição. Essas técnicas de fundição são empregadas principalmente para criar itens com simetria rotacional. Este procedimento não produz o resultado final; é preciso alguma usinagem para obter um acabamento fino.
Fundição de Molde Permanente
A fundição em molde permanente é um método de fundição de metal. Nesse método, o molde pode ser preenchido com metal fundido e permanece próximo até esfriar e endurecer na forma desejada. A fundição em molde permanente é semelhante à fundição em areia. A fundição em areia, por outro lado, utiliza um molde descartável que é jogado fora após cada ciclo. Assim como a fundição sob pressão, os moldes permanentes usam moldes metálicos (matrizes) que podem ser reutilizados milhares de vezes e geralmente consistem em aço ou ferro fundido. Em moldes permanentes, a fundição também pode ser chamada de fundição por gravidade, caso em que não há força externa para derramar o metal fundido no molde.
A fundição em molde permanente costuma ser usada para fazer pequenas peças de metal base com espessura de parede consistente em grandes quantidades. Ligas de alumínio, cobre e magnésio são os metais não ferrosos comuns usados neste procedimento. No entanto, também pode usar moldes de grafite para ferro fundido e aço.
Vantagens da fundição
A seguir estão as vantagens dos fundidos que o tornam o melhor entre a maioria dos processos de fabricação.
- A fundição faz com que o item tenha uma forma extremamente complexa e cavidades internas.
- Ele pode ser usado para criar peças que variam em tamanho de algumas centenas de quilos a alguns quilogramas (milhares de quilogramas).
- Ambos os elementos metálicos não ferrosos e ferrosos são fundidos.
- É econômico e livre de resíduos, pois o excesso de metal de cada fundição é remetalizado e reutilizado.
- É um processo muito adaptável às necessidades de fabricação em massa, permitindo a criação rápida de grandes quantidades de um determinado fundido.
- As ferramentas de fundição são mais acessíveis e diretas.
- Apenas peças fundidas podem fazer certos metais e ligas.
- A partir da conversão, um objeto exato é criado.
- A estrutura isotrópica é criada.
- Entre todos os métodos de produção, é o mais econômico.
- Fundição pode usar para fazer componentes compostos.
Desvantagens da fundição
Sem dúvida, a fundição é o método mais econômico entre todos os métodos de produção, e objetos exatos podem ser criados a partir da fundição. Mas existem algumas desvantagens deste método. A seguir estão as desvantagens deste método:
- A qualidade da superfície é relativamente áspera, exigindo uma tolerância mais ampla e tornando as interfaces de acoplamento inadequadas.
- Alguns processos de fundição de metal têm um limite em termos de tamanho e padrão.
- Embora as tecnologias de manufatura aditiva, como jateamento de ligante, tenham sido utilizadas recentemente para fabricar moldes, os padrões são demorados e caros para criar.
- Alguns processos de fundição são caros para tiragens médias.
- O tamanho e a substância da peça são determinados pelo método de fundição utilizado. Para fundições de molde permanente, por exemplo, apenas metais não ferrosos são permitidos.
- Este método impede defeitos de fundição, por exemplo, umidade na areia.
- Quando comparado ao forjamento, apresenta menor resistência à fadiga.
Aplicações de fundição
Vamos dar uma olhada em algumas aplicações do processo de fundição
Aplicações gerais
A seguir estão alguns exemplos de aplicações gerais de fundição.
- Peças feitas de ferro fundido são utilizadas em cruzamentos ferroviários.
- Veículos de transporte.
- Aplicações da energia atômica
- Gerador de eletricidade
- Partes de travessias ferroviárias
- Palhetas de turbina
- Peças agrícolas
- Partes da comunicação
- Turbina em uma usina
- Peças para sanitários.
- Bloco de motor para um carro
- Camas de ferramentas para máquinas
- Rolos para o moinho
- Tubulações para água e esgoto.
- Motores para veículos de transporte
Aplicações da Fundição na Indústria Automobilística:
Componentes de forma e tamanho complexos eram necessários na indústria automobilística. Outros métodos de fabricação são incapazes de fazer essas peças. Portanto, o processo de fundição é usado para fazer 60% dos componentes de um automóvel. Como a resistência dos componentes de fundição é maior do que a de outras peças de fabricação, a resistência é um atributo crítico em automóveis.
- Bloco de cilindros
- Parte de entrada de combustível
- Anel de pistão
- Componentes do motor
- Partes do teto solar
- Peças de transmissão
Aplicação de Fundição em indústrias:
A técnica de fundição pode ser usada para fazer um cilindro oco cilíndrico, um pistão pode ser usado em automóveis, uma polia, coletores de motor, válvulas, porcas, equipamentos de defesa, entre outros produtos. A fundição é utilizada em várias indústrias, incluindo aeroespacial, defesa, automóveis, trens, construção, agricultura, mineração e química. Também pode ser usado para fazer decoração de casa e enfeites.
- Na indústria de transportes: Transporte, aeroespacial, ferrovias, automóvel
- Famílias: Eletrodomésticos, equipamento de cozinha, equipamento de montagem
- Equipamento de defesa: Veículos, Artilharia, Equipamento de apoio
- Equipamento de fábrica: Equipamentos para usinas de açúcar, Indústria de plásticos, Indústria de papel, Usina termelétrica, Indústrias de petróleo
- Objeto de arte: Móveis, esculturas, ídolos
- Fundição Municipal: Válvulas, tubos, juntas e conexões
- Máquinas-ferramentas: moldagem, forjamento, extrusão e conformação de plásticos.
Conclusão
A fundição é uma tecnologia de produção essencial que permite à indústria manufatureira fabricar diversos itens. A fundição pode ser feita de várias maneiras, incluindo fundição em areia, fundição sob pressão, fundição de investimento e muito mais. Esperamos que este guia tenha lhe dado uma melhor compreensão do processo de fundição e suas vantagens e desvantagens.
