Este artigo mergulha no fascinante mundo da produção de fundição, revelando o processo passo-a-passo que transforma matérias-primas em componentes essenciais. Conheça as técnicas, os materiais e os controlos de qualidade envolvidos e descubra os segredos por detrás da criação de formas complexas com precisão.
A produção de fundição é um processo sofisticado de várias etapas que engloba as seguintes fases críticas:
1. Planeamento e documentação do processo: Esta fase inicial envolve a criação de um plano de processo de produção abrangente e documentos técnicos associados. Os engenheiros desenvolvem desenhos detalhados do processo de fundição com base nas especificações das peças, requisitos de volume de produção e datas de entrega previstas. Esta fase é crucial para otimizar a eficiência do fluxo de trabalho e garantir resultados de qualidade.
2. Preparação dos materiais: Esta fase envolve a seleção meticulosa e a preparação de materiais para vários subprocessos:
3. Moldagem e fabrico de machos:
4. Fusão e vazamento:
5. Operações pós-fundição:
Ver também:
O processo de fundição é uma técnica metalúrgica fundamental que envolve a fusão de metal ou liga e o seu derrame num molde para arrefecimento e solidificação. Este método versátil permite a produção de geometrias complexas e é amplamente utilizado em várias indústrias, desde a automóvel à aeroespacial.
A produção de peças fundidas de alta qualidade é um processo multifacetado que engloba várias etapas críticas:
Cada fase requer um controlo preciso e conhecimentos especializados para garantir que o produto final cumpre as rigorosas normas de qualidade. Vamos examinar estas etapas em pormenor:
A qualidade da areia de moldagem é fundamental, uma vez que influencia diretamente o acabamento da superfície da peça fundida, a precisão dimensional e a integridade geral. As fundições modernas utilizam sistemas sofisticados de preparação de areia que controlam com precisão o teor de humidade, a distribuição do tamanho do grão e os aditivos. Por exemplo, a moldagem em areia verde utiliza normalmente uma mistura de areia de sílica, argila de bentonite e água, enquanto os sistemas de areia quimicamente ligada utilizam resinas sintéticas para aumentar a resistência e a estabilidade térmica.
A criação de moldes é um passo crítico que determina a forma final da fundição e a qualidade da superfície. Técnicas avançadas, como a impressão 3D de moldes de areia e a fundição de espuma perdida, revolucionaram este processo, permitindo uma maior liberdade de design e prazos de entrega reduzidos. Para geometrias internas complexas, o fabrico de machos é essencial. Os núcleos são normalmente feitos de areias especialmente formuladas que podem suportar o calor do metal fundido, mantendo a estabilidade dimensional.
O processo de fusão é onde começa o controlo metalúrgico. As fundições modernas utilizam vários tipos de fornos, incluindo fornos de indução para controlo preciso da temperatura e fusão rápida de lotes mais pequenos, e fornos de cúpula para produção de grandes volumes de ferro fundido. A análise espectrométrica avançada garante que o metal fundido cumpre os requisitos exactos de composição. Para plataformas de ferro fundido e peças fundidas de máquinas-ferramentas, os fornos de cúpula continuam a ser populares devido à sua eficiência no manuseamento de grandes volumes e à capacidade de manter uma química consistente do ferro.
Para peças fundidas de grandes dimensões ou de alta precisão, tais como bases de máquinas-ferramentas ou bancadas de trabalho, é frequentemente utilizada a fundição em areia seca. Este método envolve a secagem do molde para remover a humidade, melhorando a estabilidade dimensional e o acabamento da superfície. O processo de vazamento é crítico e frequentemente automatizado nas fundições modernas para garantir taxas de enchimento consistentes e minimizar a turbulência. Inovações como as conchas de vazamento de fundo e os sistemas de vazamento controlados por computador melhoraram significativamente a qualidade da fundição e reduziram os defeitos.
O arrefecimento controlado é essencial para obter as microestruturas desejadas e minimizar as tensões internas. Técnicas como a solidificação direcional e a utilização de arrefecimentos podem melhorar as propriedades mecânicas em áreas críticas da peça fundida.
As operações de pós-fundição incluem a remoção de areia, o corte de tubos de subida e portões, e o acabamento da superfície. Técnicas avançadas como o jato de água a alta pressão e a retificação robotizada melhoraram a eficiência e a consistência nesta fase. No caso de peças fundidas por máquinas-ferramentas, é frequentemente necessário efetuar uma retificação de superfície de precisão para obter a planicidade e o paralelismo necessários.
O tratamento térmico é crucial para otimizar as propriedades mecânicas e a estabilidade dimensional da peça fundida. Para plataformas de ferro fundido e componentes de máquinas-ferramenta, o recozimento para alívio de tensões é normalmente efectuado para minimizar a distorção durante as operações de maquinagem subsequentes. Podem ser aplicados tratamentos térmicos mais complexos, como a normalização ou processos de têmpera e revenido, para atingir requisitos específicos de resistência e tenacidade.
O processo de fabrico de peças fundidas continua a evoluir com os avanços no software de simulação, permitindo a otimização virtual dos sistemas de gating e risering, a previsão do comportamento de solidificação e a identificação de potenciais defeitos antes do início da produção física. Esta integração de ferramentas digitais com as práticas tradicionais de fundição é fundamental para produzir peças fundidas de alta qualidade e económicas para aplicações exigentes na indústria de máquinas-ferramenta e não só.
A produção de fundição é uma conformação de metais técnica que envolve o aquecimento do metal para o levar a um estado fluido e o seu derrame num molde com a forma pretendida. O metal preenche a cavidade do molde sob a influência da gravidade ou de forças externas, como a pressão, a força centrífuga ou a força electromagnética, e depois arrefece e solidifica numa peça fundida.
Fig. 1 Processo de fundição
O processo de fundição envolve normalmente a transformação de uma peça em bruto numa peça.
No entanto, algumas peças fundidas cumprem a precisão de projeto necessária e rugosidade da superfície sem necessidade de corte adicional e podem ser utilizadas diretamente como peças.
Os principais critérios de desempenho da areia de moldagem (incluindo a areia do núcleo) incluem a força, a permeabilidade, a resistência ao fogo, o rendimento, a fluidez, a compactação e a capacidade de resistir ao colapso.
A areia de moldagem é composta por areia bruta, aglutinante e aditivos.
A areia bruta utilizada na fundição deve ser areia do mar, areia do rio ou areia da montanha com baixo teor de lama, tamanho de partícula uniforme e uma mistura de formas arredondadas e poligonais.
Os adesivos utilizados na fundição incluem argila (como argila comum e bentonite), areia de vidro de água, resina, óleo sintético e óleo vegetal, que são referidos como areia de argila, areia de vidro de água, areia de resina, areia de óleo sintético e areia de óleo vegetal, respetivamente.
Para melhorar as propriedades específicas da areia do molde (núcleo), são por vezes adicionados à areia do molde (núcleo) aditivos como carvão, serradura e pasta de papel.
A estrutura da areia de moldagem é ilustrada na Figura 2.
Fig. 2 Diagrama esquemático da estrutura da areia de moldagem
A fundição continua a ser um método fundamental para a produção de componentes em bruto, particularmente para peças feitas de metais ou ligas frágeis (tais como vários ferros fundidos e ligas não ferrosas), onde representa frequentemente o único processo de fabrico viável.
Em comparação com métodos de fabrico alternativos, a fundição oferece várias caraterísticas distintivas:
Versatilidade em termos de material, tamanho e peso:
O processo de fundição acomoda uma gama diversificada de materiais, incluindo metais ferrosos (ferro fundido, aço fundido) e ligas não ferrosas (alumínio, cobre, magnésio, titânio, zinco e várias ligas especiais).
As peças fundidas podem abranger desde componentes em miniatura que pesam apenas algumas gramas até estruturas maciças que excedem as centenas de toneladas.
As espessuras das paredes das peças fundidas podem variar entre 0,5 mm e cerca de 1 metro, o que permite obter pormenores complexos e estruturas robustas.
Os comprimentos das peças fundidas podem variar entre meros milímetros e mais de dez metros, satisfazendo uma vasta gama de aplicações.
Capacidade para produzir geometrias complexas:
A fundição é excelente na criação de peças com formas complexas e cavidades internas, tais como blocos de motores, caixas de bombas, pás de turbinas e impulsores complexos, que seriam difíceis ou impossíveis de fabricar através de outros métodos.
Capacidades de forma quase líquida:
As técnicas modernas de fundição podem produzir peças muito próximas das suas dimensões e geometria finais, reduzindo significativamente o desperdício de material e as operações de maquinagem subsequentes. Esta capacidade de forma quase líquida é particularmente vantajosa para componentes complexos ou de grandes dimensões.
Acessibilidade das matérias-primas e relação custo-eficácia:
A fundição utiliza matérias-primas facilmente disponíveis, incluindo frequentemente metais reciclados, o que contribui para a sua rentabilidade. Os custos relativamente baixos das ferramentas para muitos processos de fundição aumentam ainda mais a sua viabilidade económica, especialmente para volumes de produção baixos a médios.
Flexibilidade e elevada produtividade:
Os processos de fundição podem ser adaptados a várias escalas de produção, desde métodos manuais para pequenos lotes ou protótipos até linhas de produção de grande volume totalmente automatizadas.
As tecnologias avançadas de fundição, como as linhas de moldagem automatizadas e os sistemas de vazamento robotizados, permitem taxas de produtividade elevadas, tornando a fundição adequada para a produção em massa de peças complexas.
Além disso, a fundição permite a integração de vários componentes numa única peça fundida, reduzindo o tempo de montagem e melhorando a integridade estrutural. Esta consolidação de peças pode conduzir a poupanças de custos significativas e a melhorias de desempenho no produto final.
O processo de fundição é complexo e a qualidade das peças fundidas pode ser afetada por uma multiplicidade de factores.
Ocorrências frequentes de defeitos de fundição resultam de um controlo deficiente das matérias-primas, de um planeamento inadequado dos processos, de operações de produção impróprias e de sistemas de gestão insuficientes.
Segue-se uma lista de defeitos de fundição comuns, juntamente com os seus nomes, características e causas.
| Nome do defeito | características | Principais causas |
Estoma | Existem orifícios lisos de diferentes tamanhos no interior ou na superfície da peça fundida. | ① A carga do forno não está seca ou contém muitos óxidos e impurezas; ② As ferramentas de derramamento ou os aditivos em frente ao forno não estão secos; ③ Há demasiada água na areia de moldagem ou é escovada demasiada água durante a elevação e o corte do molde; ④ Secagem insuficiente do núcleo ou ventilação do núcleo bloqueada; ⑤ A areia da mola é demasiado apertada e a permeabilidade ao ar da areia de moldagem é fraca; ⑥ A temperatura de verter é demasiado baixa ou a velocidade de verter é demasiado rápida. |
Cavidade de retração e porosidade | Os furos de retração distribuem-se principalmente na secção espessa da peça fundida, com forma irregular e interior rugoso. | ① O projeto estrutural da fundição não é razoável, por exemplo, a diferença de espessura da parede é muito grande e nenhum riser ou ferro frio é colocado na parede espessa; ② A posição do sistema de vazamento e do riser está incorrecta; ③ A temperatura de vazamento é demasiado elevada; ④ A composição química da liga não é qualificada, a taxa de encolhimento é muito grande e o riser é muito pequeno ou muito pequeno. |
Furos de areia | Existem orifícios preenchidos com areia de moldagem no interior ou na superfície da peça fundida. | ① A resistência da areia de moldagem é muito baixa ou a compactação do molde de areia e do núcleo não é suficiente, então a areia de moldagem é lançada na cavidade do molde pelo metal fundido; ② O molde de areia fica parcialmente danificado quando a caixa é fechada; ③ O sistema de vazamento não é razoável, a direção do ingate está errada e o molde de areia é danificado pelo metal fundido; ④ A areia solta na cavidade ou porta do molde não é limpa quando a caixa é fechada. |
Areia pegajosa | A superfície da peça fundida é rugosa com uma camada de areia. | ① A resistência ao fogo da areia bruta é baixa ou o tamanho das partículas é demasiado grande; ② A resistência ao fogo da areia de moldagem diminui quando o teor de lama é demasiado elevado; ③ A temperatura de vazamento é demasiado elevada; ④ O conteúdo de carvão pulverizado na areia de moldagem é muito pequeno no processo de fundição verde; ⑤ O tipo seco não é pintado obliquamente ou o revestimento é demasiado fino. |
Inclusão de areia | Uma camada de areia de moldagem é colocada entre as chapa metálica saliência e a peça de acoplamento. | ① A resistência à tração úmida a quente da areia de moldagem é baixa, e a superfície da cavidade do molde é aquecida e cozida para expandir e rachar; ② A compactação local do molde de areia é muito alta, a água é muito grande e a superfície da cavidade do molde é rachada depois que a água é seca dez vezes; ③ A seleção inadequada da posição de vazamento faz com que a superfície da cavidade se expanda e rache devido à cozedura do ferro fundido a alta temperatura durante muito tempo; ④ A temperatura de verter é demasiado elevada e a velocidade de verter é demasiado lenta. |
Tipo incorreto | A peça fundida tem um deslocamento relativo ao longo da superfície de corte. | ① A metade superior do molde e a metade inferior do molde não estão alinhadas; ② Quando a caixa está fechada, as caixas de areia superior e inferior ficam desalinhadas; ③ As caixas de areia superior e inferior não estão presas ou a caixa superior não está suficientemente pressionada, e é gerada uma caixa errada durante o vazamento. |
Barreira de frio | Existem lacunas ou buracos na fundição onde as cartas estão completamente fundidas e as juntas são lisas. | ① A temperatura de vazamento é demasiado baixa e a fluidez da liga é fraca; ② A velocidade de vazamento é demasiado lenta ou o fluxo é interrompido durante o vazamento; ③ A posição do sistema de enchimento é incorrecta ou a área da secção transversal da entrada é demasiado pequena; ④ A parede de fundição é demasiado fina; ⑤ A altura do sprue (incluindo o copo do sprue) é insuficiente; ⑥ Ao verter, a quantidade de metal é insuficiente e a cavidade não está cheia. |
Derrame insuficiente | A moldagem não está totalmente preenchida. | |
Crackle | A peça fundida está fissurada e existe uma película de óxido na superfície do metal na fissura. | ① O design da estrutura de fundição não é razoável, a diferença de espessura da parede é muito grande e o resfriamento é desigual; ② O recuo do molde de areia e do núcleo é fraco, ou a areia da mola é demasiado apertada; ③ Queda prematura de areia; ④ A posição incorrecta da porta leva a um encolhimento desigual de todas as partes da peça fundida. |
| Encomendar | Título do defeito | Características do defeito | Medidas preventivas |
| 1 | estoma | No interior, na superfície ou perto da superfície da peça fundida, existem orifícios lisos de diferentes tamanhos. A cor é branca ou com uma cor escura, por vezes coberta por uma camada de óxido. | Reduzir a quantidade de metal durante a fundição, reduzir a emissão de gás do molde de areia durante o processo de vazamento, melhorar a estrutura de fundição, melhorar a permeabilidade do molde de areia e do núcleo, e permitir que o gás no molde seja descarregado suavemente. |
| 2 | cavidades de contração | No interior da secção espessa da peça fundida, no interior das duas interfaces e no interior ou na superfície da junção da secção espessa e da secção fina, a forma é irregular, o orifício é áspero e irregular e o grão é grosseiro. | As peças vazadas com espessura de parede pequena e uniforme devem ser solidificadas ao mesmo tempo. As peças fundidas com espessura de parede grande e irregular devem ser solidificadas de finas a grossas, e o ferro frio do riser deve ser colocado de forma razoável. |
| 3 | porosidade de retração | Os orifícios de retração pequenos e descontínuos na fundição estão reunidos num ou mais locais e as partículas são grosseiras. Existem pequenos orifícios entre cada partícula, e a infiltração de água ocorre durante o teste hidrostático. | As juntas quentes devem ser minimizadas nas juntas entre paredes, e a temperatura e a velocidade de vazamento devem ser minimizadas. |
| 4 | poço de escória | Furos de forma irregular no interior ou na superfície da peça fundida, que não são lisos e estão total ou parcialmente preenchidos com escória. | Aumentar a temperatura do ferro fundido. Reduzir a viscosidade da escória. Melhorar a capacidade de retenção de escória do sistema de gating. Aumentar o filete interno da peça fundida. |
| 5 | buracos de areia | Existem orifícios preenchidos com areia de moldagem no interior ou na superfície da peça fundida. | Controlar rigorosamente o desempenho da areia de moldagem e a operação de moldagem, e prestar atenção à limpeza da cavidade do molde antes de o fechar. |
| 6 | fissuração térmica | Existem fissuras penetrantes ou não penetrantes na peça fundida (Nota: se for curva), e a pele metálica na fissura está oxidada. | Controlar rigorosamente o teor de S e P no ferro fundido. A espessura da parede da peça fundida deve ser tão uniforme quanto possível. Melhorar o rendimento da areia de moldagem e do núcleo. O riser de vazamento não deve impedir o encolhimento da peça fundida. Evitar mudanças bruscas na espessura da parede. A abertura não pode ser demasiado cedo. |
| 7 | fenda fria | Existem fissuras penetrantes ou não penetrantes (principalmente rectas) na peça fundida, e a pele metálica na fissura está oxidada. | |
| 8 | queima de areia | A superfície da peça fundida é total ou parcialmente coberta com uma camada de metal (ou óxido de metal) misturado com areia (ou revestimento) ou uma camada de areia de moldagem sinterizada, resultando numa superfície rugosa da peça fundida. | A temperatura de vazamento do metal deve ser reduzida de forma adequada, melhorando a resistência ao fogo da areia de moldagem e da areia do núcleo. |
| 9 | inclusão de areia | Na superfície da peça fundida, há uma camada de tumor ou folha de metal, e uma camada de areia de moldagem é colocada entre o tumor de metal e a peça fundida. | Controlar rigorosamente as propriedades da areia de moldagem e da areia do núcleo. Melhorar o sistema de vazamento para que o metal fundido flua suavemente. |
| 10 | barreira ao frio | Existe uma espécie de fenda ou poço de fusão incompleto na peça fundida, e o seu rebordo é liso. | Melhorar a temperatura e a velocidade de vazamento. Melhorar o sistema de comportas. O fluxo não deve ser interrompido durante o vazamento. |
| 11 | incapaz de verter | Falta de carne na peça fundida devido ao enchimento incompleto da cavidade com metal fundido. | Melhorar a temperatura e a velocidade de vazamento, não cortar o fluxo e evitar incêndios. |
Na produção de fundição, a adesão ao princípio de vazamento a alta temperatura e vazamento a baixa temperatura é crucial para alcançar resultados óptimos.
O aumento da temperatura de vazamento do metal fundido facilita a dissolução completa das inclusões e promove a flotação da escória, aumentando a eficácia dos processos de limpeza e desgaseificação. Esta abordagem reduz significativamente a probabilidade de inclusões de escória e defeitos de porosidade nas peças fundidas finais.
Por outro lado, manter uma temperatura de vazamento mais baixa oferece várias vantagens:
Estes benefícios ajudam a evitar defeitos como a porosidade, a aderência da areia e as cavidades de retração.
Por conseguinte, a estratégia óptima é manter a temperatura de vazamento mais baixa possível que ainda assegure o enchimento completo da cavidade do molde.
O processo de vazamento envolve a transferência de metal fundido da panela para o molde. Uma execução incorrecta pode levar a vários defeitos de fundição, incluindo:
Além disso, medidas de segurança inadequadas durante o vazamento podem representar riscos significativos de ferimentos pessoais.
Para garantir peças fundidas de alta qualidade, aumentar a produtividade e manter operações seguras, cumpra rigorosamente as seguintes diretrizes durante o processo de vazamento:
1. Secar bem todo o equipamento antes de o utilizar, incluindo:
2. Aplicar equipamento de proteção individual (EPI) adequado ao pessoal de vazamento:
3. Evitar encher demasiado a concha de vazamento para evitar derrames e potenciais ferimentos durante o transporte e as operações de vazamento.
4. Otimizar a velocidade de vazamento utilizando o princípio "lento-rápido-lento":
5. Para componentes propensos a uma elevada contração do líquido e da solidificação (por exemplo, peças de aço de média e grande dimensão), implementar uma alimentação secundária através da comporta ou do tubo de elevação após a conclusão do vazamento inicial.
6. Incendiar quaisquer gases emitidos pelo molde de fundição durante o vazamento para:
A tecnologia de fundição em areia é um método de fundição que utiliza a areia como material principal para a preparação do molde.
A fundição em areia é um método de fundição comprovado e verdadeiro que tem sido utilizado há séculos.
Apesar da sua idade, a fundição em areia continua a ser o método de fundição mais utilizado, particularmente para peças únicas ou pequenos lotes, devido à sua versatilidade em acomodar uma vasta gama de formas, tamanhos, complexidades e ligas, bem como ao seu curto ciclo de produção e baixo custo.
O processo tradicional de fundição em areia consiste nas seguintes etapas: preparação da areia, fabrico do molde, fabrico do núcleo, moldagem, vazamento, remoção da areia, trituração e inspeção.
A areia de moldagem e a areia do núcleo são preparadas para o processo de moldagem.
Normalmente, é utilizado um misturador de areia para misturar a areia usada com a quantidade adequada de argila.
Os moldes e as caixas de núcleo são criados com base nos desenhos das peças. As peças individuais são normalmente feitas com moldes de madeira, enquanto a produção em massa pode utilizar moldes de plástico ou de metal, também conhecidos como moldes de ferro ou de aço.
Para uma produção de grande volume, os moldes podem ser feitos utilizando modelos.
Com a utilização de máquinas de gravação, o processo de fabrico de moldes tornou-se muito mais rápido, reduzindo o ciclo de produção para 2 a 10 dias.
O processo de moldagem envolve a formação da cavidade do molde da peça fundida utilizando areia de moldagem. O fabrico do núcleo envolve a criação da forma interna da peça fundida, e a correspondência do molde envolve a colocação do núcleo na cavidade do molde e a sua selagem com as caixas de areia superior e inferior.
A moldagem é uma etapa crucial no processo de fundição.
Para produzir o desejado composição metálicaA composição química é cuidadosamente preparada. É selecionado um forno de fusão adequado para fundir os materiais de liga e produzir um metal líquido qualificado com a composição e temperatura correctas.
Tradicionalmente, a fundição era realizada utilizando um forno de cúpula, mas devido a preocupações ambientais, este método foi largamente substituído pela utilização de fornos eléctricos.
O metal fundido produzido no forno elétrico é transferido para o molde utilizando uma concha.
É importante controlar a velocidade de vazamento para garantir que toda a cavidade do molde seja preenchida com o metal fundido.
Tenha em atenção que o derrame de metal fundido pode ser perigoso e que devem ser sempre tomadas as devidas precauções de segurança.
Depois de o metal fundido ter solidificado após o vazamento, a porta é removida com um martelo e a areia é sacudida da peça fundida. A peça fundida é então submetida a um jato de areia com um jato de areia máquina para obter uma superfície limpa.
As peças em bruto para fundição com requisitos menos rigorosos podem normalmente ser entregues após a inspeção.
Algumas peças fundidas com requisitos especiais ou que não cumprem as especificações exigidas podem necessitar de processamento adicional.
Isto é normalmente efectuado com uma mó ou rebarbadora para remover quaisquer rebarbas e obter uma superfície mais lisa na peça fundida.
As inspecções são normalmente realizadas durante a fase de limpeza ou de processamento e quaisquer peças fundidas não qualificadas são identificadas nessa altura.
No entanto, algumas peças fundidas podem ter requisitos específicos e exigir uma inspeção adicional. Por exemplo, uma peça fundida pode ter de ser testada através da inserção de um veio de 5 cm no seu orifício central para garantir que cumpre as especificações exigidas.
Após a conclusão dos 8 passos acima referidos, o processo de fundição está essencialmente concluído. No entanto, no caso de peças fundidas que exijam elevada precisão, pode ser necessária maquinação adicional.
Note-se que a maquinagem está fora do âmbito da presente descrição.
À medida que a tecnologia de fundição continua a avançar, a fundição em areia tradicional está a ser melhorada ou substituída por outros métodos.
A inovação é um tema eterno e uma qualidade fundamental que uma fundição deve possuir para ter sucesso.
A fundição em areia é o método de fundição mais comum e tradicional utilizado na indústria de fundição e é frequentemente a escolha preferida para os pequenos fabricantes de fundição quando estão a começar.
Quais são os equipamentos e ferramentas básicos necessários para o processo de fundição em areia?
O processo de fundição em areia requer os seguintes equipamentos e ferramentas, de acordo com a sequência do processo de produção: equipamento de mistura de areia, equipamento de fabrico de moldes, equipamento de fabrico de machos, equipamento de moldagem, equipamento de fusão, equipamento de vazamento, equipamento de limpeza e equipamento de processamento de fundição.
O equipamento necessário para esta etapa é um misturador de areia, e as ferramentas necessárias são uma pá e uma peneira.
A fundição em molde de areia depende da areia, que serve como um material de moldagem especial.
A areia de moldagem pode ser reciclada, mas deve ser peneirada antes de ser reutilizada.
A areia deve ser fina e misturada uniformemente com um misturador de areia.
Um pequeno misturador de areia pode custar apenas 2.000 unidades.
Equipamento necessário: Máquina de gravar.
Materiais necessários: Molde de madeira, Molde de plástico (placa de plástico especial), Molde de metal (bloco de metal).
O molde deve ser criado com base nas amostras ou desenhos fornecidos pelo cliente.
A qualidade do molde tem um impacto direto na precisão da forma da peça fundida.
Anteriormente, os moldes de madeira eram normalmente criados por carpinteiros. No entanto, com o avanço das máquinas de gravação, estas são atualmente utilizadas para criar moldes de madeira, plástico e metal.
Uma máquina de gravação básica que pode gravar moldes de madeira e de plástico pode ser adquirida por alguns milhares de yuan. No entanto, para a gravação em metal, pode ser necessária uma máquina de gravação que custa dezenas de milhares a centenas de milhares de yuan.
O preço da máquina de gravação é determinado principalmente pelas suas capacidades materiais, precisão e nível de automatização.
Equipamento necessário: Forno. Materiais necessários: Areia revestida e luvas grossas.
O processo de criação de cavidades internas em peças fundidas envolve frequentemente a criação de um núcleo, e existem vários métodos para o fazer.
Os dois métodos mais comuns são:
Note-se que a caixa do núcleo fica muito quente durante o processo de cozedura, pelo que é importante usar luvas para proteção.
Recomendo o segundo método, uma vez que o núcleo cozido com areia revestida não necessita de cozedura durante o vazamento e resulta numa superfície interior relativamente limpa da peça fundida.
Equipamento necessário: Máquina de moldagem Ferramentas necessárias: Caixa de areia, placa de fundo, raspador, pá, caneta de imersão, folha de ferro em forma de V para a abertura do portão, escova, agulha de furo de ar, etc.
A moldagem é a etapa mais exigente e crucial da fundição em areia, possuindo as características industriais mais distintas. No passado, a moldagem era realizada inteiramente à mão, mas atualmente, a maioria dos trabalhadores da moldagem utiliza máquinas de moldagem, reduzindo significativamente a intensidade do trabalho.
Existem várias ferramentas utilizadas na moldagem, incluindo uma caixa de areia para expansão, uma placa de fundo, um raspador, uma pá, uma caneta de imersão, uma chapa de ferro em forma de V para a abertura do portão, uma escova, uma agulha para o furo de ar, entre outras. Estas ferramentas são, na sua maioria, pequenas e personalizadas pelos trabalhadores da moldagem de acordo com as suas preferências pessoais.
Em conclusão, a produção de um molde de alta qualidade é a chave para o sucesso neste processo.
Equipamento necessário: Forno elétrico e transformador Materiais necessários: Ferro, Alumínio, Cobre e outras matérias-primas, Estanho e Ferro (Batching).
O principal objetivo desta etapa é fundir o ferro em ferro fundido. O desafio reside na mistura e no controlo da temperatura do ferro fundido.
Devido à proibição das cúpulas, a maioria das grandes e pequenas fábricas utiliza agora fornos eléctricos como equipamento de fusão. Os fornos eléctricos existem em vários tamanhos e têm uma vasta gama de preços. Os mais pequenos, com uma capacidade de 200 kg, custam entre 10 000 e 20 000, enquanto os maiores podem atingir centenas de milhares ou milhões.
Para além do forno elétrico, é também necessário um transformador especial, que deve ser adquirido separadamente. A utilização do transformador deve ser aprovada pelo serviço de eletricidade local e os custos de aplicação variam.
A criação de uma pequena fundição pode custar, no mínimo, várias centenas de milhares de euros, sendo metade do custo atribuído à taxa de candidatura.
Equipamento necessário: Panela de ferro fundido e grua aérea
O ferro fundido produzido no forno elétrico pode ser dividido em grandes e pequenas quantidades. É primeiro vertido para um grande recipiente e depois transferido para recipientes mais pequenos para facilitar o manuseamento.
Os trabalhadores transportam os pequenos contentores e vertem o ferro fundido para o molde concluído. Esta etapa envolve riscos elevados e os trabalhadores devem tomar as medidas de proteção necessárias.
Nas grandes fábricas, as peças fundidas de grandes dimensões são vazadas utilizando equipamento de grandes dimensões, como gruas aéreas. Isto ajuda a garantir a segurança e a eficiência do processo de fundição.
Equipamento necessário: Jato de areia Máquina
Depois de a peça ter arrefecido após o processo de vazamento, os trabalhadores retiram-na do molde. Removem a maior parte da terra da superfície e partem o portão com um martelo.
O passo seguinte consiste em colocar a peça fundida numa máquina de jato de areia para jato de areia. Este processo ajuda a limpar e a alisar a superfície da peça fundida.
Equipamento comum: Rebolo, máquina de polir, máquina de cortar e torno.
O processamento da fundição insere-se na categoria da maquinagem. A maior parte do equipamento de maquinagem geral pode ser utilizado, mas ultrapassa o âmbito da fundição.
Normalmente, as fundições possuem as ferramentas essenciais, tais como mós, máquinas de polir, máquinas de cortar e é vantajoso ter também um torno. Estas ferramentas são suficientes para o processamento básico da fundição.
Todos os trabalhos devem ser coordenados entre si. As pequenas fundições que estão a começar podem não ter todos os processos de fundição e podem não ter a capacidade de produzir e processar os seus próprios moldes.
Para compensar este facto, podem colaborar com fabricantes de moldes e maquinistas especializados e ser responsáveis apenas pela fundição dos blocos.
A fundição é uma indústria tradicional e admirável. Apesar de terem enfrentado proibições devido à proteção do ambiente, muitas pequenas fundições tradicionais dedicaram-se à fundição durante toda a sua vida e ficaram desempregadas ou continuaram a trabalhar como profissionais.
Gostaria de saudar a geração mais velha de trabalhadores da fundição!
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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