Qual é a verdadeira diferença entre o alumínio fundido e o alumínio fundido sob pressão? Este artigo analisa os diferentes processos de fabrico e as propriedades que distinguem estes dois tipos de alumínio. Desde os métodos utilizados na fundição até às suas capacidades de tratamento térmico e aplicações em várias indústrias, descobrirá os principais factores que influenciam a escolha entre o alumínio fundido e o alumínio fundido sob pressão. Prepare-se para entender como essas diferenças afetam a resistência, a qualidade e a usabilidade das peças de alumínio nos produtos do dia a dia.
O "alumínio fundido" refere-se geralmente a peças fundidas de alumínio feitas através do processo de fundição, enquanto o "alumínio fundido sob pressão" se refere a peças fundidas de alumínio feitas através de fundição sob pressão de alta pressão. A principal diferença entre os dois é o processo de fundição utilizado.
No processo de fundição, são utilizados métodos como a fundição em areia, a fundição por desparafinagem, a fundição por gravidade, a fundição a baixa pressão, a fundição em molde de cerâmica e a fundição em molde de gesso. O molde processo de fundiçãopor outro lado, é um tipo de fundição injectada a alta pressão produzida utilizando uma máquina de fundição injectada com câmara fria.
Os tipos de alumínio utilizados nos dois processos são diferentes, sendo que o ZL representa o alumínio fundido ligas de alumínio na norma nacional chinesa GB e YL que representa as ligas de alumínio fundido.
As peças fundidas em alumínio podem ser reforçadas através de tratamento térmico, sendo o tratamento térmico T6 o método mais comum. No entanto, as peças fundidas sob pressão não são adequadas para o tratamento térmico T6 devido à grande quantidade de gás densamente distribuído no seu interior. Isto deve-se ao facto de a temperatura do tratamento térmico T6 estar próxima do ponto de fusão das ligas de alumínio e o gás na fundição injectada expandirá e será forçado a sair da superfície da peça fundida, provocando danos na superfície e tornando a peça fundida inutilizável.
Devido à saliência do ponto após o esgotamento do gás, a aparência da peça fundida fica seriamente danificada e não pode ser utilizada.
Liga de alumínio fundição por gravidade e a fundição de baixa pressão de liga de alumínio pertencem ao processo de fundição de moldes metálicos e são utilizadas para produzir peças fundidas de alumínio. Os moldes são feitos de trabalho a quente aço para moldescomo o H13.
Estes processos de fundição podem produzir a mesma marca de liga de alumínio fundidocom temperatura de vazamento e tempo de abertura do molde semelhantes, bem como compacidade, resistência e outras propriedades mecânicas das peças fundidas de alumínio.
No entanto, ainda existem diferenças entre a fundição por gravidade de liga de alumínio e a fundição de baixa pressão de liga de alumínio em termos de princípio de formação, estrutura de fundição de alumínio, intensidade de trabalho, número de lote, tempo de desenvolvimento, etc., conforme mostrado na figura abaixo.
| Princípio de formação | Estrutura de fundição de alumínio | intensidade do trabalho | Lote mínimo | Tempo de desenvolvimento | Custo do molde | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Fundição por gravidade em liga de alumínio | Utilizar a gravidade | Complexo e diversificado | elevado | 100 | curto | menos |
| Fundição de baixa pressão em liga de alumínio | Utilizar a pressão de ar | único | normalmente | 500 | longo | Mais alto |
De acordo com a comparação mostrada acima, a fundição de liga de alumínio por gravidade é ideal para produzir produtos com múltiplas variedades, pequenos lotes, ciclos de desenvolvimento curtos e requisitos de alta qualidade, enquanto a fundição de liga de alumínio a baixa pressão é ideal para produtos com grandes lotes, paredes finas e estruturas que são adequadas para o processo de fundição a baixa pressão.
O longo ciclo de desenvolvimento deste último beneficia a melhoria da tecnologia de produção ao longo do processo de fabrico.
Um produto típico produzido através da fundição a baixa pressão de ligas de alumínio é uma jante de automóvel. A sua estrutura é adequada para o processo de fundição a baixa pressão e o elevado volume de produção permite tempo suficiente para melhorar a tecnologia de produção.
Em contraste, os produtos típicos produzidos através da fundição por gravidade de ligas de alumínio são fundições de robôs industriais. Estas peças fundidas de alumínio requerem pequenos lotes de produção, alta qualidade do produto e um curto ciclo de desenvolvimento. O objetivo é produzir peças fundidas de alumínio de alta qualidade sem poros ou buracos de areia num período de tempo muito curto.
A fundição de alumínio sob pressão é um processo de fabrico amplamente utilizado que oferece várias vantagens na criação de peças e componentes para várias indústrias. Este processo envolve forçar o alumínio fundido numa cavidade de molde sob alta pressão para criar formas complexas que podem ser difíceis de produzir através de outros métodos, como a extrusão ou a maquinagem.
Existem diferentes ligas de alumínio utilizadas na fundição injectada, sendo as mais comuns a 383 e a 413. Estas ligas de alumínio apresentam características como temperaturas de funcionamento elevadas, resistência à corrosão e propriedades de leveza. Além disso, proporcionam uma excelente rigidez, rácios de resistência/peso e capacidades eficazes de proteção EMI e RFI.
O processo de fundição sob pressão compreende várias etapas. Primeiro, a cavidade do molde, também conhecida como matriz, é preparada com um agente desmoldante para facilitar a remoção da peça após a solidificação. Em seguida, o alumínio fundido é injetado na cavidade do molde sob pressão extrema. Depois de o alumínio solidificar, o molde abre-se e a peça fundida de alumínio é ejectada. O processo permite a produção eficiente e em grande volume de peças de alumínio, levando a custos reduzidos em comparação com outras técnicas de fabrico.
Alguns factores essenciais a considerar durante a conceção da fundição de alumínio sob pressão incluem:
Em conclusão, a fundição de alumínio sob pressão é um processo de fabrico eficiente, adequado para a produção de peças complexas e intrincadas. Com as suas múltiplas vantagens e aplicações versáteis, continua a ser uma escolha popular em indústrias que vão desde a automóvel e a aeroespacial à eletrónica de consumo e outras.
Na fundição sob pressão de alumínio, a alta pressão desempenha um papel significativo na criação de peças precisas e de alta qualidade. O alumínio fundido é forçado a entrar na cavidade do molde utilizando alta pressão, assegurando que o material preenche completamente o molde e atinge todos os pormenores da forma complexa. Esta pressão ajuda a produzir uma peça com tolerâncias apertadas e um acabamento de superfície suave.
Assim que o alumínio fundido preenche a cavidade do molde, começa a solidificar e a tomar a forma da peça desejada. Durante este processo de solidificação, é crucial evitar a formação de cavidades e vazios que podem comprometer a integridade estrutural e o desempenho da peça. Para garantir uma fundição sem falhas, o controlo adequado da temperatura, a ventilação e a pressurização são factores importantes na prevenção de cavidades e defeitos indesejados.
A tiragem e as linhas de separação são dois aspectos críticos do processo de fundição sob pressão que influenciam a qualidade do produto final. A tiragem refere-se ao ângulo ou cone aplicado às paredes laterais do molde para facilitar a ejeção da peça solidificada. Uma tiragem adequada garante uma remoção suave da peça sem causar danos ou distorção.
As linhas de separação, por outro lado, são as linhas onde as duas metades do molde se encontram. A colocação e o desenho correctos das linhas de partição são essenciais para minimizar o flash (excesso de material) e obter um produto final limpo e preciso.
A fundição sob pressão de alumínio é conhecida pela sua capacidade de criar formas complexas com pormenores intrincados. Características como furos e janelas, saliências e nervuras podem ser facilmente conseguidas incorporando-as no desenho do molde. Esta versatilidade permite a produção de componentes leves e de elevada resistência utilizados em várias indústrias, incluindo a automóvel, a aeroespacial e a eletrónica. A conceção e o planeamento cuidadosos, combinados com a utilização eficiente da alta pressão e o controlo da solidificação, permitem a produção de peças de alumínio fundido sob pressão com geometrias complexas e excelente desempenho.
As peças de alumínio fundido são conhecidas pela sua natureza leve, o que as torna uma excelente escolha para muitas aplicações. Têm uma boa relação resistência/peso, assegurando um equilíbrio entre durabilidade e facilidade de utilização. A dureza das peças de alumínio fundido varia consoante a liga específica utilizada. No entanto, a maioria das peças fundidas em alumínio tem uma resistência à tração considerável, proporcionando resistência à deformação e à rutura sob carga.
As fundições injectadas de alumínio apresentam temperaturas de funcionamento elevadas, o que as torna adequadas para aplicações que requerem resistência ao calor. A sua condutividade térmica também é notável, permitindo uma transferência de calor eficiente e um arrefecimento rápido quando necessário. Além disso, as peças de alumínio fundido proporcionam uma excelente condutividade eléctrica, actuando como escudos eficazes contra interferências electromagnéticas (EMI) e interferências de radiofrequência (RFI) em dispositivos electrónicos.
Uma das principais vantagens da utilização de peças de alumínio fundido é a sua excecional resistência à corrosão. Isto torna-as adequadas para utilização em ambientes agressivos, onde podem ser expostas à humidade ou a substâncias corrosivas. Além disso, as peças fundidas em alumínio são resistentes ao desgaste, garantindo a sua longevidade e reduzindo a necessidade de manutenção ou substituição frequentes.
A fundição de alumínio sob pressão é um processo eficiente, pois permite a produção em grande volume de peças com geometrias complexas. Tolerâncias de ±0,002″ a ±0,004″ podem geralmente ser alcançadas para a fundição de alumínio, proporcionando resultados precisos e consistentes. Esta eficiência faz com que seja a escolha ideal para indústrias que requerem grandes quantidades de componentes de precisão, como a automóvel e a aeroespacial.
O alumínio fundido sob pressão é um material versátil, que encontra aplicações numa vasta gama de indústrias devido às suas propriedades mecânicas favoráveis e à facilidade de fabrico. Nesta secção, vamos explorar as utilizações do alumínio fundido sob pressão em vários sectores, incluindo o automóvel, o industrial e o eletrónico.
Indústria automóvel: O sector automóvel beneficia significativamente das peças de alumínio fundido sob pressão, uma vez que contribuem para a redução do peso e para uma maior eficiência do combustível. As propriedades leves e duradouras do alumínio fazem dele um material ideal para componentes automóveis, tais como blocos de motor, caixas de transmissão e peças estruturais do chassis de um veículo. Além disso, as ligas de alumínio podem suportar temperaturas elevadas, o que as torna adequadas para aplicações automóveis em que a dissipação de calor é crucial.
Aplicações industriais: No sector industrial, o alumínio fundido sob pressão desempenha um papel essencial no fabrico de equipamento e maquinaria. Devido à sua elevada relação força/peso, resistência à corrosão e capacidade de suportar temperaturas variáveis, as peças de alumínio fundido são utilizadas em várias aplicações, como maquinaria pesada, bombas, válvulas e ferramentas industriais. Estas propriedades permitem aos fabricantes reduzir os custos de material, melhorar o desempenho e prolongar a vida útil do seu equipamento.
Conectores e caixas electrónicas: A fundição sob pressão de alumínio é amplamente utilizada na indústria eletrónica para produzir formas e desenhos complexos para conectores e caixas. A excelente condutividade térmica e eléctrica do material, juntamente com o seu baixo custo, tornam-no ideal para a produção de peças utilizadas em caixas de filtros RF, dissipação de calor e equipamento de rede. As caixas de alumínio fundido fornecem também uma excelente blindagem EMI, garantindo que os dispositivos electrónicos funcionam de forma eficiente e fiável.
Em resumo, o alumínio fundido sob pressão oferece inúmeras vantagens em várias indústrias, incluindo a automóvel, a industrial e a eletrónica. As suas propriedades impressionantes, como a leveza, a elevada relação resistência/peso, a resistência à corrosão e a condutividade, fazem dele a escolha ideal para o fabrico de componentes duradouros, eficientes e económicos.
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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