Escolher entre a fundição por gravidade e a fundição sob pressão pode parecer uma decisão assustadora para os fabricantes. Deverá optar pela simplicidade e rentabilidade da fundição por gravidade, ou pela precisão e eficiência da fundição por pressão? Este artigo explora as principais diferenças, vantagens e limitações de ambos os métodos, ajudando-o a compreender qual a técnica que melhor se adequa às necessidades do seu produto. No final, terá uma compreensão clara de qual o método de fundição que se alinha com os requisitos do seu projeto, assegurando um desempenho ótimo e eficiência de custos.
A fundição por gravidade é o processo de injeção de metal fundido num molde sob a força da gravidade, também conhecido simplesmente como fundição.
A definição mais ampla de fundição por gravidade engloba vários métodos, incluindo a fundição em molde de areia, a fundição em molde de metal, a fundição em molde de massa, a fundição em molde de desaparecimento e a fundição em molde de argila.
No entanto, num sentido mais restrito, a fundição por gravidade refere-se especificamente à fundição de moldes metálicos.
A fundição em molde metálico é uma técnica moderna que utiliza liga de aço para criar moldes.
Normalmente, o metal líquido é vertido manualmente na comporta e o produto final é produzido através do enchimento da cavidade do molde, da ventilação, do arrefecimento e da abertura do molde pela força do peso do metal líquido.
O processo envolve as seguintes etapas: fundição, colocação do material no molde, ventilação, arrefecimento, abertura do molde, tratamento térmico e pós-processamento.
As características da fundição por gravidade são as seguintes
A fundição sob pressão divide-se em duas categorias: fundição a alta pressão e fundição a baixa pressão.
A fundição a alta pressão é uma técnica de fundição em que a liga fundida é rapidamente vertida para a cavidade de um molde de aço dentro de uma câmara de pressão, solidificando sob alta pressão.
(1) O líquido metálico é introduzido na cavidade sob pressão e solidifica-se através da cristalização, normalmente com uma gama de pressão de 15-100 MPa.
(2) O líquido metálico é enchido na cavidade a alta velocidade, com velocidades que variam entre 10-50 m/s e, nalguns casos, excedendo mesmo 80 m/s, que é introduzido através da porta interna. Isto resulta num tempo de enchimento muito curto do líquido metálico, normalmente apenas 0,01-0,2 segundos, dependendo do tamanho da peça fundida.
As características da fundição a alta pressão incluem:
No entanto, a fundição a alta pressão tem custos de molde elevados e uma vida útil do molde reduzida.
O processo da tecnologia de fundição a baixa pressão é o seguinte: O ar seco e comprimido é introduzido no cadinho ou tanque selado. Sob a influência da pressão do gás, o metal líquido sobe ao longo do riser e para dentro do jito, entrando suavemente na cavidade do molde. A pressão do gás é mantida no nível do líquido no cadinho até que a peça fundida esteja totalmente solidificada.
Após a solidificação, a pressão do gás na superfície do líquido é libertada, fazendo com que o metal líquido no riser flua de volta para o cadinho.
Por fim, o molde é aberto e a peça fundida é retirada.
A fundição a baixa pressão difere significativamente da fundição a alta pressão em termos de equipamento, processo e desempenho do produto.
A pressão aplicada na fundição a baixa pressão é relativamente baixa, variando tipicamente entre 20 e 60 kPa, e a fonte de pressão é fornecida por gás.
Devido à baixa pressão, o enchimento do produto é mais lento e a eficiência da produção é menor, no entanto, a porosidade do produto é melhorada, permitindo-lhe ser submetido a tratamento térmico.
Em geral, a fundição a baixa pressão é um equilíbrio entre as vantagens da fundição a alta pressão e da fundição por gravidade.
| Técnicas | Custo do molde | Vida útil | Porosidade | Tratamento térmico | Subsídio de maquinagem | Acabamento da superfície | Produtos adequados | Eficiência da produção | |
| Fundição a alta pressão | complexo | elevado | curto | mau | não | pequeno | elevado | Peças com paredes finas | elevado |
| Fundição a baixa pressão | simples | baixo | longo | bom | sim | grande | elevado | Partes da parede intermédia | médio |
| Fundição por gravidade | simples | baixo | longo | bom | sim | grande | baixo | Peças com paredes espessas | baixo |
A força de ligas de alumínio podem variar muito devido a diferenças nas matérias-primas. Os produtos de fundição sob pressão, por outro lado, têm uma elevada densidade e resistência devido ao facto de serem formados sob alta pressão. Por exemplo, os produtos de fundição injectada do A380 têm uma resistência de 360MPa e um alongamento de apenas 3,7%.
Os produtos de fundição por gravidade têm geralmente uma resistência inferior à dos produtos de fundição sob pressão. Por exemplo, o ZL101A tem uma resistência de 310MPa após tratamento térmico, mas com um alongamento de 5-6%. Existem também materiais, como o ZL201a e o ZL204a, com uma resistência superior a 380MPa.
Ao escolher um processo de produção, a espessura da parede do produto é a principal consideração. A fundição a alta pressão é um processo altamente eficiente e deve ser a primeira escolha, desde que o processo de produção e o desempenho do produto cumpram os requisitos. No entanto, se a espessura da parede do produto for superior a 8 mm, a fundição a alta pressão pode não satisfazer os requisitos de resistência desejados devido aos poros internos, caso em que se pode considerar a fundição por gravidade ou a fundição a baixa pressão.
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.
PT 
EN 
ES 
FR 
RU 
DE 