Processo de fundição sob pressão

O elemento central da fundição sob pressão é o molde; essa etapa afeta diretamente a precisão da fundição, a eficiência da produção e a vida útil do molde.

1. Fase de projeto:

• Dados de entrada: desenhos 3D do produto (as tolerâncias, a espessura da parede e os requisitos de superfície devem estar claramente definidos), propriedades do material (por exemplo, fluidez da liga de alumínio).
• Conteúdo do projeto: Cavidade (que reproduz o formato do produto), sistema de alimentação (que conduz o metal fundido para um preenchimento uniforme), sistema de ventilação (que expele o ar da cavidade para evitar porosidade), mecanismo de ejeção (que garante uma desmoldagem suave) e canais de resfriamento (que controlam a temperatura do molde para um resfriamento uniforme).
• Requisitos principais: Espessura da parede ≥ 0,5 mm (para evitar preenchimento incompleto), cantos arredondados (para evitar concentração de tensão), largura da ranhura de ventilação de 0,1 a 0,2 mm (para evitar transbordamento do metal fundido).

2. Etapa de fabricação:

• Materiais: A cavidade do molde é fabricada com aço para matrizes de trabalho a quente de alta resistência (por exemplo, H13, SKD61), que é resistente ao calor e ao desgaste.
• Equipamentos de usinagem: Centro de usinagem CNC (usinagem de desbaste de cavidades), EDM (usinagem de acabamento de cavidades, precisão de até ±0,005 mm), corte por fio (usinagem de estruturas complexas), polimento (superfície da cavidade Ra ≤ 1,6 μm, melhorando a qualidade da superfície das peças fundidas).
• Produção experimental e verificação: Após a conclusão da fabricação do molde, é realizada uma produção experimental em pequenos lotes para verificar as dimensões da peça fundida, os defeitos superficiais e a facilidade de desmoldagem, bem como para ajustar os parâmetros do molde (como a modificação do sistema de alimentação e a otimização dos canais de resfriamento).

A injeção de metal fundido na cavidade do molde é uma etapa crucial que determina a densidade e a precisão da peça fundida. Ela envolve dois métodos principais: fundição sob pressão em câmara quente e fundição sob pressão em câmara fria.

1. Fundição sob pressão em câmara quente

• A fundição sob pressão em câmara quente é um método de fundição sob pressão no qual a câmara de injeção está diretamente conectada ao forno. O metal fundido de baixo ponto de fusão (como ligas de zinco e algumas ligas de magnésio) é mantido continuamente em alta temperatura no forno e aspirado rapidamente pela haste de injeção, sendo então injetado na cavidade do molde a uma pressão de 10 a 50 MPa.
• Possui vantagens como tempo de ciclo curto (5 a 15 segundos por peça), alto grau de automação e operação simples, o que a torna adequada para a produção em massa de peças fundidas pequenas, de paredes finas e de estrutura simples (como peças para eletrodomésticos e brinquedos).

2. Fundição por injeção em câmara fria

• Na fundição por injeção em câmara fria, a câmara de injeção é independente do forno. O metal fundido de alto ponto de fusão (como ligas de alumínio, ligas de cobre e ligas de magnésio) precisa ser transferido para a câmara de injeção manualmente ou por meio de um braço robótico. Em seguida, ele passa por uma injeção segmentada (preenchimento lento, injeção em alta velocidade a 10-50 m/s) e moldagem sob alta pressão a 50-150 MPa.
• Embora o tempo de ciclo seja mais longo (15 a 60 segundos por peça) e o investimento em equipamentos seja maior, esse processo é adequado para uma gama mais ampla de materiais e produz peças fundidas com maior resistência e precisão dimensional. É mais adequado para a produção de peças grandes, complexas e de alta resistência (como blocos de motor automotivo e suportes para equipamentos industriais).

:Melhorar a precisão e a aparência da fundição para atender aos requisitos de uso. Após a desmoldagem, é preciso remover o excesso de material, corrigir os defeitos e otimizar a superfície.

Por meio de uma inspeção multidimensional, os produtos com defeito são eliminados para garantir que as peças fundidas atendam aos requisitos dos clientes.

• Inspeção de aparência: Inspeção visual ou por meio de inteligência artificial para verificar se há porosidade superficial, rachaduras, rebarbas, deformações e outros defeitos.
• Inspeção dimensional: Utilizando paquímetros, micrômetros (para dimensões simples) e máquinas de medição por coordenadas (para dimensões complexas, precisão de ±0,005 mm), com uma taxa de amostragem de ≥5% (na produção em massa).
• Inspeção de defeitos internos: Ensaios não destrutivos: inspeção por raios X (para verificar porosidade interna e cavidades de contração), ensaio ultrassônico (para detectar trincas), ensaio por penetração (para trincas superficiais); Ensaios destrutivos: peças fundidas selecionadas aleatoriamente são submetidas a análise metalográfica (para verificar a densidade da microestrutura) e a ensaios de resistência à tração (para verificar as propriedades mecânicas).
• Embalagem e envio: As peças fundidas aprovadas são embaladas de acordo com as especificações do cliente (por exemplo, envoltas em papel antiferrugem, acondicionadas em caixas por seções) e etiquetadas com o número do lote e a quantidade para fins de rastreabilidade.