Processo de fundição em areia

Para criar o molde utilizado na formação da cavidade do molde de areia e do núcleo de areia, servindo como “base de réplica” para a forma externa e a cavidade interna da peça fundida.

“Modelo”: corresponde à forma externa da peça fundida, utilizado para moldar a cavidade do molde de areia (por exemplo, para fundir um bloco de motor, o modelo é uma “versão ampliada” do bloco);

“Caixa de núcleo”: Corresponde à cavidade interna e aos canais da peça fundida (como as passagens de óleo e de ar do bloco), utilizada para criar o “núcleo de areia” (após o núcleo de areia ser colocado na cavidade do molde, o metal fundido preenche o espaço entre o núcleo de areia e a cavidade do molde, formando a cavidade interna após o resfriamento).

As dimensões do molde e da caixa de núcleo devem levar em conta a contração (o metal encolhe durante o resfriamento; considere uma margem de 1%-2% para ferro fundido, 2%-3% para aço fundido e 3%-5% para liga de alumínio) para evitar que as peças fundidas fiquem muito pequenas.

A criação da “cavidade” (a forma externa da peça fundida) e do “núcleo de areia” (a cavidade interna da peça fundida) por meio de areia de moldagem e moldes é a etapa fundamental da fundição em areia.

Fixar o molde na caixa de areia, preencher e compactar a areia de moldagem e, em seguida, retirar o molde com cuidado. Forma-se, no interior da caixa de areia, uma “cavidade” que corresponde ao contorno externo da peça fundida.

Encha a caixa de núcleo com areia de moldagem (geralmente com adição de resina para aumentar a resistência), compacte-a e, em seguida, remova-a para criar um “núcleo de areia” (como o núcleo do canal de óleo de um cilindro).

O núcleo de areia precisa ser reforçado com “barras de reforço” (fio de ferro/barras de aço) para aumentar sua resistência. Deve-se aplicar um “revestimento” na superfície (para evitar a aderência da areia e melhorar a lisura da cavidade interna). Também deve ser fornecida uma “cabeça de núcleo” (para fixar o núcleo de areia na cavidade do molde e evitar deslocamento durante a vazão).

Injetar metal fundido na cavidade do molde para preenchê-la e dar forma ao produto.

Fusão de metais:Matérias-primas como ferro fundido, aço fundido e ligas de alumínio são adicionadas ao forno (forno de cuba, forno de arco elétrico ou forno de indução) e aquecidas até o estado fundido (ferro fundido 1300-1400 ℃, aço fundido 1500-1600 ℃, liga de alumínio 650-700 ℃).

Temperatura: É necessária estabilidade (uma temperatura muito alta pode causar cavidades de contração, enquanto uma temperatura muito baixa pode resultar em vazamento incompleto).
Velocidade: Mantenha uma velocidade constante (uma velocidade muito alta pode causar erosão da areia e porosidade, enquanto uma velocidade muito baixa pode resultar em falhas de solidificação).
Método: Despeje lentamente o metal fundido pelo bico de vazamento, certificando-se de que o metal fundido preencha todos os cantos da cavidade do molde.

Para remover impurezas e verificar a qualidade, a fim de garantir que a peça fundida atenda aos requisitos de uso.

Limpeza de impurezas:

• Remoção de areia aderida: jateamento com areia, jateamento com granalha (impacto de areia ou granalha de aço a alta pressão na superfície);
• Remoção de excessos: esmerilhamento (remoção de canais de alimentação, rebarbas e saliências);

• Remoção de incrustações de óxido: decapagem ácida, lavagem alcalina (para aço fundido e ligas de alumínio);

Controle de qualidade:

• Inspeção visual: Verifique se há poros de areia, porosidade e rachaduras;
• Inspeção dimensional: Verificar a precisão dimensional utilizando paquímetros e uma máquina de medição por coordenadas (a precisão da fundição em areia é normalmente de CT10-CT13);

• Inspeção interna: detecção de falhas por raios X, detecção de falhas por ultrassom (para verificar a presença de cavidades de contração interna e inclusões de areia);

Processamento posterior (conforme necessário):

• Usinagem: torneamento, fresagem e retificação de superfícies que exigem alta precisão (como furos para rolamentos);

• Tratamento térmico: recozimento (para aliviar tensões internas), têmpera (para aumentar a dureza), etc., com o objetivo de melhorar as propriedades mecânicas.