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O que é fundição de investimento e como funciona?
2022-10-10
Fundição de cera perdida (fundição por cera perdida)
Fatores como requisitos de projeto, custo e viabilidade de fabricação determinam qual processo de fundição é mais adequado para fabricar um produto. Este artigo descrevendo fundição de investimento destina-se a ajudá-lo a tomar uma decisão de fundição informada.
A fundição de investimento produz componentes precisos, minimizando o desperdício de material, energia e usinagem subsequente. Também pode garantir a produção de peças muito complexas. Isso torna o processo de fundição de investimento bastante útil para engenheiros de projeto.
O objetivo é entender o que se entende por fundição de investimento. Então, qual é exatamente o investimento na fundição de “investimento”? O termo investido carrega historicamente o significado de vestido ou envolvido. Fundição de investimento emprega uma concha feita de cerâmica, gesso ou plástico que é formada em torno de um padrão de cera. O padrão de cera é derretido e removido em um forno e o metal é derramado na casca para criar a fundição.
Para que serve a fundição de investimento? Vamos detalhar o processo de produção de fundição de investimento para uma melhor compreensão:
O processo de fundição de investimento
Criando o padrão
Ele utiliza um padrão com os mesmos detalhes da peça acabada, exceto que há uma margem para contração térmica (ou seja, encolhimento).
Os padrões são normalmente feitos de cera usando uma matriz de injeção de metal.
Montando os padrões de cera e criando a árvore
Depois que um padrão de cera é produzido, ele é montado com outros componentes de cera para formar o sistema de entrega de metal do portão e do corredor.
Dependendo do tamanho e configuração do componente de acabamento desejado, vários padrões de cera podem ser processados usando uma única árvore.
Criando a casca do molde
Todo o conjunto do padrão de cera é mergulhado em uma pasta de cerâmica, coberto com estuque de areia e deixado secar.
Os ciclos de imersão úmida e estuque subsequente são repetidos até que uma casca com a espessura desejada seja criada. Essa espessura é parcialmente ditada pelo tamanho e configuração do produto.
Depois que a casca de cerâmica seca, ela se torna suficientemente forte para reter o metal fundido durante a fundição.
Remoção de Cera
Todo o conjunto é colocado em uma autoclave a vapor para derreter a maior parte da cera.
Qualquer cera restante que penetrou na casca de cerâmica é queimada em um forno. Neste ponto, o padrão de cera residual e o material de gating foram completamente removidos e o molde de cerâmica permanece com uma cavidade no formato da peça fundida desejada.
Essa operação em alta temperatura também aumenta a resistência e a estabilidade do material cerâmico. Além disso, ajuda a minimizar a reação da casca e do metal durante o vazamento.
Derreter e Fundir
O molde é pré-aquecido a uma temperatura específica e preenchido com metal fundido, criando a fundição do metal.
Quase qualquer liga pode ser produzida usando este processo. Tanto a fusão ao ar quanto a fusão a vácuo podem ser empregadas conforme ditado pela química da liga. A fusão a vácuo é utilizada principalmente quando elementos reativos estão presentes na liga.
Operações Finais
Uma vez que a fundição tenha esfriado o suficiente, o invólucro do molde é separado da fundição em uma operação de extração.
As portas e os corredores são cortados da peça fundida e, se necessário, o pós-processamento final é feito com jato de areia, esmerilhamento e usinagem para finalizar a peça fundida dimensionalmente.
Testes não destrutivos podem incluir penetrante fluorescente, partícula magnética, radiografia ou outras inspeções. Inspeções dimensionais finais, resultados de testes de liga e NDT são verificados antes do envio.
Vantagens do processo de fundição de investimento
Faixa de tamanho:
Embora a maioria das fundições de investimento sejam pequenas, o processo de investimento pode produzir peças fundidas com peso superior a 1.000 libras. Esta capacidade é limitada a um número relativamente pequeno de fundidores de cera perdida e requer experiência especial no manuseio. A maioria das peças fundidas cai em onças para uma faixa de 20 libras.
Formas versáteis e complexas:
A fundição de investimento fornece tolerâncias estreitas consistentes e repetitivas junto com passagens e contornos intrincados. Muitas dessas configurações são impossíveis de produzir. Por exemplo, onde as máquinas-ferramentas não alcançam. A obtenção de componentes fundidos em formato líquido ou quase líquido pode reduzir drasticamente os custos de processamento pós-moldado.
A fundição de investimento é uma boa alternativa para soldagens ou fabricação. Muitos componentes podem ser combinados em uma única fundição. Quanto mais combinados, melhor a eficiência da fabricação. A conversão de componentes de várias peças em uma única fundição de cera perdida geralmente oferece maior precisão dimensional e menor complexidade da peça.
Superfícies precisas e lisas:
A casca de cerâmica usada é construída em torno de padrões suaves produzidos pela injeção de cera em uma matriz de alumínio polido. Um micro acabamento de 125 é padrão e acabamentos ainda mais finos não são incomuns.
As fundições de investimento não contêm linha de separação porque apenas um molde é usado em vez de dois meio-moldes (como no caso da fundição em areia). Padrões para manchas de superfície e cosméticos são discutidos e acordados com o cliente com base na função.
Abaixo está uma comparação de acabamentos de superfície relativos que podem ser esperados de vários processos de fundição:
Fatores como requisitos de projeto, custo e viabilidade de fabricação determinam qual processo de fundição é mais adequado para fabricar um produto. Este artigo descrevendo fundição de investimento destina-se a ajudá-lo a tomar uma decisão de fundição informada.
A fundição de investimento produz componentes precisos, minimizando o desperdício de material, energia e usinagem subsequente. Também pode garantir a produção de peças muito complexas. Isso torna o processo de fundição de investimento bastante útil para engenheiros de projeto.
O objetivo é entender o que se entende por fundição de investimento. Então, qual é exatamente o investimento na fundição de “investimento”? O termo investido carrega historicamente o significado de vestido ou envolvido. Fundição de investimento emprega uma concha feita de cerâmica, gesso ou plástico que é formada em torno de um padrão de cera. O padrão de cera é derretido e removido em um forno e o metal é derramado na casca para criar a fundição.
Para que serve a fundição de investimento? Vamos detalhar o processo de produção de fundição de investimento para uma melhor compreensão:
O processo de fundição de investimento
Criando o padrão
Ele utiliza um padrão com os mesmos detalhes da peça acabada, exceto que há uma margem para contração térmica (ou seja, encolhimento).
Os padrões são normalmente feitos de cera usando uma matriz de injeção de metal.
Montando os padrões de cera e criando a árvore
Depois que um padrão de cera é produzido, ele é montado com outros componentes de cera para formar o sistema de entrega de metal do portão e do corredor.
Dependendo do tamanho e configuração do componente de acabamento desejado, vários padrões de cera podem ser processados usando uma única árvore.
Criando a casca do molde
Todo o conjunto do padrão de cera é mergulhado em uma pasta de cerâmica, coberto com estuque de areia e deixado secar.
Os ciclos de imersão úmida e estuque subsequente são repetidos até que uma casca com a espessura desejada seja criada. Essa espessura é parcialmente ditada pelo tamanho e configuração do produto.
Depois que a casca de cerâmica seca, ela se torna suficientemente forte para reter o metal fundido durante a fundição.
Remoção de Cera
Todo o conjunto é colocado em uma autoclave a vapor para derreter a maior parte da cera.
Qualquer cera restante que penetrou na casca de cerâmica é queimada em um forno. Neste ponto, o padrão de cera residual e o material de gating foram completamente removidos e o molde de cerâmica permanece com uma cavidade no formato da peça fundida desejada.
Essa operação em alta temperatura também aumenta a resistência e a estabilidade do material cerâmico. Além disso, ajuda a minimizar a reação da casca e do metal durante o vazamento.
Derreter e Fundir
O molde é pré-aquecido a uma temperatura específica e preenchido com metal fundido, criando a fundição do metal.
Quase qualquer liga pode ser produzida usando este processo. Tanto a fusão ao ar quanto a fusão a vácuo podem ser empregadas conforme ditado pela química da liga. A fusão a vácuo é utilizada principalmente quando elementos reativos estão presentes na liga.
Operações Finais
Uma vez que a fundição tenha esfriado o suficiente, o invólucro do molde é separado da fundição em uma operação de extração.
As portas e os corredores são cortados da peça fundida e, se necessário, o pós-processamento final é feito com jato de areia, esmerilhamento e usinagem para finalizar a peça fundida dimensionalmente.
Testes não destrutivos podem incluir penetrante fluorescente, partícula magnética, radiografia ou outras inspeções. Inspeções dimensionais finais, resultados de testes de liga e NDT são verificados antes do envio.
Vantagens do processo de fundição de investimento
Faixa de tamanho:
Embora a maioria das fundições de investimento sejam pequenas, o processo de investimento pode produzir peças fundidas com peso superior a 1.000 libras. Esta capacidade é limitada a um número relativamente pequeno de fundidores de cera perdida e requer experiência especial no manuseio. A maioria das peças fundidas cai em onças para uma faixa de 20 libras.
Formas versáteis e complexas:
A fundição de investimento fornece tolerâncias estreitas consistentes e repetitivas junto com passagens e contornos intrincados. Muitas dessas configurações são impossíveis de produzir. Por exemplo, onde as máquinas-ferramentas não alcançam. A obtenção de componentes fundidos em formato líquido ou quase líquido pode reduzir drasticamente os custos de processamento pós-moldado.
A fundição de investimento é uma boa alternativa para soldagens ou fabricação. Muitos componentes podem ser combinados em uma única fundição. Quanto mais combinados, melhor a eficiência da fabricação. A conversão de componentes de várias peças em uma única fundição de cera perdida geralmente oferece maior precisão dimensional e menor complexidade da peça.
Superfícies precisas e lisas:
A casca de cerâmica usada é construída em torno de padrões suaves produzidos pela injeção de cera em uma matriz de alumínio polido. Um micro acabamento de 125 é padrão e acabamentos ainda mais finos não são incomuns.
As fundições de investimento não contêm linha de separação porque apenas um molde é usado em vez de dois meio-moldes (como no caso da fundição em areia). Padrões para manchas de superfície e cosméticos são discutidos e acordados com o cliente com base na função.
Abaixo está uma comparação de acabamentos de superfície relativos que podem ser esperados de vários processos de fundição:
| Processo de fundição | Alcance RMS |
| Morrer | 20 120 |
| Investimento | 60 200 |
| molde de casca | 120 300 |
| Ferramenta centrífuga padrão | 400 â 500 |
| Centrífuga Molde Permanente | 20 â 300 |
| Estático Molde Permanente | 200 â 420 |
| Areia Não Ferrosa Normal | 300 560 |
| Areia Verde Ferrosa Normal | 560 â 900 |
Editado por Santos Wang da Ningbo Zhiye Mechanical Components Co.,Ltd.
https://www.zhiyecasting.com
santos@zy-casting.com
86-18958238181
