O Processo de Fundição de Metal Explicado

O que é Fundição de Metal?

Fusão de Metal é um processo moderno com raízes antigas. No processo de fundição do metal, as formas do metal são formadas vertendo o metal fundido numa cavidade do molde, onde é arrefecido e posteriormente extraído do molde. A fundição do metal é sem dúvida o mais antigo e mais influente processo industrial da história. É usado para fazer muitos dos objetos de metal usados no nosso dia-a-dia: peças automotivas, rodas de trem, postes de lâmpadas, pedais de ônibus escolares e muito mais. Além disso, as fundições de metais dependem da reciclagem de metais como uma fonte de matéria-prima de baixo custo, reduzindo significativamente o desperdício de sucata metálica que pode acabar em aterros sanitários.

A História da Fundição de Metais

A mais antiga fundição de metais conhecida é a de um sapo de cobre, que se acredita ter sido produzido em 3200 a.C. na Mesopotâmia, quando o cobre era um material popularmente utilizado. Mais tarde, por volta de 2000 a.C., foi descoberto o ferro. Mas foi só por volta de 700 a.C. que a primeira produção de ferro fundido foi desenvolvida na China. Curiosamente, o processo de moldagem em areia dos metais fundidos também foi inventado na China em 645 a.C..

O processo de cadinho, uma técnica usada para produzir aço fino ou para ferramentas, apareceu e desapareceu em vários locais ao redor do globo desde o início do 1º milênio a.C. A técnica apareceu primeiro na Índia e na Ásia Central, até aparecer no norte da Europa por volta de 800 a.C., onde foi usada para fazer espadas Viking. A técnica não ressurgiu até 1750, quando Benjamin Huntsman a reinventou na Inglaterra. Huntsman aqueceu pequenas peças de aço carbono em um cadinho fechado, que é um pote de cerâmica com propriedades refratárias que pode resistir a um alto grau de calor. Huntsman atingiu uma temperatura suficientemente alta para derreter o aço pela primeira vez.

Nos últimos milhares de anos, a fundição de metais em objectos utilizáveis evoluiu para se tornar mais exacta e automatizada, mas o processo no seu núcleo permaneceu essencialmente o mesmo. Inovações na automação de processos de fundição como o Condicionador de Fundição de Areia VIBRA-DRUM® da General Kinematics tornaram o processamento de grandes quantidades de peças fundidas mais fácil, bem como melhoraram a qualidade das peças fundidas. A máquina é revolucionária em seu alto volume de molde e manuseio de areia para aplicações de fundição.

O processo de fundição de metais

  1. Moldagem – Um padrão é uma réplica do exterior da fundição. Os padrões são normalmente feitos de madeira, metal, plástico, ou gesso. A fabricação de moldes é incrivelmente importante para a fabricação de peças industriais, onde cálculos precisos são necessários para fazer com que as peças se encaixem e trabalhem juntas.
  2. Fabricação de peças ocas – Se uma peça fundida for oca, uma peça adicional de areia ou metal (chamado núcleo) molda a forma interna para torná-la oca. Os núcleos são tipicamente fortes mas desmontáveis para que possam ser facilmente removidos da fundição acabada.
  3. Moldagem – Para visualizar o processo de fundição do metal até agora, imagine-se a caminhar na praia em direcção ao oceano. Olhe para uma pegada que você deixa para trás na areia molhada. O seu pé seria o núcleo, e a impressão deixada na areia é um molde do seu pé. A moldagem é um processo de múltiplas etapas que irá formar um molde em torno do padrão usando areia de moldagem. Na moldagem, um molde é contido numa moldura chamada frasco. A areia verde, ou areia de moldagem, é embalada no frasco ao redor do padrão. Isto é conhecido como fundição em areia metálica. Uma vez que a areia é embalada firmemente, o molde pode ser removido e o molde permanecerá. Alternativamente, um molde metálico de duas peças, não destrutível, pode ser criado para que o molde possa ser usado repetidamente para fundir peças idênticas para aplicações industriais.
  4. Fundição e vazamento de metal fundido – Depois que o metal é fundido, ele é derramado na cavidade do molde e deixado para solidificar. Uma vez solidificado, o processo de agitação começa: os moldes sofrem vibração para remover areia da fundição. Em aplicações industriais, equipamentos como o nosso Two-Mass Shakeouts mantém a produção elevada devido ao seu desempenho eficiente e suave. A areia removida é normalmente coletada, resfriada e recuperada para ser usada mais uma vez em fundições futuras. O VIBRA-DRUM® Sand Casting Conditioner melhora este processo de separação da areia das peças fundidas, removendo e arrefecendo a areia e as peças fundidas e evaporando a humidade, ao mesmo tempo que alivia os danos da fundição que são comuns durante este ponto do processo. Os resultados finais são um fundido e areia limpos e prontos para o processo de recuperação.
  5. Limpeza – Nesta etapa final, o objeto metálico fundido é removido do molde e, em seguida, retirado do mesmo. Durante o vazamento, o objeto é limpo de qualquer material de moldagem, e as bordas ásperas são removidas.

Modern Day Castings

Hoje em dia, quase todos os dispositivos mecânicos que usamos, desde automóveis a máquinas de lavar são fabricados usando peças metálicas que foram criadas usando o processo de fundição. A diferença entre os produtos metálicos fundidos de hoje e aqueles que foram fabricados até 100 anos atrás é a precisão e tolerâncias que podem ser alcançadas através do processo de projeto automatizado computadorizado, e métodos modernos para produzir os núcleos e moldes detalhados. A fundição moderna de metal representa inovação no trabalho.

Ao longo dos séculos, várias combinações de matérias-primas foram desenvolvidas para produzir vários tipos de metal. Alguns produtos fundidos são utilizados em motores que requerem uma alta tolerância ao calor e ao frio. Os tubos de ferro fundido devem resistir à corrosão e a altas pressões. Outras peças fundidas devem ser leves, mas duráveis. Em muitas aplicações, as peças são projetadas para permitir uma tolerância precisa entre expansão e contração.

Outros processos de fundição incluem fundição de gesso, fundição sob pressão e fundição por cera perdida. A fundição em gesso simplesmente substitui a areia por um molde em gesso.

Fusão de molde requer duas peças grandes e móveis de metal não ferroso que se prendem sob alta pressão. O metal fundido é injetado no molde e as peças metálicas são separadas uma vez endurecidas.

O processo de fundição por cera começa com o preenchimento de um molde com cera. Uma vez endurecida a cera, ela é revestida várias vezes em um material cerâmico. Este é aquecido até que a cera derreta e o molde de cerâmica permaneça. O molde é preenchido com metal fundido, resfriado, e então o material cerâmico é quebrado.

Produto para servir a Indústria de Fundição

General Kinematics orgulha-se de ser um fabricante líder de equipamentos de processamento vibratório automático que inovou ao lado da indústria de fundição por quase 60 anos. Para obter mais informações sobre todos os equipamentos de fundição da General Kinematics, contate-nos hoje!

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado.