Certa vez, um engenheiro nos contatou sobre uma caixa de alumínio fundido para um regulador de pressão de gás. Ele tinha um modelo CAD detalhado, uma meta clara de volume anual e um requisito de acabamento superficial que parecia razoável no papel. A única coisa que ele não sabia responder era qual processo de fundição de alumínio sua peça deveria usar. A fundição em areia parecia muito difícil. A fundição sob pressão parecia cara antes da cotação. A fundição em molde permanente parecia um compromisso que ele não poderia avaliar sem dados. Essa hesitação é comum entre engenheiros de projeto, equipes de compras e gerentes de produto que precisam de componentes de alumínio fundido, mas não são especializados em tecnologia de fundição. A pergunta que continuam a fazer é simples: quais são os diferentes tipos de fundição de alumínio e como se comparam na produção real?
O que é fundição de alumínio e por que a seleção do processo é importante?
A fundição de alumínio é um processo de fabricação no qual a liga de alumínio fundido é vazada, injetada ou introduzida de outra forma em uma cavidade do molde que define o formato da peça acabada. Depois que o metal esfria e solidifica, o molde é aberto ou removido e o componente resultante é limpo, inspecionado e muitas vezes usinado nas dimensões finais. As ligas de alumínio são materiais de fundição populares porque oferecem um equilíbrio favorável de baixa densidade, boa condutividade térmica e elétrica, resistência natural à corrosão e excelente moldabilidade em uma ampla gama de condições de processo.
A seleção do processo é mais importante do que muitos compradores imaginam. Afeta não apenas o preço por peça, mas também a resistência mecânica, a solidez interna, a consistência dimensional, a textura da superfície, a espessura da parede alcançável e a quantidade de usinagem secundária necessária. Duas peças com a mesma geometria podem ter desempenho completamente diferente dependendo se foram produzidas por fundição em areia ou fundição sob pressão.
Antes de comparar processos individuais, é útil construir uma estrutura mental. Todo método de fundição de alumínio é uma variação da mesma sequência: criar uma cavidade, preenchê-la com metal fundido, controlar a solidificação e extrair a peça. As diferenças estão na forma como a cavidade é feita, como o metal é introduzido e na rapidez com que esfria. Essas três variáveis determinam quase todas as diferenças práticas entre fundição em areia, fundição em molde permanente, fundição sob pressão, fundição de precisão e fundição de espuma perdida.
Se você precisar de uma introdução ainda mais geral, nosso guia completo para fundição de alumínio cobre o processo básico desde a liga bruta até a inspeção final. Este artigo enfoca os tipos de processos e as compensações de engenharia que os separam.
Os principais tipos de fundição de alumínio
A prática da indústria agrupa a fundição de alumínio em várias famílias estabelecidas. Alguns são definidos pelo material do molde, outros pela pressão utilizada para preencher a cavidade e outros ainda pela tecnologia do padrão. Os seis tipos descritos abaixo cobrem a esmagadora maioria das peças fundidas comerciais de alumínio produzidas em todo o mundo. Cada um tem uma posição distinta em termos de custo, volume, precisão e desempenho mecânico.
Fundição em Areia
A fundição em areia utiliza um molde feito de areia compactada misturada com argila ou ligantes químicos. Um padrão de madeira, resina ou metal cria a cavidade na areia. Depois que o alumínio fundido é derramado por gravidade e resfriado, o molde de areia é quebrado para liberar a peça fundida.
Como o molde é destruído após cada ciclo, a fundição em areia tem o menor custo de ferramental entre os processos principais. Quantidades de protótipos e pequenas tiragens de produção são economicamente viáveis. Peças grandes e geometricamente complexas também são práticas e nenhuma liga de alumínio está fora dos limites. As desvantagens são um acabamento superficial mais áspero, tolerâncias dimensionais mais flexíveis e tempos de ciclo mais lentos em comparação com molde permanente ou fundição sob pressão.
A fundição em areia é um ponto de partida razoável quando a quantidade anual é baixa e quando a usinagem removerá uma quantidade generosa de material superficial.
Fundição em Molde Permanente
A fundição em molde permanente, às vezes chamada de fundição por gravidade, usa um molde reutilizável de aço ou ferro fundido no qual o alumínio fundido é derramado por gravidade ou inclinado para melhorar o fluxo. O molde de metal extrai calor rapidamente, o que refina a estrutura do grão e melhora as propriedades mecânicas em comparação com a fundição em areia.
Este processo ocupa o meio termo entre a fundição em areia e a fundição sob pressão de alta pressão. Os custos de ferramentas são moderados, as taxas de produção são respeitáveis e os acabamentos superficiais são visivelmente melhores que os da areia. Ele é adequado para séries de produção de vários milhares a dezenas de milhares de peças por ano, especialmente para carcaças, suportes e componentes estruturais que precisam de maior integridade do que a fundição em areia pode oferecer.
Fundição sob pressão de alta pressão
A fundição sob pressão de alta pressão, muitas vezes abreviada como HPDC, é o processo mais intimamente associado a componentes de alumínio de alto volume. O alumínio fundido é injetado em uma matriz de aço de precisão em alta velocidade e sob alta pressão, geralmente mais de 10.000 psi aplicados ao metal.
O HPDC oferece tempos de ciclo extremamente rápidos, normalmente de 30 segundos a alguns minutos por disparo. Paredes finas, geometrias internas complexas e detalhes finos de superfícies podem ser produzidos repetidamente. As tolerâncias dimensionais são mais restritas do que qualquer outro método de fundição comum, e é por isso que blocos de motores automotivos, carcaças de transmissão, carcaças de motores e inúmeras caixas eletrônicas são feitos dessa maneira.
A principal limitação é a porosidade. A injeção de alta velocidade pode reter ar e gás dentro do metal, produzindo microvazios que reduzem a estanqueidade à pressão e limitam a capacidade de soldar ou tratar termicamente a peça. Os fundidores sob pressão de alta qualidade minimizam isso com perfis de injeção controlados, assistência a vácuo e design de canal cuidadoso.
Fundição sob pressão de baixa pressão
A fundição sob pressão de baixa pressão preenche o molde por baixo usando pressão de gás inerte, normalmente alguns psi, para empurrar o alumínio fundido para cima em uma matriz de aço. O fluxo é muito mais calmo que o HPDC, portanto, menos ar fica preso e a peça fundida resultante tem menor porosidade e maior integridade mecânica.
A taxa de enchimento mais lenta significa tempos de ciclo mais longos, mas a solidez aprimorada torna o LPDC atraente para peças estruturais relevantes para a segurança, rodas de alumínio, cabeçotes de cilindro e componentes que devem suportar pressão ou carga de fadiga. Os custos de ferramentas são semelhantes aos de moldes permanentes e os volumes de produção variam de médio a alto.
Fundição de investimento
A fundição por cera perdida, também chamada de fundição por cera perdida, começa com um padrão de cera que é revestido com várias camadas de pasta cerâmica para construir uma concha. A cera é então derretida, deixando um molde cerâmico preciso. O alumínio fundido é derramado no invólucro aquecido e, após a solidificação, a cerâmica é quebrada.
Este método produz excelente precisão dimensional, detalhes finos de superfície e passagens internas complexas que exigiriam usinagem em outros processos. A desvantagem é o custo: a produção de padrões exige muita mão-de-obra e os custos por peça são elevados. A fundição de precisão é adequada para componentes complexos que exigem precisão e onde o volume não justifica ferramentas de fundição sob pressão. Suportes aeroespaciais, peças de instrumentação e componentes de dispositivos médicos são exemplos típicos.
Fundição de espuma perdida
A fundição de espuma perdida usa um padrão de espuma de poliestireno com formato exatamente igual à peça final. O padrão é revestido com uma camada refratária permeável, embutida em areia não aderida e, em seguida, o alumínio fundido é derramado diretamente sobre a espuma. O calor vaporiza a espuma e o metal preenche a cavidade resultante.
Como não existem linhas de separação de moldes, as peças fundidas de espuma perdida têm excelente consistência dimensional e podem produzir montagens complexas anteriormente feitas de múltiplas peças. O processo é usado por fabricantes automotivos para cabeçotes de cilindro, coletores de escapamento e blocos de motor. As ferramentas para padrões de espuma são relativamente econômicas, mas o equipamento de moldagem de espuma e os padrões de consumíveis exigem um controle cuidadoso do processo.
Comparação rápida dos métodos de fundição
A tabela a seguir resume as faixas práticas associadas a cada processo de fundição de alumínio. Os valores reais dependem da liga específica, da geometria da peça e da capacidade da fundição; portanto, use esses valores como diretrizes de decisão, em vez de especificações absolutas.
| Processo | Volume Anual Típico | Custo relativo de ferramentas | Tolerância Dimensional (mm) | Acabamento de superfície típico (Ra, µm) | Custo relativo por peça |
|---|---|---|---|---|---|
| Fundição em Areia | 1 – 10.000 | Baixo | ±0,5 – ±2,5 | 6,3 – 12,5 | Baixo at small volumes |
| Molde Permanente | 5.000 – 100.000 | Médio | ±0,2 – ±0,8 | 1,6 – 6,3 | Moderado |
| Fundição sob pressão de alta pressão | 10.000 – 1.000.000 | Alto | ±0,1 – ±0,3 | 0,8 – 3,2 | Muito baixo em volumes altos |
| Fundição sob pressão de baixa pressão | 10.000 – 300.000 | Médio-high | ±0,2 – ±0,5 | 1,6 – 6,3 | Baixo to moderate |
| Fundição de investimento | 100 – 20.000 | Médio-high | ±0,1 – ±0,5 | 0,8 – 3,2 | Alto |
| Fundição de espuma perdida | 1.000 – 100.000 | Médio | ±0,5 – ±1,5 | 3,2 – 12,5 | Baixo to moderate at scale |
Três conclusões se destacam desta comparação. Primeiro, a fundição em areia vence quando o volume do tanque é pequeno e o orçamento para ferramentas é limitado. Em segundo lugar, a fundição sob pressão de alta pressão torna-se dominante à medida que as quantidades anuais sobem para dezenas de milhares porque o custo por peça cai drasticamente. Terceiro, o molde permanente e a fundição sob pressão ficam no meio e brilham quando a resistência mecânica ou a estanqueidade à pressão são uma prioridade.
Custo relativo por peça acabada
O gráfico de barras abaixo mostra uma comparação de custos ponderados por peça acabada em volumes de produção típicos. A fundição de precisão representa o maior custo por peça, enquanto a fundição sob pressão de alta pressão se torna a mais econômica em escala.
Ligas de alumínio comumente usadas em fundição
Compreender os tipos de processos é apenas metade da decisão. A própria liga de alumínio influencia o modo como a peça se comporta em serviço e quão bem ela se adapta a um determinado método de fundição. A maioria das ligas fundidas contém silício e cobre para melhorar a fluidez e a resistência. A tabela abaixo lista as ligas comerciais mais comuns usadas nos processos de fundição descritos acima.
| Liga | Processo Típico | Resistência à tração (MPa) | Força de rendimento (MPa) | Alongamento (%) | Características principais |
|---|---|---|---|---|---|
| A356 | Areia, Permanent Mold, LPDC | 230 – 280 | 160 – 210 | 3 – 10 | Tratável termicamente, boa ductilidade e resistência à fadiga |
| A380 | Fundição sob pressão de alta pressão | 320 – 340 | 150 – 170 | 2 – 4 | Excelente moldabilidade e condutividade térmica |
| ADC12 | Fundição sob pressão de alta pressão | 310 – 330 | 150 – 160 | 2 – 4 | Especificação padrão japonesa, semelhante ao A380 |
| A360 | Fundição sob pressão de alta pressão | 280 – 300 | 140 – 160 | 3 – 6 | Melhor resistência à corrosão que A380 |
| A413 | Fundição sob pressão de alta pressão | 280 – 300 | 130 – 150 | 3 – 5 | Alto silicon, excellent pressure tightness |
A356 é a liga preferida quando o projeto exige alta ductilidade ou quando a peça será tratada termicamente até a condição T6. Muitas vezes é combinado com molde permanente, baixa pressão ou fundição em areia porque esses processos permitem a solidificação mais lenta necessária para desenvolver boas propriedades mecânicas.
A380 e ADC12 dominam o mundo da fundição sob pressão. Seu alto teor de silício faz com que fluam bem em cavidades de paredes finas e sua curta faixa de solidificação reduz o rasgo a quente. A desvantagem é que eles não podem ser facilmente reparados por soldagem e não são recomendados para anodização posterior se for necessária uma cor brilhante ou consistente.
O A360 oferece um caminho intermediário, com melhor resistência à corrosão e alongamento ligeiramente melhor que o A380, mantendo a moldabilidade necessária para fundição sob pressão. A413 é selecionado quando a peça fundida deve manter pressão, como corpos de bombas, carcaças de compressores ou blocos de válvulas hidráulicas.
Como escolher o método correto de fundição de alumínio
A escolha entre tipos de processos torna-se muito mais fácil quando os principais fatores de decisão são classificados em relação aos requisitos reais do projeto. Os cartões a seguir descrevem os seis fatores que mais frequentemente orientam a seleção final em nosso planejamento diário de produção.
1. Volume Anual
O volume é o preditor mais forte da escolha do processo. Abaixo de 5.000 peças, a fundição em areia ou microfusão mantém baixa a amortização do ferramental. De 5.000 a 50.000, moldes permanentes e processos de baixa pressão equilibram custo e rendimento. Acima de 50.000, a fundição sob pressão geralmente vence porque o alto custo do ferramental é distribuído por um lote grande.
2. Tolerância Dimensional
Se o projeto exigir estoque de usinagem de apenas 0,3 mm ou recursos de montagem de encaixe rápido que não podem ser usinados, a fundição sob pressão ou fundição de precisão deve ser o ponto de partida. A fundição em areia não consegue manter tolerâncias rígidas em peças finas, e mesmo a fundição em molde permanente precisa de tolerâncias generosas de usinagem para contornos complexos.
3. Acabamento de superfície
Superfícies visíveis que receberão revestimento em pó decorativo ou anodização exigem um acabamento liso como fundido. A fundição sob pressão oferece a melhor superfície diretamente fora do molde. A fundição em molde permanente é aceitável para muitas peças industriais. As peças fundidas em areia e espuma perdida geralmente requerem lixamento, polimento ou enchimento antes dos revestimentos cosméticos.
4. Integridade Mecânica
Peças que transportam cargas estruturais, pressão ou ciclos de fadiga devem evitar a fundição sob pressão, a menos que a equipe de projeto tenha levado em conta a porosidade. A fundição sob pressão de baixa pressão e a fundição em molde permanente produzem estruturas internas mais densas. A356 na condição T6 oferece a melhor combinação de resistência e ductilidade entre as ligas de fundição comuns.
5. Tamanho da peça e espessura da parede
A fundição em areia lida facilmente com peças muito grandes e seções grossas. A fundição sob pressão de alta pressão é limitada pelo tamanho da granalha da máquina, e a espessura prática da parede normalmente varia de 1,5 mm a 6 mm. Se a peça tiver uma saliência de parede espessa próxima a uma grande área plana, um processo poderá ter dificuldades para preencher a seção fina enquanto solidifica a seção espessa sem encolhimento.
6. Operações Secundárias
Furos roscados, superfícies de vedação e faces correspondentes quase sempre exigem usinagem de precisão. Um processo de fundição com melhor consistência dimensional reduz o tempo de usinagem e o desperdício. A fundição sob pressão e a fundição de precisão permitem um estoque mínimo de usinagem, enquanto as fundições em areia podem precisar de vários milímetros de material removido em cada superfície crítica.
Uma abordagem prática é avaliar o design em relação às duas questões mais importantes. Primeiro, qual é a quantidade total anual que será produzida durante a vida útil da ferramenta? Segundo, quais superfícies e propriedades mecânicas não podem ser comprometidas pela porosidade? A resposta a estas duas perguntas apontará para um ou dois processos candidatos. A partir daí, uma breve conversa com um fabricante de peças fundidas experiente geralmente é suficiente para restringir o campo.
Principais considerações de qualidade em peças de alumínio fundido
Não importa qual método de fundição seja selecionado, os compradores devem compreender os fatores de qualidade que separam uma fundição aceitável de uma falha dispendiosa em campo. As considerações mais importantes são o controle de porosidade, tolerâncias de usinagem, integridade da superfície e comportamento do tratamento térmico.
Porosidade e estanqueidade à pressão
A porosidade é a preocupação de qualidade mais comum na fundição de alumínio. A porosidade do gás se forma quando o hidrogênio se dissolve no metal líquido e sai da solução durante a solidificação. A porosidade de contração se forma quando o metal líquido final em uma seção pesada solidifica sem metal de alimentação suficiente para preencher o vazio. Componentes estanques à pressão, como corpos de válvulas e carcaças de bombas, podem vazar ao longo dos poros interconectados. A seleção do processo influencia significativamente a porosidade. A fundição sob pressão produz inerentemente porosidade fina de gás devido ao preenchimento turbulento. A fundição em molde permanente e de baixa pressão reduz a turbulência e, portanto, reduz o aprisionamento de gás. As fundições controlam a porosidade desgaseificando o fundido, otimizando a passagem, os canais de resfriamento e usando sistemas de vácuo em máquinas de fundição sob pressão.
Permissão de usinagem e estratégia dimensional
Os desenhos das peças geralmente especificam as dimensões finais da usinagem, mas a peça fundida em si deve fornecer material suficiente para a ferramenta de corte. Muito estoque aumenta o tempo e o custo de usinagem; muito pouco estoque corre o risco de ficar sem material se a peça fundida se deslocar na matriz. Uma peça fundida bem projetada presta muita atenção aos recursos de referência para que os acessórios de usinagem fiquem nas mesmas superfícies que as ferramentas. A fundição sob pressão pode manter dimensões consistentes que permitem estoque mínimo, enquanto a fundição em areia precisa de tolerâncias maiores devido ao deslocamento do molde e à erosão da areia.
Integridade de superfície e revestimentos
As peças fundidas de alumínio são frequentemente acabadas com revestimento em pó, anodização ou galvanização. Defeitos superficiais como fechamentos a frio, linhas de fluxo e rebarbas devem ser removidos antes do revestimento. Na fundição sob pressão, a porosidade superficial pode abrir durante a usinagem e arruinar a qualidade cosmética de uma peça anodizada. Por esta razão, as aplicações decorativas requerem por vezes um processo alternativo ou uma etapa adicional de tratamento de superfície. As peças fundidas destinadas ao uso externo se beneficiam de uma camada de revestimento de conversão antes do revestimento em pó, o que melhora a adesão da tinta e a resistência à corrosão.
Tratamento Térmico e Envelhecimento
Nem todas as ligas fundidas de alumínio podem ser tratadas termicamente. Ligas como A356 respondem bem ao tratamento de solução e ao envelhecimento artificial, produzindo aumentos significativos na resistência à tração e na dureza. Ligas de fundição sob pressão como A380 e ADC12 contêm porosidade de gás que se expande durante o tratamento da solução, causando bolhas e distorção na superfície. Se a resistência ao tratamento térmico for um requisito difícil, o projeto deve especificar uma combinação de processo e liga que a suporte, como fundição em molde permanente de baixa pressão com A356-T6.
Por que um parceiro de elenco com serviço completo melhora os resultados do projeto
A lacuna entre um bom desenho e uma fundição de produção confiável é preenchida pela experiência em engenharia, controle disciplinado de processos e capacidade de fabricação integrada. Muitos compradores começam contactando diversas fundições com um desenho 2D e um preço alvo, apenas para descobrir que o verdadeiro trabalho começa após a aceitação do orçamento. O projeto da ferramenta, a inspeção do primeiro artigo, o desenvolvimento dos parâmetros do processo e as tolerâncias de usinagem influenciam se a peça final atende à impressão.
Um fabricante de fundição de alumínio com serviço completo reúne design de moldes, fundição sob pressão, usinagem CNC e acabamento de superfície sob o mesmo teto. Essa estrutura encurta os ciclos de comunicação e reduz o risco de um fornecedor culpar outro quando surge um problema dimensional. Também permite que a equipe de fundição otimize a geometria da fundição para capacidade de fabricação antes da construção da ferramenta. Em nosso próprio fluxo de trabalho de produção, a simulação do fluxo do molde é usada em cada novo projeto para identificar possíveis problemas de preenchimento, zonas de contração e linhas de solda antes de qualquer aço ser cortado. Essa engenharia upstream reduz as revisões de ferramentas e os ciclos de validação.
A certificação do sistema de qualidade também é importante. ISO 9001 e IATF 16949 são expectativas comuns para cadeias de abastecimento industriais e automotivas. A IATF 16949, em particular, exige análise rigorosa do modo de falha do processo, controle estatístico do processo e sistemas de rastreabilidade que beneficiam todos os clientes, não apenas as marcas automotivas. Nossas próprias instalações em Ningbo foram aprovadas nas auditorias ISO 9001:2015 e IATF 16949:2016, e mantemos aprovação de avaliação ambiental para nossas operações de fundição e usinagem.
Para uma visão mais detalhada de como um projeto típico de fundição passa do metal fundido para a peça usinada acabada, nosso artigo detalhado do processo de produção percorre cada etapa da produção em sequência.
Peças fundidas de liga de alumínio de precisão para aplicações industriais personalizadas Este exemplo de produto destaca a fundição de precisão personalizada com superfícies de montagem usinadas em CNC e vários acabamentos de superfície, tornando-o relevante para projetos que necessitam de geometrias complexas e tolerâncias de montagem restritas. Ver Produto →
Fundições resistentes ao desgaste em liga de alumínio para componentes propensos ao atrito Este exemplo de fundição demonstra a seleção de ligas resistentes ao desgaste e tratamentos de superfície adequados para peças sob contato e fricção frequentes, oferecendo informações sobre a fabricação personalizada com foco na durabilidade. Ver Produto →
Alto-Temperature Resistant Aluminum Alloy Castings for Thermal Stability Projetado para peças expostas a temperaturas altas ou flutuantes, este exemplo ilustra o controle de materiais e processos para reduzir o risco de deformação, com diversas opções de tratamento de superfície para resistência à corrosão. Ver Produto → Os produtos mostrados acima são exemplos representativos da nossa história de produção. Eles demonstram a variedade de geometrias, acabamentos e requisitos de desempenho que um projeto personalizado de fundição de alumínio pode cobrir. Se a sua peça se enquadrar em uma categoria semelhante, uma revisão técnica do desenho e da aplicação revelará rapidamente se deve ser usada fundição em areia, fundição em molde permanente ou fundição sob pressão.
Perguntas frequentes sobre tipos de fundição de alumínio
Qual método de fundição de alumínio é melhor para produção em alto volume?
A fundição sob pressão é o processo mais rápido e econômico para peças de alumínio produzidas em grandes volumes. Os tempos de ciclo são curtos, as ferramentas produzem centenas de milhares de disparos e a consistência dimensional reduz a usinagem secundária. Volumes anuais acima de 50.000 peças são o território normal para HPDC. Para volumes entre 10.000 e 50.000, a fundição sob pressão ou a fundição em molde permanente podem ser competitivas quando as propriedades mecânicas precisam ser melhoradas em relação ao HPDC.
Qual é a diferença entre fundição sob pressão e fundição em molde permanente?
A fundição sob pressão injeta alumínio fundido em uma matriz de aço em alta pressão e velocidade, enquanto a fundição em molde permanente depende da gravidade ou de baixa pressão para preencher um molde de aço ou ferro. A alta velocidade de injeção na fundição sob pressão permite paredes mais finas e ciclos mais rápidos, mas aumenta o risco de aprisionamento de ar. A fundição em molde permanente produz peças mais densas e resistentes, com melhor estanqueidade à pressão, mas em um tempo de ciclo mais lento e com paredes mínimas ligeiramente mais espessas.
A fundição em areia é mais barata do que a fundição sob pressão?
Para pequenas quantidades, sim. As ferramentas de fundição em areia custam uma fração das ferramentas de fundição sob pressão porque um molde de areia é destruído após cada uso e não requer aço para ferramentas endurecido. À medida que o volume anual cresce, o custo por peça da fundição em areia permanece alto devido à produção mais lenta e ao extenso trabalho de acabamento. A fundição sob pressão torna-se mais barata por peça, uma vez que o custo do ferramental é amortizado em unidades suficientes, geralmente vários milhares de peças ou mais.
As peças fundidas de alumínio podem ser soldadas ou reparadas com brasagem?
Sim, mas a taxa de sucesso depende do processo e da liga. Areia, molde permanente e peças fundidas de baixa pressão com baixa porosidade de gás podem ser soldadas com material de enchimento apropriado. As peças fundidas de alta pressão são difíceis de soldar porque a porosidade do gás se expande no calor da solda e cria bolhas. Se uma fundição sob pressão precisar ser soldada, o HPDC assistido por vácuo pode reduzir a porosidade o suficiente para tornar a soldagem possível. A356 e ligas similares soldam bem na condição T6, desde que o enchimento corresponda à química da liga.
Qual é a liga fundida de alumínio mais forte?
O A356 fundido na condição de tratamento térmico T6 é geralmente considerado a família de ligas de alumínio comum mais forte, com resistência à tração atingindo 280 a 300 MPa e alongamentos de 3 a 10 por cento, dependendo do método de fundição. Algumas ligas especiais, como a A201, excedem essa resistência, mas são caras e difíceis de fundir. Para fundição sob pressão, o A380 oferece a melhor combinação de resistência, moldabilidade e economia.
Quanta usinagem é necessária após a fundição?
As peças fundidas de alta pressão geralmente recebem usinagem leve nas faces de vedação e nos furos roscados, deixando outras superfícies fundidas. Moldes permanentes e peças fundidas de baixa pressão normalmente precisam de usinagem nas superfícies correspondentes. Fundições em areia podem exigir usinagem pesada devido a tolerâncias frouxas e deslocamento do molde. Um processo de fundição bem projetado reduz o tempo de usinagem, colocando alvos de referência no mesmo tiro que os recursos críticos e mantendo a repetibilidade dimensional precisa de tiro para tiro.
Considerações finais sobre a seleção de um processo de fundição de alumínio
Os diferentes tipos de fundição de alumínio não são tecnologias concorrentes no sentido de que uma é universalmente melhor. Fundição em areia, fundição em molde permanente, fundição sob pressão de alta pressão, fundição sob pressão de baixa pressão, fundição de precisão e fundição de espuma perdida ocupam, cada uma, uma posição lógica no triângulo custo-volume-precisão. A escolha certa surge quando o volume de produção anual, os requisitos de tolerância, a carga mecânica e as especificações de acabamento são todos anotados e classificados.
Os engenheiros que dedicam um pouco mais de tempo na fase inicial de fornecimento evitam os erros mais caros do projeto. Uma peça que flui bem em um processo pode ter porosidade oculta em outro. Uma tolerância dimensional alcançável em HPDC pode exigir retrabalho caro na fundição em areia. Pedir à equipe técnica da fundição para revisar o desenho antes do início da ferramentaria é sempre o passo mais inteligente. Os fabricantes de peças fundidas com ferramentas, usinagem e sistemas de qualidade internos podem fornecer uma resposta prática rapidamente, porque enfrentaram os mesmos tipos de desafios em muitos projetos.
Se você possui um desenho de peça e deseja saber qual método de fundição de alumínio se adapta ao seu projeto, o caminho mais rápido é enviar a geometria e o volume anual necessário a um fabricante de peças fundidas para revisão técnica. A conversa revelará as compensações antecipadamente, enquanto as mudanças no design ainda são acessíveis.





