Fundição

Fundição

Na metalurgia, a fundição é o processo de vazar metal líquido em um molde, que contém uma cavidade com a forma desejada, e depois permitir que resfrie e solidifique. A parte solidificada é também conhecida como peça fundida, que é ejetada do molde ou tem o molde quebrado para completar o processo. A fundição é mais frequentemente usada para fazer peças complexas que seriam difíceis ou mais caras de se fazer por outros métodos. Os processos de fundição são conhecidos há milhares de anos, e amplamente utilizados em esculturas, especialmente em bronze, jóias em metais preciosos, armas e ferramentas. As técnicas tradicionais de fundição incluem a fundição por cera perdida, fundição por espuma perdida, fundição em coquilha e fundição em areia. O processo moderno de fundição está dividido em duas categorias principais: fundição dispensáveis e não dispensáveis. Ele é ainda dividido pelo material do molde, tais como areia ou metal, e método de vazamento, tais como por gravidade, a vácuo ou a baixa pressão.

Moldes permanentes

A aplicação mais conhecida é a da fundição de "lingotes", ou seja, peças de forma regular, cilíndrica ou prismática, que irão sofrer posteriormente processamento mecânico. Os moldes nesse caso, serão chamados de "lingoteiras".

Fundição Sobre Pressão ou Injeção por Pressão

Fundição sob pressão ou também chamada de Die Casting é um processo que consiste em forçar o metal líquido fundido sob pressão, a entrar na cavidade da matriz preenchendo-a no formato da peça que se deseja obter. A partir desse processo é possível se fabricar peças com as características e complexidade desejadas.

Vantagens do processo:

• Produção de formas mais complexas;

• Produção de peças com paredes mais finas e tolerâncias dimensionais mais estreitas;

• Alta capacidade de produção;

• Acabamento superficial de ótima qualidade;

• Matrizes de alta durabilidade;

• Algumas ligas, como as de alumínio, apresentam maiores resistências que se fundidas em areia.

Desvantagens do processo:

• Dimensões das peças são limitadas;

• Ar retido no interior da matriz pode causar porosidades nas peças;

• Equipamento e acessórios de alto custo, sendo viáveis apenas para altos volumes de produção;

• Processo só é empregado para ligas cujas temperaturas de fusão não são superiores às das

ligas à base de cobre.

Considerações Gerais:

Quando entra na cavidade da matriz, o metal acaba expulsando o ar de dentro dela preenchendo todos os espaços da matriz (molde), e o molde sofre compactação para diminuir o volume das microporosidades devido a solidificação.

As peças feitas a partir da fundição por pressão possuem melhores propriedades mecânicas e estruturais se comparadas com as peças produzidas por fundição em areia ou gravidade. Os metais que são mais usados seriam o cobre, o alumínio, o magnésio e para as ligas o latão e o “zamak” (liga de zinco). Ocorre está restrição quanto aos metais e ligas usados, porque a matriz é feita em aço sendo que o metal líquido que irá ser injetado não pode possuir temperatura de fusão próxima da matriz ou ela irá acabar deformando-o.

A matriz é aquecida para ocorrer uma melhor fluidez e um maior equilíbrio térmico. São usados lubrificantes especiais para se reduzir o atrito e melhorar a desmoldagem. A injeção pode ser realizada de dois modos:

1. Máquinas de câmara fria: Podemos injetar diversos tipos de materiais, principalmente alumínio, magnésio e latão. O material fundido ataca o sistema de pressurização (cilindro e o pistão). A câmara de pressão possui um orifício de vazamento e o contato com o metal líquido ocorre apenas no momento do vazamento.

2. Máquinas de câmara quente: o sistema de injeção se encontra totalmente mergulhado no metal líquido, o que irá gerar um grande desgaste das partes imersas. Usada para metais com baixo ponto de fusão como zinco, chumbo e estanho.

A técnica de fundição sob pressão é recomendada quando:

• O número de peças a serem produzidas for muito elevado, na ordem de dezenas ou centenas de milhares. O limite superior deste número será o resultado da própria vida da ferramenta. Quanto ao limite inferior, tendo-se em conta os fatores econômicos, pode-se fixá-lo de modo mais ou menos arbitrário em 5.000.

• As paredes das peças forem de pequena espessura. Na fundição sob pressão é usual obter-se peças com paredes de até l mm de espessura. Em casos especiais, e em certas porções da peça, até com menos.

• É desejável alta produção de peças de massa relativamente pequena, desde alguns gramas até alguns quilos.

• Requer-se alta precisão dimensional.

• O grande número de peças a serem produzidas justificar o empate de capital em máquinas e matrizes de