O molde de resfriamento é um molde reutilizável para vazamento de metal. Pode ser destacável (consiste em duas partes) ou não (molde de agitação). A fundição sob pressão tem uma série de vantagens sobre a fundição em concha, mas também há algumas desvantagens, por exemplo, ao fundir ferro fundido, as peças fundidas requerem tratamento térmico adicional.
Benefícios
Durante a formação de uma peça fundida, há intensa transferência de calor do metal fundido para o molde. Isso resulta em maior densidade, melhores propriedades mecânicas do metal, maior precisão, melhor estrutura e menos rugosidade em comparação com fundições em areia.
O processo de fundição do molde também é diferente, pois o molde de metal (molde a frio) pode ser reutilizado. É feito de material de alta resistência, devido ao qual a superfície de trabalho do molde é executada com mais precisão. Isso melhora a qualidade da superfície das peças fundidas e, devido à alta condutividade térmica do molde, as peças fundidas solidificam rapidamente.
Outra vantagem da fundição sobre moldes de areia é que os fundidos resultantes são menos processados mecanicamente, o que reduz o consumo de materiais de moldagem.
Saúde e ecologia
A moldagem a frio aumenta a produtividade do trabalho em 2-3 vezes, pois a partir do processoEstão excluídas as operações demoradas, como preparação da mistura, limpeza e moldagem de produtos. Como a área de produção também está diminuindo, o custo de reparo e construção de novas oficinas está se tornando significativamente menor.
Muitas operações de trabalho insalubres são eliminadas do processo, como detonação de moldes, limpeza de fundição e lascamento. Isso contribui não só para melhorar as condições de trabalho, mas também para reduzir a poluição ambiental.
Falhas
A produção de um molde de resfriamento é bastante cara devido à complexidade do próprio processo. Se houver rebaixos nas peças fundidas, o custo do molde aumenta devido à necessidade de complicar o projeto: são usados insertos, areia descartável e hastes de metal bipartidas.
A vida útil de um molde é determinada pelo número de peças fundidas de boa qualidade que podem ser obtidas nele. A estabilidade da forma determina a viabilidade econômica do processo, principalmente no processo de fundição de aço e ferro fundido. Aumentar a vida útil dos moldes é um dos principais desafios tecnológicos nesta área de produção.
Devido ao rápido resfriamento e espessamento do fundido, é difícil obter produtos de paredes longas e finas ao moldar em um molde. Isso também faz com que o ferro fundido adquira uma camada dura e branqueada. A forma é maleável, o que pode levar a tensões e rachaduras nas peças fundidas. Ao usar machos de areia descartáveis, a precisão dos fundidos diminui, a rugosidade da superfície aumenta no ponto de contato com o macho.
Fundição de qualidade
A fundição e o molde interagem com alta eficiência. O fundido endurece e resfria no molde de areia por muito mais tempo do que no molde, porém, a capacidade de enchimento do molde de areia costuma ser melhor, o que torna o processo de produção por molde de molde de fundidos não fluidos mais trabalhoso, e também impõe restrições a tal parâmetros como o tamanho da peça fundida e as paredes de espessura mínima. A fundição de alumínio (assim como cobre e outros metais não ferrosos) é a mais popular na Rússia.
No entanto, como resultado do resfriamento rápido, uma estrutura não porosa e de grão fino pode ser obtida, o que aumenta não apenas a resistência, mas também a ductilidade do fundido resultante. Na fabricação de produtos de ferro fundido por fundição a frio, surgem vários problemas: devido à cristalização peculiar nas peças fundidas, é possível a formação de carbonetos, eutéticos de ferrita-grafita. Isso reduz a tenacidade e a resistência ao desgaste do ferro fundido. A camada superficial branqueada em tais fundidos é muito dura, de modo que os produtos são adequados para corte somente após tratamento térmico (recozimento), o que elimina o frio.
Estrutura da forma
O molde de resfriamento é, via de regra, dois semimoldes que são fixados com grampos (pinos), e imediatamente antes do início do vazamento do metal fundido, os semimoldes são fixados com travas. Os lucros alimentam a fundição através dos chamados respiradouros e bujões de ventilação. Os moldes de metal sem função de conector são chamados de moldes de agitação.
Antes de vazar, a superfície de trabalho do moldetratado com uma camada de uma substância que protege o molde do choque térmico de um aumento acentuado da temperatura. Essa medida também evita que a peça emperre com o molde.
Aço e ferro fundido
A fundição sob pressão de aço e ferro fundido ocorre usando quartzo em pó, grafite, vidro d'água e argila refratária como revestimento refratário. Antes de vazar, o molde deve ser aquecido a uma determinada temperatura, que depende da espessura da parede do fundido e da liga utilizada.
O principal requisito que o material do molde deve atender é a resistência a choques térmicos, inevitáveis ao vazar metal fundido. Para a fabricação de moldes são utilizados ferro fundido cinzento, ferro dúctil, aço estrutural, aço carbono e liga, além de ligas de cobre e alumínio.
Molde frio forrado
Este é um tipo de tecnologia que combina as vantagens da carcaça e da fundição sob pressão, enquanto as desvantagens de ambos os métodos são suavizadas. Esta tecnologia é caracterizada não apenas pela resistência a trincas, mas também pela ductilidade, o que possibilita a produção de peças fundidas de alta precisão e, em comparação com a fundição em concha, o material de moldagem caro é consumido minimamente.
O molde metálico forrado é feito preenchendo o espaço entre o modelo metálico da peça fundida e a superfície interna do molde. Os métodos mais comumente usados de jateamento e gelificação. Para o enchimento, é tomada uma mistura de areia-resina, na qual o aglutinante é resina de fenol-formaldeído (2-2,6%) eurotropina (aproximadamente 10% em peso), bem como auto-endurecimento (ligante - vidro líquido) e compostos cerâmicos (ligante - etil silicato). O molde de resfriamento e o modelo de fundição, com temperatura de 200 graus, transferem o calor da mistura, que endurece e forma uma camada de revestimento de 3 a 5 mm de espessura. Hastes comuns ou de casca são usadas para fazer cavidades em peças fundidas.
Processo de fundição
O molde de resfriamento, coberto com uma camada de material refratário, aquece. A temperatura de operação deve ser de pelo menos duzentos graus, mas depende não apenas da liga usada para vazamento, mas também das dimensões da peça fundida, sua espessura de parede e das propriedades que são exigidas dela. Após o aquecimento, hastes, cerâmica ou areia, podem ser instaladas no molde, se isso, é claro, for necessário de acordo com o plano de fundição, e então as metades do molde são conectadas e firmemente travadas com grampos especiais. Se a fundição ocorrer em uma máquina de molde, seu próprio mecanismo de travamento do molde será usado. Após essas medidas preparatórias, o metal fundido pode ser derramado no molde de resfriamento.
Quando a fundição já adquiriu alguma resistência, as hastes de metal podem ser parcialmente removidas. Isso facilita posteriormente a remoção final dos machos das peças fundidas devido à redução da pressão sobre eles do metal em solidificação.
Depois que o fundido esfriar até a temperatura desejada, o molde pode ser aberto. Nesta fase, as hastes de metal são removidas e as peças fundidas são retiradas do molde. Os núcleos de areia são eliminados, lucros, risers e spruessão cortados e é realizado o controle de qualidade do produto, após o qual todo o processo pode ser repetido.
Antes de fazer uma nova fundição, o plano de partição e a superfície do molde são cuidadosamente examinados. A composição refratária é aplicada uma ou duas vezes por turno, no entanto, em caso de delaminação da superfície de trabalho, é necessário restaurar a camada. Se o produto tiver paredes finas, o molde é fortemente resfriado; se a fundição que está sendo feita for grande o suficiente, então o molde pode aquecer acima da temperatura de operação, e então sistemas de resfriamento especialmente fornecidos são usados, para que o molde seja resfriado em qualquer caso antes da próxima fundição.
A fundição a frio não envolve nenhuma ação complexa e demorada, exceto o processo de resfriamento da peça fundida até a temperatura desejada. A maioria das operações pode ser realizada automaticamente por máquinas, o que é uma das vantagens importantes do método, mas o principal é que o molde não é uma forma única.
