Fundição sob pressão por gravidade: Processo, materiais, aplicações e benefícios

A fundição por gravidade é um dos métodos mais populares de fundição de metal. Ele utiliza a gravidade para encher os moldes com metal fundido. Em contrapartida, na fundição por gravidade, a força de tração da gravidade guia o metal para a cavidade do molde. Há muito tempo, esse método é conhecido por produzir peças de alta qualidade com boa precisão dimensional e excelente acabamento superficial. Algumas vantagens do Fundição sob pressão incluem durabilidade, flexibilidade no projeto, custo e têm ampla aplicação nos setores automotivo, aeroespacial e de manufatura. Este artigo discutirá o processo, os materiais, as vantagens, os desafios e sua aplicação na manufatura moderna.

Como funciona o processo de fundição por gravidade?

O processo de fundição por gravidade começa com a preparação de um molde reutilizável de metal, principalmente de aço ou ferro fundido. O molde é composto de duas metades. Uma metade é onde está a cavidade que definirá o formato da peça. Aqui estão as etapas a serem seguidas:

O molde é pré-aquecido para evitar choque térmico e garantir um fluxo uniforme do metal fundido. Um agente desmoldante ou revestimento é aplicado ao molde para facilitar a remoção da peça fundida e prolongar a vida útil do molde.

Em seguida, vem a gravidade que leva o metal derretido, seja alumínio, cobre ou até mesmo magnésio, que é despejado no molde. O pré-aquecimento do molde também preencherá todos os pequenos detalhes, pois o molde foi criado especialmente para que o objeto mostre todos os seus detalhes.

Quando o molde estiver cheio, o metal deve esfriar e solidificar. Isso depende do tipo de metal e da complexidade da peça. Quando a peça for fundida, depois de sólida, abra o molde e remova a peça fundida. Algumas outras etapas do processo são o corte ou a usinagem, os tratamentos de superfície e outros, dependendo do atendimento às especificações definidas.

A fundição sob pressão por gravidade é preferida devido à sua simplicidade, eficiência e capacidade de produzir peças com tolerâncias estreitas e excelentes propriedades mecânicas.

Materiais usados na fundição sob pressão

Uma grande variedade de metais e ligas pode ser usada em materiais de fundição sob pressãocada um com propriedades exclusivas adaptadas a aplicações específicas:

Ligas de alumínio

Leve e resistente à corrosão, alumínio são amplamente utilizadas em componentes automotivos e aeroespaciais.

Ligas de magnésio: 

Eles são altamente reconhecidos por terem uma densidade menor com uma relação resistência-peso muito alta. São ideais para projetos leves.

Ligas de cobre: 

Cobre são usadas principalmente em aplicações elétricas e térmicas devido à sua alta condutividade e melhor resistência ao desgaste.

Ligas de zinco: 

Fundição sob pressão de zinco são fundidas de forma macia e relativamente resistentes. Devido à sua considerável resistência à corrosão, são usadas para decoração e peças estruturais.

Aço e ferro:

 Esse material é relativamente escasso na maioria das produções, pois seus componentes exigem níveis de resistência muito altos e, para isso, exigem longa durabilidade.

A seleção do material depende dos requisitos, das características mecânicas e do orçamento para manter o desempenho do produto final de acordo com os padrões de desempenho definidos

Aplicações da fundição sob pressão por gravidade

A fundição por gravidade tem várias aplicações devido à sua versatilidade e precisão das peças. Algumas das aplicações mais comuns são as seguintes:

• Indústrias automotivas: Cabeças de cilindro, blocos de motor, peças de freio e peças de suspensão são preparadas, pois apresentam resistência e precisão.
• Aeroespacial: Peças leves e resistentes, como lâminas de turbina e peças estruturais, são preparadas por meio de fundição sob pressão.
• Setor elétrico: Precisão dimensional, condutividade e qualidade das peças, conectores e carcaças do painel de distribuição.
• Máquinas industriais: A fundição por gravidade tem a força e as características de resistência ao desgaste dos materiais para fabricar engrenagens, carcaças e outras peças.
• Bens de consumo: Itens decorativos, utensílios de cozinha e ferragens para móveis, acabamentos suaves e durabilidade tornam a fundição por gravidade o processo mais preferido.

O processo é flexível em relação ao tamanho, à complexidade e aos requisitos de desempenho das peças.

Vantagens da fundição sob pressão por gravidade

As vantagens da fundição por gravidade explicam por que ela é a preferida na fabricação: o processo envolve alta precisão, pois os moldes de metal garantem a qualidade e a consistência dimensional; produz um excelente acabamento de superfície desse processo, pois as peças têm um acabamento de superfície liso e, em geral, não exigem muita usinagem ou acabamento de superfície; e durabilidade devido à força e à resistência à abrasão; capaz de enfrentar condições extremas.

• Custo-efetividade: Embora o custo das ferramentas seja muito fundição sob pressão de alta pressão No início, a possibilidade de reutilização dos moldes torna o processo econômico para grandes tiragens.
• Flexibilidade: O processo de fundição sob pressão pode suportar formas complexas e designs intrincados.
• Faixa de material: Esse processo é compatível com vários metais e ligas, o que permite várias aplicações.
• Ecologicamente correto: Ele utiliza moldes reutilizáveis e metais recicláveis com geração mínima de resíduos, alinhando-se aos objetivos de sustentabilidade.

Portanto, esses benefícios colocaram a fundição por gravidade como um processo confiável na fabricação de componentes de alto desempenho.

Lados negativos da fundição sob pressão

Há apenas uma desvantagem, embora a fundição por gravidade apresente vários benefícios em termos de implementação.

Custos de ferramentas. 

Forjamento técnicas de fundição sob pressão Os moldes necessários para a produção são bastante caros, o que significa que são os piores para a fabricação de peças de loran.

Problemas de porosidade

A menos que o molde esfrie completamente e a forma real não forneça bolsas de ar, ele não produzirá uma resistência substancial.

Não é muito adequado para peças grandes, pois os moldes grandes se tornam bastante inconvenientes para manusear e despejar.

Restrição de material:

A fundição por gravidade não pode ser feita em todos os tipos de metais; portanto, as aplicações são limitadas.

Necessita de mão de obra altamente qualificada

Não é possível obter resultados de qualidade sem pessoas qualificadas, incluindo o projeto de moldes, a seleção de materiais e o monitoramento.

Todas as deficiências mencionadas acima exigem atualização tecnológica, mão de obra rica em experiência e planejamento cuidadoso.

Avanços na tecnologia de fundição sob pressão por gravidade

A tecnologia de fundição por gravidade está em constante processo de atualização e desenvolvimento. Sua eficiência e qualidade também melhoraram com o tempo. Os principais aprimoramentos recentes são os seguintes:

• Sistemas de derramamento automatizados: Garantem o fluxo suave do metal sem nenhum defeito, o que aumenta a taxa de produção.
• Advanced Mold Coatings: Aumenta a durabilidade dos moldes e a qualidade da superfície.
• Software de simulação: Prevê defeitos e otimiza o projeto do molde antes da produção.
• Processos híbridos: Uma combinação de fundição por gravidade com outros processos, como fundição em areia, para fabricar peças complexas.
• Fornos com eficiência energética: Reduz o consumo de energia e as emissões de carbono durante o derretimento.

Todos esses desenvolvimentos ajudaram a tornar a fundição sob pressão mais eficaz, sustentável e flexível.

Por que a fundição sob pressão por gravidade continua popular

Ele está em alta demanda devido ao fato de a fundição por gravidade atingir um equilíbrio perfeito entre custo, qualidade e versatilidade. Sua aplicação é bastante precisa para formas complexas que qualquer indústria, por exemplo, exige seu desempenho, no caso, na produção desses componentes. Devido a esse mínimo de desperdício e materiais recicláveis gerada nesse processo, a técnica também se tornou muito popular na atual configuração de fabricação ecologicamente correta.

Conclusão

A fundição por gravidade tem sido capaz de testar o tempo; é uma fabricação comprovada e confiável com muito a oferecer. A qualidade, a durabilidade e a precisão na fabricação de componentes são algo que se obtém por meio da fundição por gravidade. Por ser uma técnica comprovada, ela é um requisito importante na automotivo, aeroespacialO setor de fundição de metal é um dos mais importantes da indústria de máquinas e equipamentos, embora enfrente problemas como o alto custo das ferramentas e as limitações relacionadas ao material, aos quais os desenvolvimentos tecnológicos cada vez mais recentes respondem. Demandas adicionais de manufatura eficiente e sustentável exigirão que a fundição sob pressão participe ainda mais do papel de moldar a fundição de metal para o futuro.

PERGUNTAS FREQUENTESs

Quais são os metais comuns usados?

Alguns dos metais mais comuns usados na fundição por gravidade são alumínio, magnésio, cobre, zinco e até mesmo algumas ligas de aço, pois podem apresentar uma combinação de propriedades, como a capacidade de trabalho, dependendo da aplicação específica. 

Qual é a diferença entre a fundição por gravidade e a fundição por pressão?

A fundição sob pressão é preenchida por gravidade, e a fundição sob pressão é preenchida por força. A fundição sob pressão é para formas simples, e as tiragens médias são apropriadas.

A fundição por gravidade é adequada para a produção de grandes volumes?

Sim, a fundição por gravidade é econômica em produções de médio a alto volume, especialmente com o uso eficaz de moldes reutilizáveis.