Processos de fundição sob pressão e chapas metálicas: Principais operações de fabricação

A fundição sob pressão e a chapa metálica são a espinha dorsal dos modernos processos de fabricação e garantem precisão e eficiência na produção de componentes de alta qualidade. A fundição sob pressão é o processo no qual o metal fundido é injetado com força em uma cavidade de molde sob alta pressão para obter formas complexas com excelente precisão dimensional. Os processos de chapas metálicas incluem o corte, a dobra e a modelagem de chapas metálicas em formas específicas. Ambos garantem a produção de uma grande quantidade de produtos, que são peças de automóveis e itens eletrônicos de consumo. A compreensão dos processos de fundição sob pressão e de chapas metálicas e do conceito de tolerância na fabricação é, portanto, bastante necessária, pois está diretamente ligada à produção ideal e garante a produção de qualidade.

Entende a fundição sob pressão

A fundição sob pressão é um processo de fabricação em que o metal fundido é injetado em alta pressão na cavidade do molde.  Fundição sob pressão é um dos processos flexíveis para a fabricação de peças metálicas complicadas com alto grau de precisão e repetibilidade. Alumínio, zinco e magnésio são os componentes de seus produtos. O processo inclui a fusão do metal, forçando o metal fundido sob pressão em um molde e, em seguida, deixando-o esfriar e endurecer na forma desejada.

História

Esse é um processo conhecido como fundição sob pressão, que teve início em meados do século XIX, mas que melhorou muito com o passar do tempo devido ao rápido avanço tecnológico. Ele passou de máquinas totalmente manuais para sistemas altamente automáticos que produzem peças bastante complexas. As introduções de novos materiais, bem como os projetos de moldes, expandem as capacidades da fundição sob pressão.

Componentes básicos da fundição sob pressão

Há basicamente três componentes da fundição sob pressão e da chapa metálica, a saber, a própria matriz, o sistema de injeção e o sistema de resfriamento. A matriz de fundição normalmente é feita de aço e dividida em duas seções para compor uma metade da cavidade do molde. A injeção usa pressão sobre o metal fundido forçado para dentro pela fundição sob pressão e utiliza um sistema de resfriamento para permitir que ele endureça mais rapidamente e de forma mais uniforme.

Tipos de processos de fundição sob pressão

Há vários tipos de processos de fundição sob pressão, e cada um é adequado para uma aplicação e um material específicos.

Fundição sob pressão em câmara quente

A fundição sob pressão em câmara quente é usada com metais que têm um ponto de fusão relativamente baixo, como o zinco e o magnésio. Esse processo mergulha o mecanismo de injeção no metal fundido. Esse é um processo eficiente que pode ter ciclos rápidos, o que o torna ideal para produção de alto volume.

Fundição sob pressão em câmara fria

Os materiais para fundição sob pressão em câmara fria são aqueles cujo ponto de fusão é muito alto, como no caso do alumínio, do cobre, e o metal derretido é colocado em um forno fora do sistema de injeção. Sua velocidade é muito mais lenta em comparação com a do método de fundição sob pressão com câmara quente. Isso ocorre porque a maior parte do material é vulnerável a danos no mecanismo de injeção se for submetido a esse processo.

A fundição a vácuo é o processo no qual o ar presente dentro da cavidade do molde é extraído para minimizar a porosidade e maximizar a qualidade das peças fundidas. Ele é aplicado à produção de componentes de alta integridade que devem ser fabricados com o mínimo de porosidade e o máximo de resistência.

Vantagens da fundição sob pressão

A fundição sob pressão oferece as maiores vantagens que podem explicar a alta taxa de preferência por esse processo em vários setores.

Boa exatidão e precisão

As peças fundidas usando o processo de fundição sob pressão têm precisão em termos de tamanho e acabamento de superfície; portanto, isso diminui tremendamente as operações secundárias necessárias por meio de processos de usinagem subsequentes. As peças são sempre precisas para atender a tolerâncias e especificações rigorosas.

Custo efetivo

A fundição sob pressão e a chapa metálica também são uma das técnicas de produção em massa mais econômicas, com altas taxas de produção e mão de obra relativamente baixa. Sua capacidade de produzir formas complicadas em uma única operação reduz ao mínimo o desperdício de material e o tempo de usinagem.

Ele inclui vários tipos de metais que podem ser usados, como alumínio, zinco, magnésio, cobre, para citar alguns, entre os quais é possível escolher o que será usado e oferece muito espaço para a seleção do material de acordo com a aplicação.

Compreende os processos de chapas metálicas

Ele inclui o corte, a dobra e a modelagem da chapa metálica em várias formas. O processo é usado na fabricação de peças e componentes a partir de chapas de metal muito finas. Esse processo de chapa metálica é aplicado nos setores automotivo, aeroespacial e de construção. Fabricação de chapas metálicas é uma das técnicas básicas e versáteis aplicadas na fabricação, por meio da qual é possível moldar e dar forma às chapas de metal nos formatos necessários.

Histórico

O uso de chapas metálicas é tão antigo quanto a história, mas o processo moderno se desenvolveu com o aprimoramento de máquinas e outras tecnologias. Antigamente, as chapas metálicas eram cortadas manualmente, mas atualmente são processadas com máquinas altamente avançadas que podem oferecer precisão e eficiência nos trabalhos.

Corte, dobra, estampagem e conformação são algumas das técnicas mais populares usadas em chapas metálicas. As diversas técnicas exigem ferramentas e equipamentos diferentes. Esse conhecimento indica qual é a técnica preferida para uma aplicação específica.

Técnicas comuns de chapas metálicas

Há muitas técnicas comuns envolvidas no processo de fundição sob pressão e de chapas metálicas. Todas essas técnicas têm suas aplicações e benefícios, respectivamente.

Corte

Corte O processo de remoção de material da folha de metal para dar a forma desejada. Outras técnicas de corte são o cisalhamento, corte a lasere corte a plasma. Cada um tem seus méritos: por exemplo, a alta precisão é oferecida por uma técnica de corte a laser. Da mesma forma, no corte a plasma, ocorre uma operação de alta velocidade. 

Flexão

É o processo de deformação pelo qual a folha de metal se dobra com um eixo reto para formar um ângulo ou uma forma conforme necessário. Suas aplicações são utilizadas principalmente na fabricação de suportes, gabinetes, molduras e muitos outros formatos e formas diferentes. Uma estampagem pode ser preparada em uma prensa dobradeira ou em um rolo flexão equipamentos especiais.

A estampagem é o processo em que uma chapa metálica é forçada em uma matriz para a criação de uma forma ou padrão específico. A produção de peças com geometria complicada e detalhes finos pode ser feita por meio de estampagem. Alguns processos de estamparia incluem puncionamento, estampagem, gravação em relevo e cunhagem.

Importância da tolerância na fabricação

Tolerância é uma palavra importante usada na fabricação que indica a quantidade de variação aceitável nas dimensões de uma peça.

Definição de Tolerância

Tolerância é a variação máxima permitida nas dimensões de uma peça para que as peças possam ser montadas corretamente e funcionem conforme o esperado. As especificações de tolerância são definidas de acordo com as necessidades da aplicação e a capacidade do processo de fabricação.

Papel da tolerância no controle de qualidade

A única maneira de garantir que a peça fabricada atenda à qualidade e ao desempenho exigidos é por meio da fundição sob pressão e da manutenção de chapas metálicas com tolerância estreita. Nos controles de variação da produção, todas as peças são mantidas em tolerâncias estreitas, conforme especificado. Nesses processos de conformidade, como inspeção e teste, que são considerados no curso do controle de qualidade, estabelece-se se a referida peça está ou não em conformidade com as tolerâncias pretendidas.

Efeitos no processo de fabricação

As tolerâncias afetam diferentes aspectos do processo de produção de fundição sob pressão e de chapas metálicas. Elas vão desde a seleção do material até as operações de usinagem e inspeção em termos de qualidade. Há uma necessidade de materiais de maior qualidade e de usinagem mais próxima para obter tolerâncias apertadas. A tolerância mais frouxa acaba sendo mais barata na produção e, portanto, mais barata em termos de custo.

Tipos de tolerância em fundição sob pressão e chapas metálicas

Há muitos tipos de tolerâncias que são usadas em fundição sob pressão e chapas metálicas.

Tolerância dimensional

A tolerância dimensional define a quantidade de variação de tamanho e forma que pode existir em uma peça. Isso garantirá que todas as peças atendam a seus requisitos, encaixando-se perfeitamente umas nas outras. A dimensão A avaliação das tolerâncias é essencial, pois elas são necessárias para garantir que cada peça esteja funcionando e, portanto, utilizável.

Tolerância geométrica

A tolerância geométrica refere-se à fundição sob pressão e à chapa metálica, a variação na qual a forma, a orientação e os elementos posicionais dos recursos em uma peça de trabalho são tolerados. Assim, ela garante que as peças funcionem corretamente em uma aplicação. As tolerâncias geométricas se aplicam ao controle da forma, mas, mais importante, à posição de furos, ranhuras e superfícies

Tolerância de acabamento de superfície

Tolerância de acabamento da superfície: A tolerância na textura da superfície da peça é denominada acabamento da superfície tolerância. Ela afeta a aparência, a funcionalidade e a vida útil da peça. Em aplicações de peças estéticas ou de superfície vedada, as tolerâncias de acabamento de superfície desempenham um papel importante.

Aplicações de processos de fundição sob pressão e chapas metálicas

Os processos de fundição sob pressão e de chapas metálicas são amplamente aplicados em vários setores e aplicações.

Indústria automotiva

A produção utilizada pela automotivo O setor de metal é para peças produzidas por meio de fundição em diferentes peças de motor, peças de transmissão e peças estruturais. Os processos de chapa metálica produzem todos os painéis da carroceria, peças do chassi e peças internas. No setor aeroespacial, a precisão e a eficiência devem atender a esses padrões.

As peças são fabricadas por meio de fundição sob pressão e chapas metálicas leves e resistentes, que normalmente incluem chapas fixadas para processos de chapas metálicas que produzem estruturas de superfícies de controle e revestimento em aviões. A capacidade das formas apertadas significa que, sob um aspecto, elas devem ter uma aparência minimamente diferente daquelas com especificações para funcionar de forma ideal e sem segurança.

Eletrônicos de consumo

Esses são os processos de fundição sob pressão e de fabricação de chapas metálicas em que o consumidor eletrônicos A maioria dos fabricantes de equipamentos eletrônicos adquire suas peças para fabricação, como carcaças, estruturas e até dissipadores de calor. Ambos são garantias de que o equipamento eletrônico será preciso e durável. Isso requer a capacidade de trazer as complexidades e o brilho que o mercado deseja para os eletrônicos de consumo.

Conclusão

Em suma, a fundição sob pressão e a chapa metálica são duas das tecnologias mais importantes na fabricação: precisão, eficiência e versatilidade na fabricação. Esses processos e a importância da tolerância fazem com que os fabricantes otimizem sua produção com custos reduzidos e melhor qualidade do produto. A tecnologia de fundição sob pressão e de chapas metálicas continua levando a inovações em muitos outros setores, tornando esses dois processos necessários na fabricação moderna. O domínio dos processos de fundição sob pressão e de chapas metálicas coloca a pessoa em pé de igualdade com todas as outras entidades da manufatura, seja ela automotiva, aeroespacial ou de eletrônicos de consumo.

Perguntas frequentes

O que é fundição sob pressão?

É um dos vários processos de fabricação de fundição sob pressão e chapas metálicas em que o metal líquido é injetado sob alta pressão na cavidade do molde para produzir peças metálicas complexas com imensa precisão.

Quais são as técnicas comuns de chapas metálicas?

Existem quatro técnicas comuns de corte, dobra, estampagem e conformação que são usadas para criar peças e componentes a partir de chapas metálicas finas.

Por que a tolerância na fabricação é importante?

A tolerância na fabricação é fundamental, pois descreve a maior variação que se pode ter em relação à dimensão de uma peça, garantindo assim que as peças se encaixem bem e funcionem adequadamente. As tolerâncias rigorosas garantem a qualidade e a confiabilidade do produto final.