Processo de fundição sob pressão de peças fundidas sob pressão
A fundição sob pressão tradicional consiste principalmente em quatro etapas, também conhecidas como fundição sob pressão de alta-pressão. Essas quatro etapas incluem preparação do molde, enchimento, injeção e remoção de areia, que formam a base de vários processos de fundição sob pressão modificados. Durante a preparação, o lubrificante é pulverizado na cavidade do molde. Além de ajudar no controle da temperatura do molde, o lubrificante também auxilia na desmoldagem da peça fundida. Em seguida, o molde é fechado e o metal fundido é injetado no molde sob alta pressão, variando de aproximadamente 10 a 175 MPa. Uma vez preenchido o metal fundido, a pressão é mantida até que a peça fundida solidifique. Então, um ejetor empurra todas as peças fundidas. Como um molde pode ter múltiplas cavidades, múltiplas peças fundidas podem ser produzidas em cada processo de fundição. O processo de remoção de areia envolve a separação de resíduos, incluindo porta do molde, canal, canal de entrada e rebarba. Este processo geralmente é realizado apertando a peça fundida com uma matriz de acabamento especial. Outros métodos de remoção de areia incluem serrar e lixar. Se o sprue for frágil, a peça fundida pode ser quebrada diretamente, economizando mão de obra. O excesso de portas de molde pode ser reutilizado após a fusão.
A injeção de alta-pressão resulta em um enchimento do molde extremamente rápido, permitindo que o metal fundido preencha completamente o molde antes que qualquer peça solidifique. Isso evita descontinuidades superficiais, mesmo em seções-de paredes finas e difíceis de preencher. No entanto, isso também leva ao aprisionamento de ar, pois é difícil escapar do ar durante o enchimento rápido do molde. Este problema pode ser mitigado colocando respiradouros na linha de partição, mas mesmo com processos muito precisos, a porosidade pode permanecer no centro da peça fundida. A maioria das peças fundidas pode atingir estruturas que não podem ser concluídas por fundição por meio de usinagem secundária, como perfuração e polimento.
Após a remoção da areia, os defeitos podem ser inspecionados. Os defeitos mais comuns incluem enchimento incompleto (não preencher completamente o molde) e pontos frios. Esses defeitos podem ser causados por temperatura insuficiente do molde ou do metal fundido, impurezas no metal, aberturas de ventilação insuficientes ou lubrificante excessivo. Outros defeitos incluem porosidade, cavidades de contração, rachaduras a quente e marcas de fluxo. Marcas de fluxo são traços deixados na superfície da peça fundida por defeitos de canal, cantos afiados ou excesso de lubrificante.
Lubrificantes-à base de água, também conhecidos como emulsões, são o tipo de lubrificante mais comumente usado devido a considerações de saúde, meio ambiente e segurança. Ao contrário dos lubrificantes-à base de solvente, os lubrificantes-à base de água não deixam subprodutos nas peças fundidas se os minerais forem removidos usando processos apropriados. O tratamento inadequado da água pode causar defeitos superficiais e descontinuidades nas peças fundidas. Existem quatro tipos principais de lubrificantes-à base de água: óleo com infusão de água-, óleo-com infusão de água, semi-sintético e sintético. Lubrificantes de óleo-com infusão de água são os melhores porque, durante a lubrificação, a água evapora e esfria a superfície do molde, auxiliando na desmoldagem.
Os óleos que podem ser usados como lubrificantes incluem óleos pesados, gorduras animais, gorduras vegetais e graxas sintéticas. Os óleos residuais pesados têm alta viscosidade à temperatura ambiente, mas tornam-se uma película fina nas altas temperaturas da fundição sob pressão. A adição de outras substâncias aos lubrificantes pode controlar a viscosidade e as propriedades térmicas da emulsão. Essas substâncias incluem grafite, alumínio e mica. Outros aditivos químicos podem prevenir poeira e oxidação. Os emulsificantes podem ser adicionados a lubrificantes-à base de água, permitindo que lubrificantes-à base de óleo sejam adicionados à água; estes incluem sabão, álcool e óxido de etileno.
Há muito tempo, os lubrificantes-à base de solvente comumente usados incluíam diesel e gasolina. Facilitam a remoção do fundido; no entanto, pequenas explosões ocorrem durante cada-processo de fundição sob pressão, levando ao acúmulo de carbono nas paredes da cavidade do molde. Os lubrificantes-à base de solvente são mais uniformes que os lubrificantes-à base de água.
