Quais são as etapas do processo de fundição de investimento?

A fundição por cera perdida, também conhecida como fundição por cera perdida, é um processo de fabricação consagrado pelo tempo que tem sido usado há séculos para criar peças metálicas complexas e de alta precisão. Como fornecedor de fundição de precisão, estou animado para orientá-lo nas etapas detalhadas desse processo fascinante.

Etapa 1: Criação de Padrão

A primeira etapa no processo de fundição de precisão é a criação de padrões. Os padrões são réplicas da peça final que será fundida. Esses padrões são normalmente feitos de cera, embora outros materiais como plástico também possam ser usados.

Usamos vários métodos para criar padrões de cera. Uma abordagem comum é a moldagem por injeção. Nesse processo, a cera derretida é injetada em um molde metálico que possui o formato exato da peça desejada. O molde é projetado com grande precisão para garantir que o padrão represente com precisão o produto final. Assim que a cera esfria e solidifica, o molde é aberto e o padrão de cera é removido.

A qualidade do padrão é crucial, pois afeta diretamente a fundição final. Quaisquer defeitos ou imprecisões no padrão serão transferidos para a peça fundida. Portanto, realizamos inspeções minuciosas dos padrões de cera para garantir que atendam às especificações exigidas. Após a inspeção, os padrões estão prontos para a próxima etapa.

Etapa 2: montagem de padrões em uma árvore

Depois que os padrões de cera individuais são criados, eles são montados em um canal de cera central para formar uma árvore de padrões. O canal de entrada atua como canal principal através do qual o metal fundido fluirá durante o processo de fundição. Os padrões individuais são fixados ao sprue usando pequenas hastes de cera ou derretendo a cera nos pontos de conexão.

A disposição dos padrões na árvore é cuidadosamente planejada. Consideramos fatores como o tamanho e a forma dos padrões, o fluxo do metal fundido e a facilidade de remoção das peças fundidas da árvore. Uma árvore de padrões bem projetada garante o preenchimento uniforme dos moldes e o uso eficiente do metal fundido. Depois que a árvore de padrões estiver montada, ela estará pronta para o processo de investimento.

Etapa 3: Investimento (Construção Shell)

A árvore padrão é então mergulhada em uma pasta de cerâmica, que é uma mistura de partículas finas de cerâmica e um aglutinante. Essa pasta adere aos padrões de cera, formando uma camada fina. Após o mergulho inicial, a árvore padrão é revestida com uma camada de estuque cerâmico grosso. O estuque confere resistência adicional à casca cerâmica.

Este processo de imersão e estuque é repetido várias vezes, normalmente de 5 a 10 vezes, para construir uma casca de cerâmica espessa e forte ao redor dos padrões de cera. Cada camada pode secar antes que a próxima seja aplicada. O número de camadas depende do tamanho e da complexidade das peças a serem fundidas. Peças maiores e mais complexas requerem uma casca mais espessa para suportar a pressão do metal fundido.

Uma vez alcançada a espessura desejada do invólucro cerâmico, o invólucro pode secar e endurecer completamente. Esta casca de cerâmica servirá de molde para o processo de fundição.

Etapa 4: desparafinação

Após o endurecimento da casca cerâmica, o próximo passo é remover a cera de dentro da casca. Isso é feito colocando a casca em um forno a uma temperatura alta o suficiente para derreter a cera. A cera então drena da casca através da abertura do canal de entrada. Este processo é chamado de desparafinação.

Existem diferentes métodos de desparafinação, incluindo autoclave a vapor e queima flash. A autoclavagem a vapor envolve colocar a casca em uma autoclave e usar vapor para derreter a cera. A queima instantânea, por outro lado, envolve o aquecimento rápido da casca em uma fornalha para vaporizar a cera. Independentemente do método utilizado, o objetivo é retirar completamente toda a cera da casca, deixando uma cavidade no formato da peça final.

Etapa 5: pré-aquecimento do molde

Depois que a cera é removida, a casca cerâmica é pré - aquecida em um forno. O pré-aquecimento do molde é uma etapa importante, pois ajuda a melhorar o fluxo do metal fundido e reduz o risco de choque térmico quando o metal fundido é derramado na casca.

A temperatura de pré - aquecimento depende do tipo de metal a ser fundido. Por exemplo, ao fundir aço inoxidável, o molde é normalmente pré-aquecido a uma temperatura entre 800 - 1000°C. O processo de pré - aquecimento também ajuda a remover qualquer umidade remanescente ou substâncias voláteis do revestimento cerâmico, garantindo uma fundição limpa e de alta qualidade.

Etapa 6: derreter e despejar o metal

Enquanto o molde é pré - aquecido, o metal a ser fundido é derretido em um forno. A escolha do metal depende dos requisitos da peça final, como resistência, resistência à corrosão e resistência ao calor. Os metais comuns usados ​​na fundição incluem aço inoxidável, alumínio e bronze.

ParaFundição de cera perdida em aço inoxidável, o aço inoxidável é derretido em um forno elétrico a arco ou um forno de indução. Assim que o metal atingir a temperatura adequada e tiver a composição química desejada, ele estará pronto para ser vazado no molde cerâmico pré - aquecido.

O metal fundido é cuidadosamente derramado no canal do molde. A gravidade ou o vácuo podem ser usados ​​para auxiliar o fluxo do metal na cavidade do molde. O processo de vazamento deve ser feito de forma rápida e suave para garantir que o molde seja completamente preenchido antes que o metal solidifique.

Etapa 7: Solidificação e Resfriamento

Depois que o metal fundido é derramado no molde, ele começa a solidificar. O processo de solidificação é uma etapa crítica, pois determina a microestrutura e as propriedades da peça fundida final. A taxa de resfriamento afeta o tamanho do grão e a distribuição dos elementos de liga no metal.

Controlamos a taxa de resfriamento removendo cuidadosamente o molde do forno e permitindo que ele esfrie em um ritmo controlado. Para alguns metais, podemos usar técnicas especiais de resfriamento, como têmpera, para obter propriedades mecânicas específicas. Depois que o metal estiver completamente solidificado, o molde pode ser separado da peça fundida.

Etapa 8: Knock-out e acabamento

A casca cerâmica é então removida da peça fundida por meios mecânicos, como vibração da casca ou uso de jato de areia. Este processo é denominado nocaute. Após a remoção da carcaça, as peças fundidas individuais são cortadas do canal de entrada e do sistema de canal.

As peças fundidas passam então por uma série de operações de acabamento para atingir o acabamento superficial e a precisão dimensional desejados. Essas operações podem incluir retificação, usinagem, polimento e tratamento térmico. A retificação é usada para remover quaisquer arestas ou excesso de material da peça fundida. A usinagem é usada para obter dimensões e tolerâncias precisas. O polimento é utilizado para melhorar o acabamento superficial da peça. O tratamento térmico é usado para melhorar as propriedades mecânicas do metal, como dureza e resistência.

Etapa 9: Inspeção e Controle de Qualidade

Concluídas as operações de acabamento, as peças fundidas são inspecionadas para garantir que atendem às especificações exigidas. Usamos uma variedade de métodos de inspeção, incluindo inspeção visual, inspeção dimensional e testes não destrutivos.

A inspeção visual é usada para verificar defeitos superficiais, como rachaduras, porosidade e inclusões. A inspeção dimensional é feita usando ferramentas de medição de precisão, como paquímetros, micrômetros e máquinas de medição por coordenadas (CMMs) para garantir que as peças tenham as dimensões corretas. Métodos de testes não destrutivos, como testes ultrassônicos e testes de raios X, são usados ​​para detectar defeitos internos na peça fundida.

Somente as peças que passam em todos os testes de inspeção são consideradas aceitáveis ​​e estão prontas para entrega.

Etapa 10: Embalagem e Entrega

Após passar pela inspeção, as peças fundidas são cuidadosamente embaladas para evitar danos durante o transporte. Utilizamos materiais de embalagem adequados, como inserções de espuma e caixas de papelão, para proteger as peças.

As peças embaladas são então enviadas aos clientes. Trabalhamos em estreita colaboração com parceiros logísticos confiáveis ​​para garantir a entrega oportuna e segura dos produtos.

Como fornecedor de peças fundidas, estamos comprometidos em fornecer peças de alta qualidadeFundições de precisãoePeças fundidas de precisão. Nossa expertise no processo de microfusão nos permite produzir peças complexas e de alta precisão que atendem às diversas necessidades de nossos clientes.

Se você precisar de serviços de fundição de precisão, convidamos você a entrar em contato conosco para uma discussão detalhada. Nossa equipe de especialistas terá prazer em ajudá-lo a encontrar as melhores soluções para suas necessidades específicas.

Referências

• Campbell, J. (2008). Fundições. Butterworth-Heinemann.
• Davis, Jr. (Ed.). (1993). Alumínio e ligas de alumínio. ASM Internacional.
• Kalpakjian, S. e Schmid, SR (2013). Engenharia e Tecnologia de Manufatura. Pearson.