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A fundição é um dos métodos de fabricação mais antigos, com os primeiros processos que datam de milhares de anos e processos modernos que datam de cerca de 1893. Embora os métodos e técnicas de fundição tenham melhorado muito desde então, os princípios básicos permanecem os mesmos. Essencialmente, o material fundido é derramado em uma cavidade ou molde de pré-forma, onde esfria e solidifica na forma desejada. O LS usa diferentes métodos de fundição, dependendo da peça e das especificações de fabricação. Um dos processos de fundição mais comuns usados nas operações modernas é a fundição de investimento. Este guia explorará oNoções básicas de fundição de investimento, detalhando seu processo e aplicações. Ao entender seus benefícios, limitações e aplicações, os fabricantes podem avaliar melhor se essa abordagem atende às suas necessidades de produção.
O que é Fundição de Investimento?
Fundição de investimento, também conhecida como fundição por cera perdida ou fundição de precisão, é um processo de fundição avançado usado principalmente para produzir peças metálicas com formas complexas, dimensões precisas e superfícies lisas. O princípio básico é usar materiais fusíveis (como cera, plástico, etc.) para primeiro fazer um modelo de protótipo consistente com a forma da fundição final e, em seguida, revestir a superfície do modelo com materiais refratários várias vezes para formar uma casca forte. Quando o invólucro do molde é forte o suficiente, o modelo protótipo interno é derretido e expelido por aquecimento, deixando uma cavidade refratária oca. Finalmente, o metal fundido é derramado na cavidade. Depois que o metal esfria e solidifica, a casca pode ser quebrada para ser removidaFundições de metal com formas complexas e alta precisão.
A fundição de investimento é amplamente utilizada na indústria aeroespacial, equipamentos médicos, indústria automotiva, instrumentos de precisão e outros campos devido à sua capacidade de produzir peças fundidas de alta precisão, alta qualidade e estruturas complexas. Ele permite que os designers criem formas geométricas complexas que são difíceis de alcançar com os métodos tradicionais de fundição, garantindo a precisão dimensional equalidade de superfície das peças fundidas. É uma tecnologia de fabricação de precisão indispensável na indústria moderna.
Quais são as etapas do processo de fundição de investimento?
OProcesso de fundição de investimentoé conhecida por sua alta precisão, alta complexidade e boa qualidade de superfície, e é particularmente adequada para a produção de peças metálicas pequenas e complexas. No entanto, o processo também é relativamente complexo e caro, por isso geralmente é usado em aplicações que possuem requisitos rígidos de qualidade de fundição. Abaixo, nos concentramos em aprender e entender o processo de fundição de investimento, que inclui principalmente as seguintes etapas:
Etapas 1: Criando a matriz
O primeiro passo no processo é criar a matriz ou padrão da peça desejada. O padrão é feito de cera. Pode ser derramado em uma matriz usandomoldagem por injeção, esculpido à mão a partir de um bloco de cera, ou impresso com umImpressora 3De o material de cera apropriado.
Etapa 2: Montando os padrões de cera
Ferramentas de fundição de investimentoenvolve a criação de vários padrões de cera e anexá-los a um dispositivo de "portão". Este dispositivo é onde o metal ou outros materiais serão derramados para eventualmente criar as peças desejadas.
Etapa 3: montagem da árvore
O conjunto da árvore termina a montagem dos padrões de cera no dispositivo "portão". É chamado de árvore nesta etapa porque cada padrão de cera individual é essencialmente um "galho" e será uma peça de trabalho acabada assim que o processo for finalizado. Você pode ter visto montagens de árvores em novos jogos de tabuleiro que precisam ter peças destacadas antes do uso.
Etapa 4: moldagem de concha
Depois que a árvore estiver montada, o próximo passo é adicionar ofundição com cascaem torno dele. Primeiro, a árvore é mergulhada em uma pasta de cerâmica. Em seguida, é mergulhado em um estuque de areia fina. A moldagem deve secar completamente antes de poder ser usada. Esses dois processos podem ser concluídos várias vezes até que o molde seja espesso o suficiente para lidar com as tensões de fundição.
Etapa 5: remoção de cera
Antes que o material desejado possa ser derramado no recém-molde descascado, os padrões de cera devem ser removidos primeiro. Isso geralmente é feito aquecendo a cera dentro de um forno. O vapor também pode ser usado para aquecer a cera. O molde é colocado de cabeça para baixo para que a cera líquida possa fluir para fora dele e ser reutilizada para criar novos padrões de cera. Um processo alternativo de remoção de cera é aquecer a cera para que ela "queime" e seja totalmente removida da fundição com casca.
Etapa 6: Fundição do molde
Depois que a cera for removida, haverá espaços abertos dentro da fundição com casca na forma dos padrões formais de cera. Metal fundido ou outro material líquido é derramado na fundição. O material permanece na peça fundida até que tenha esfriado e solidificado totalmente.
Passo 7:Remoção de fundição do molde
O desinvestimento é normalmente realizado martelando o molde para liberar a fundição. Outros métodos para separar a fundição de metal do molde incluem jato de água, jateamento de mídia, vibração e dissolução química do molde. O jito, os canais e outros componentes do sistema de canais são então separados e reciclados.
Passo 8 :Operações de pós-processamento
O processo de fundição de investimento geralmente não requer usinagem subsequente. No entanto, se os resultados não forem os esperados, a peça fundida pode precisar de operações de acabamento de superfície antes do uso. Normalmente, a retificação de superfícies com máquinas-ferramentas é adequada para polir e aparar quaisquer defeitos de superfície. No entanto, dependendo da situação, outros processos de acabamento, como ferramentas manuais,soldageme o endireitamento hidráulico pode ser necessário.
Comparabilidade de fundição sob pressão e fundição de investimento
| Parâmetro | O elenco | Fundição de investimento |
|---|---|---|
| Design e Complexidade | Apropriado para peças com designs intrincados, divisórias finas, rebaixos e tolerâncias apertadas. No entanto, não pode produzir peças tão avançadas quanto a fundição de investimento. | Fornece melhor flexibilidade de design, pode sólidos formas avançadas, obter dimensões exatas, geometrias avançadas, e peças de paredes finas. |
| Quantidade de fabricação e relação preço-benefício | Mais econômico para execuções de fabricação de alto volume. O aumento dos volumes resulta em diminuição dos preços unitários como consequência das economias de escala. | Mais caro como consequência de seu processo extremamente manual. No entanto, pode ser econômico para execuções de alto volume. |
| Precisão dimensional e final do piso | Produz peças com boa precisão dimensional e final do piso. Quanto menor a fundição, melhor a precisão dimensional. | Oferece precisão dimensional superior e acabamentos de piso maravilhosos. |
| Utilização e reutilização de moldes | Os moldes na fundição sob pressão às vezes são projetados para uso a longo prazo, o que pode compensar o valor excessivo preliminar ao longo do tempo. | Cada corrida de fundição distinta requer uma nova matriz para fornecer padrões de cera. A cera usada muitas vezes pode ser recuperada para reutilização. |
Materiais usados no processo de fundição de investimento
O processo de microfusão é conhecido por sua flexibilidade em trabalhar com uma ampla gama de metais e ligas, cada um escolhido por propriedades específicas para atender às demandas de várias aplicações. Os materiais comumente usados incluem:
| Material | Propriedades | Adequação Ambiental | Considerações de custo | Aplicativos |
|---|---|---|---|---|
| Aço inoxidável | Alta resistência, resistência à corrosão, durabilidade | Excelente para ambientes agressivos, altas temperaturas | Mais caro, de baixa manutenção | Peças automotivas, dispositivos médicos, cabeças de tacos de golfe |
| Aço carbono | Alta resistência, boa usinabilidade | Adequado para ambientes gerais, baixa resistência à corrosão | Custo-beneficio | Componentes automotivos, máquinas, ferragens de construção |
| Ligas de alumínio | Leve, boa relação resistência-peso, resistência à corrosão | Adequado para ambientes sensíveis ao peso, boa resistência à corrosão | Mais caro que o aço carbono | Aeroespacial, componentes automotivos, eletrônicos |
| Super ligas | Força mecânica excepcional, resistência à fluência | Ideal para ambientes de alta temperatura e alta corrosão | Alto custo, durabilidade a longo prazo | Turbinas a gás para componentes aeroespaciais e marítimos |
| Ligas de cobre | Excelente condutividade, resistência à corrosão | Adequado para ambientes elétricos e marítimos | Custo moderado | Componentes elétricos, peças de encanamento, itens decorativos |
| Latão | Boa usinabilidade, resistência à corrosão, apelo estético | Adequado para ambientes decorativos e resistentes à corrosão | Custo moderado | Válvulas, conexões, itens decorativos |
| Ferro fundido | Alta precisão, força, resistência ao calor | Adequado para aplicações de alta resistência, pode corroer em condições ácidas | Acessível | Componentes de motores, tubos, máquinas |
| Vidro | Transparência, propriedades térmicas específicas | Aplicações especializadas que exigem transparência e resistência térmica | Custo mais alto devido à complexidade | Componentes ópticos, recipientes especializados e lentes |
Quais são as aplicações da fundição de investimento?
A fundição de investimento tem uma ampla gama de aplicações, refletindo-se principalmente nos seguintes aspectos:
- Campo aeroespacial:A tecnologia de fundição de investimento pode alcançar precisão dimensional e acabamento superficial muito altos e é especialmente adequada para a produção de peças fundidas com formas complexas e requisitos de alta precisão.No campo aeroespacial, é amplamente utilizado na fabricação de componentes-chave, como pás de motores e discos de turbinas.Essas peças têm requisitos extremamente altos de precisão dimensional e qualidade de superfície, e a tecnologia de fundição de investimento pode atender a essas necessidades e garantir o desempenho e a confiabilidade das peças.
- Campo da fabricação do automóvel:No campo da fabricação de automóveis,Tecnologia de fundição de investimentoé usado para fabricar peças de formato complexo, como blocos de motor, caixas de direção, etc. Essas peças também têm altos requisitos de precisão e qualidade de superfície. A tecnologia de fundição de investimento pode fornecer peças fundidas de alta qualidade e alta precisão, melhorando assim o desempenho e a confiabilidade dos automóveis.
- Fabricação de dispositivos médicos:Na área médica,A tecnologia de fundição de investimento também é usada para fabricar dispositivos médicos delicadose implantes. Esses dispositivos médicos e implantes têm requisitos extremamente altos de precisão dimensional e acabamento superficial para garantir sua segurança e eficácia durante o uso. A tecnologia de fundição de investimento pode atender a essas necessidades e fornecer peças fundidas de alta qualidade e alta precisão para a fabricação de dispositivos médicos.
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Para quem deseja usar a fundição de investimento em seus projetos, escolher o parceiro certo é crucial. Se você precisaFundição de alumínio, aço inoxidável ou titânio, é importante escolher uma empresa que atenda às suas necessidades específicas.
Na LS, somos um dos principais fornecedores de serviços de fundição de investimento. Com anos de experiência no setor e equipamentos de fabricação de última geração, temos o conhecimento, as habilidades e as ferramentas para fornecer peças e produtos robustos de qualidade para os usos industriais mais críticos. Para saber mais sobre as diferenças entre fundição de precisão e fundição sob pressão ou nossos serviços e capacidades,Entre em contato conosco hoje.
Perguntas frequentes
1. Quais são os princípios básicos da fundição de investimento?
O básicoPrincípio da fundição de investimentoé usar material fusível (geralmente cera) para fazer um molde de protótipo e, em seguida, revestir a superfície do molde de protótipo com várias camadas de material refratário para formar uma concha de molde. Depois que o invólucro do molde é endurecido e seco, o molde do protótipo é derretido por aquecimento para obter um invólucro de molde oco correspondente à forma do molde do protótipo. Finalmente, o metal fundido é derramado no invólucro do molde. Depois que o metal fundido esfria e solidifica, o invólucro do molde é quebrado e a peça fundida é retirada.
2. Qual é o fluxo do processo de fundição de investimento?
O processo de fundição de investimento inclui principalmente as seguintes etapas: Fazendo um molde de protótipo: Usando cera ou outros materiais fusíveis para fazer um molde de protótipo por meio de moldagem por injeção, prensagem, etc. Revestimento de materiais refratários: Aplique várias camadas de materiais refratários (como sol de sílica, areia de quartzo, etc.) na superfície do molde do protótipo. A secagem e o endurecimento são necessários após cada camada de revestimento. Derretendo o molde do protótipo: Coloque o molde do protótipo revestido com material refratário no forno de torrefação e aqueça-o para derreter e descarregar o molde do protótipo, deixando uma casca oca. Derramando metal fundido: Despeje o metal fundido fundido (como aço, alumínio, cobre e outras ligas) no invólucro do molde e espere que o metal fundido esfrie e solidifique para formar uma peça fundida. Limpe as peças fundidas: Quebre a casca do molde, retire as peças fundidas e execute a limpeza e o processamento necessários.
3. Para quais campos a fundição de investimento é adequada?
A fundição de investimento é amplamente utilizada na indústria aeroespacial, automóveis, equipamentos médicos, maquinaria industrial, fabricação da arte e outros campos. Especialmente na fabricação de componentes que exigem alta precisão, formas complexas e materiais de alto desempenho, a fundição de investimento oferece vantagens significativas.
4. Quanto custa a fundição de investimento?
OCusto de fundição de investimentoé relativamente alto, principalmente devido ao processo complexo e ao alto custo dos materiais e equipamentos necessários. No entanto, para peças fundidas com alta precisão, formas complexas e requisitos de alto desempenho, a relação custo-benefício da fundição de investimento é significativa porque pode reduzir as taxas subsequentes de processamento e refugo e melhorar a eficiência da produção.
Resumo
A fundição de precisão é um método de fundição de precisãoIsso envolve fazer um modelo fusível, revestir materiais refratários, derreter o modelo perdido, assar o invólucro do molde e despejar metal fundido. Depois que o metal esfria e solidifica, a peça fundida é retirada. O processo de fundição de precisão fornece à indústria moderna soluções de conformação de metal de alta precisão, alta qualidade e altamente flexíveis por meio de seus processos e tecnologias exclusivos. A melhoria contínua e a inovação deste processo promoverão ainda mais sua aplicação e desenvolvimento na futura fabricação industrial.
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