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Fundição de alta pressão(também conhecido como fundição sob pressão) tornou-se uma parte indispensável da fabricação moderna com suas vantagens de processo exclusivas e ampla gama de aplicações. O núcleo deste método de fundição é usar alta pressão e alta velocidade para injetar metal líquido ou semilíquido na cavidade do molde e solidificá-lo sob pressão para formar peças metálicas de alta precisão. A fundição de alta pressão é amplamente utilizada em máquinas, automóveis, aeroespacial, eletrônica e outras indústrias devido às suas características de produção eficientes e de alta qualidade.
Se você está procurando o processo certo para o seu projeto de fundição sob pressão, a pergunta "O que é fundição de alta pressão" pode exigir algum insight. Portanto, este artigo tem como objetivo explorar profundamente os princípios básicos, características técnicas,Campos de aplicação de fundição de alta pressãoe sua importância para a indústria moderna.

O que é fundição de alta pressão?

A fundição de alta pressão é um processo avançado de conformação de metalque usa alta pressão para injetar metal fundido ou semi-fundido em uma cavidade de molde projetada com precisão e esfria e solidifica rapidamente sob pressão para criar peças metálicas de alta precisão com alta densidade e bom acabamento superficial. Este processo geralmente é concluído em um dedicadomáquina de fundição sob pressãoque pode controlar com precisão a velocidade de injeção, pressão e temperatura do metal fundido para garantir que a qualidade e o desempenho do produto final atendam aos requisitos de projeto.

Como funciona o processo de fundição de alta pressão?

Oprocesso de fundição de alta pressãoé um processo delicado e sistemático, e suas etapas passo a passo são as seguintes:

• Fase de preparação:Selecione as ligas metálicas apropriadas, realize a dosagem e o pré-tratamento para garantir a qualidade do material. Ao mesmo tempo, os moldes de alta precisão são projetados e fabricados de acordo com os requisitos do produto.
• Aquecimento e fusão:Coloque a liga metálica no equipamento de aquecimento, aqueça-o até um estado completamente fundido e controle a temperatura e a composição do fundido.
• Pré-aquecimento e preparação do molde:Pré-aqueça o molde para reduzir a diferença de temperatura entre o metal fundido e o molde e evitar danos ao molde causados por estresse térmico. Além disso, verifique a integridade do molde para garantir que não haja portões e aberturas danificados ou bloqueados.
• Injeção de pressão:Sob alta pressão,O metal fundido é rapidamente injetado na cavidade do molde. Este processo requer um controle preciso da velocidade de injeção, pressão e temperatura para garantir que o metal fundido possa preencher o molde de maneira uniforme e rápida e formar uma boa fundição.
• Resfriamento e solidificação:O metal fundido esfria e solidifica no molde. Dependendo do tipo eespessura do metal, o método e o tempo de resfriamento apropriados são selecionados para garantir que a fundição atinja as propriedades mecânicas e a precisão dimensional necessárias.
• Abertura do molde e remoção de peças:Depois que a fundição estiver completamente resfriada, abra o molde e remova cuidadosamente a fundição. Este processo requer evitar danos à fundição, enquanto verifica o status do molde e se prepara para a próxima fundição.
• Pós-processamento:Realize o processamento subsequente em peças fundidas conforme necessário, como rebarbação, tratamento térmico ou tratamento de superfície, etc., para melhorar a qualidade e o desempenho das peças fundidas.

Quais metais são comumente usados em fundição de alta pressão?

Comumente usadoMetais para fundição de alta pressãoincluem principalmente o seguinte:

1. Liga de alumínio: A liga de alumínio é o material mais comumente usadoem fundição de alta pressão e tem as vantagens de baixa densidade, alta resistência e boa resistência à corrosão. É amplamente utilizado em automóveis, eletrônicos, comunicações e outros campos. Especialmente na fabricação de automóveis,liga de alumínio é usada para fabricar componentes-chavecomo blocos de motor, cabeçotes, caixas de direção, etc., o que ajuda a reduzir o peso dos automóveis e melhorar a eficiência de combustível. Desempenho econômico e ambiental.
2. Liga de zinco:A liga de zinco tem boas propriedades de fundição e propriedades mecânicass, e é adequado para a fabricação de peças com formas complexas. Ao mesmo tempo, a liga de zinco também possui boas propriedades de tratamento de superfície e pode atender a várias necessidades decorativas e funcionais. A liga de zinco tem boa fluidez no estado fundido e é fácil de processar, entãoÉ amplamente utilizado em fundição de alta pressão.
3. Liga de magnésio:A liga de magnésio tem as características de baixa densidade, alta resistência e bom desempenho de dissipação de calor, e é especialmente adequada para a fabricação de componentes leves. Em áreas como aeroespacial, automóveis e produtos eletrônicos, as ligas de magnésio são cada vez mais utilizadas.A liga de magnésio tem uma maior capacidade de suportar a carga de impacto do que a liga de alumínio, e tem boa resistência à matéria orgânica e corrosão alcalina, por isso tem vantagens únicas na fundição de alta pressão.
4. Liga de cobre:A liga de cobre possui excelente condutividade elétrica, condutividade térmica e resistência à corrosão e é adequada para a fabricação de peças com alta precisão e alta condutividade elétrica. Nas áreas de eletrônica, comunicações e eletricidade, a fundição de alta pressão de ligas de cobre é muito comum.Fundições de alta pressão de ligas de cobretêm alta precisão e boa qualidade de superfície, o que pode atender à demanda por peças de alto desempenho nesses campos.

Que tipos de produtos são feitos com fundição de alta pressão?

OTipos de produtos produzidos por fundição de alta pressãosão muito amplas, incluindo principalmente as seguintes categorias:

1. Auto Peças:

• Componentes-chave, como blocos de motor e cabeçotes de cilindroexigem a elevada precisão e as boas propriedades mecânicas.
• Carcaças de caixas de engrenagens, componentes do sistema de transmissão, etc. Esses componentes têm altos requisitos de resistência e resistência ao desgaste.
• Rodas de carro, radiadores, etc. Esses componentes requerem leve e bom desempenho de dissipação de calor.

2. Componentes industriais:

• Vários invólucros e suportes mecânicos, esses componentes geralmente requerem alta resistência e resistência à corrosão.
• Os componentes de controle de fluidos, como corpos de bombas e válvulas, devem ter um bom desempenho de vedação e ser capazes de suportar uma certa pressão.
• Peças mecânicas de precisão, como pás de turbinas, engrenagens, etc., têm requisitos rígidos de precisão dimensional e qualidade da superfície.

3. Bens de consumo:

• Componentes elétricos, como invólucros eletrônicos, condutores de calor, etc., requerem boas propriedades de dissipação de calor e blindagem eletromagnética.
• As caixas e suportes das luminárias devem ser bonitos e duráveis.
• Outras peças de produtos de consumo, comoacessórios da mobília, peças do brinquedo, etc., essas peças geralmente requerem propriedades de moldagem leves e boas.

Quais são as vantagens e desvantagens da fundição de alta pressão?

OVantagens e desvantagens da fundição de alta pressãosão os seguintes:

Vantagem

1. Alta eficiência de produção:A fundição de alta pressão adota enchimento de alta velocidade e moldagem de alta pressão. O tempo de enchimento é extremamente curto. Geralmente, leva apenas 0,01 ~ 0,2 segundos para preencher a cavidade, portanto, a eficiência da produção é extremamente alta.
2. Alta precisão de peças fundidas:Como o metal fundido é formado sob alta pressão, as peças fundidas têm dimensões estáveis, alta precisão e pequena tolerância de usinagem, o que reduz o custo e o tempo de processamento subsequente.
3. Boa qualidade de superfície das peças fundidas:Fundições obtidas por fundição a alta pressãotem alto acabamento superficial e boas propriedades mecânicas e estética.
4. Pode produzir peças complexas de paredes finas:A fundição de alta pressão pode produzir peças fundidas de paredes finas e formas complexas. Por exemplo, a fundição de alumínio tem uma espessura de parede tão fina quanto 0,5 mm, o que é adequado para a fabricação de peças de precisão.
5. O processo de fabricação pode ser simplificado usando o método de fundição por inserção:Na fundição de alta pressão, o método de fundição por inserção pode ser usado para fundir peças de diferentes materiais ao mesmo tempo, eliminando o processo de montagem e simplificando o processo de fabricação.

Desvantagens

1. Problema de porosidade:Devido à velocidade de enchimento extremamente rápida do metal fundido, o gás na cavidade do molde é difícil de remover e permanece facilmente na peça fundida na forma de poros. Portanto, as peças fundidas por métodos comuns de fundição sob pressão não podem ser tratadas termicamente ou soldadas e não são adequadas para usinagem relativamente profunda para evitar que os poros apareçam na superfície das peças fundidas.
2. Limitações materiais:A fundição de alta pressão é adequada principalmente para metais não ferrososcom baixos pontos de fusão, como alumínio, zinco, magnésio e outras ligas. Para ligas de cobre ou metais ferrosos com pontos de fusão mais altos, o problema da vida útil do material da câmara de pressão e da cavidade do molde é mais proeminente durante a fundição sob pressão.
3. Grande investimento em equipamentos:O investimento em equipamentos de fundição sob pressão é relativamente grande e a fabricação de moldes de fundição sob pressão é complexa, leva muito tempo e é cara. Portanto, a fundição de alta pressão geralmente não é adequada para produção de pequenos lotes.
4. Núcleos de areia não podem ser usados:Devido ao forte impacto do metal fundido ao preencher a cavidade do molde, os núcleos de areia geralmente não são permitidos na fundição de alta pressão, portanto, peças fundidas com estruturas complexas de cavidade interna não podem ser fundidas.

Qual equipamento é usado na fundição de alta pressão?

OEquipamento principal usado na fundição de alta pressãoé a máquina de fundição, que é especialmente usada para fundição sob pressão.Máquinas de fundição injetadaincluem principalmente máquinas de fundição sob pressão com câmara de pressão quente e máquinas de fundição sob pressão com câmara de pressão fria. A seguir, uma explicação detalhada desses dois tipos de máquinas de fundição sob pressão:

1. A máquina de fundição

(1)Máquina de fundição sob pressão de câmara de pressão quente

• Características estruturais:A câmara de pressão da máquina de fundição sob pressão de câmara de pressão quente e o forno estão intimamente conectados como um todo. Algunsmáquinas de fundição sob pressão com câmara de pressão quenteUse ar comprimido para pressionar diretamente hidraulicamente o metal no molde sem a necessidade de um mecanismo de pistão.
• Princípio de funcionamento:O metal é derretido na máquina e, em seguida, o mecanismo do pistão que pressiona hidraulicamente o metal no molde é instalado no cadinho. Antes de a máquina funcionar, o metal fundido é derramado no forno, e a chaleira de vazamento e o punção de injeção com a câmara de pressão e o canal gooseneck são embebidos no metal fundido. A ação de abertura e fechamento do molde se move horizontalmente. Depois que o molde é aberto, as peças fundidas permanecem no molde móvel.
• Âmbito de aplicação:Usado principalmente para fundição de zinco, estanho e outras ligas com pontos de fusão mais baixos.

2. Máquina de fundição sob pressão de câmara de pressão fria

• Características estruturais:A câmara de pressão e a fornalha domáquina de fundição sob pressão de câmara de pressão friasão separados. De acordo com a estrutura e layout da câmara de pressão, ela pode ser dividida em dois tipos: horizontal e vertical.
• Máquina de fundição sob pressão vertical de câmara de pressão fria:O metal fundido é retirado do forno e despejado na câmara de compressão. O pistão de compressão empurra hidraulicamente o metal para dentro do molde e o excesso de metal é empurrado para fora por outro pistão.
• Máquina de fundição sob pressão horizontal de câmara de pressão fria:O mesmo que o tipo vertical, exceto que a direção do movimento do pistão é horizontal. A maioria das máquinas de fundição sob pressão modernas são horizontais.
• Princípio de funcionamento:O metal é derretido fora da máquina e, em seguida, o metal fundido é adicionado à câmara de compressão com uma colher.

De acordo com a direção do movimento do pistão de compressão, ele pode ser dividido em máquina de fundição sob pressão vertical com câmara de pressão fria e máquina de fundição sob pressão horizontal com câmara de pressão fria.

2. Moldes e ferramentas

Emfundição de alta pressão, moldes são equipamentos indispensáveis. Um molde é uma ferramenta reutilizável usada para produção em massa que determina a forma e o tamanho da peça fundida. Ferramentas referem-se a equipamentos auxiliares projetados para garantir a correta instalação e uso do molde, incluindo dispositivos de fixação de moldes, dispositivos de posicionamento, etc.

3. Sistema de refrigeração
OO sistema de refrigeração também é um dos equipamentos importantes na fundição de alta pressão. Sua principal função é garantir que o metal fundido se solidifique rapidamente no molde para obter peças fundidas de alta qualidade. O sistema de resfriamento geralmente inclui canais de água de resfriamento, ventiladores de resfriamento e outros componentes, que retiram o calor do molde circulando o meio de resfriamento (como água).

Quais são as principais diferenças entre fundição de alta e baixa pressão?

Fundição de alta pressão e fundição de baixa pressão são dois processos comuns de fundiçãodiferenças significativas entre eles, principalmente em termos de níveis de pressão, velocidades de produção e aplicações. Abaixo está uma tabela mostrando as principais diferenças entre fundição de alta pressão e fundição de baixa pressão:

	Fundição de alta pressão	Fundição de baixa pressão
Níveis de estresse	Alto, geralmente entre 100 ~ 200MPa	Baixo, geralmente entre 0,05 ~ 0,3 MPa
Método de enchimento de metal fundido	Enchimento de alta velocidade e alta pressão, o metal fundido é pressionado no molde em alta velocidade	Enchimento suave e de baixa velocidade, o metal fundido é injetado lentamente no molde sob a ação da pressão do gás
Produtividade	Alto, adequado para produção em larga escala, capaz de produzir um grande número de peças fundidas em um curto espaço de tempo	Relativamente baixo, adequado para a produção de peças fundidas com um pequeno número de modelos
Qualidade de fundição	Alta precisão dimensional, bom acabamento superficial, alta resistência e dureza	Existem poucos defeitos internos, menos envolvimento de gás e detritos e a estrutura de fundição é densa
Requisitos de molde	A força e a resistência ao calor do molde devem ser altas e o custo do molde é alto	Os requisitos para moldes também são maiores, mas podem ser mais flexíveis na fabricação de moldes do que na fundição de alta pressão
Âmbito de aplicação	É adequado para a produção de peças fundidas complexas e de paredes finas, como eletrodomésticos, produtos de hardware, etc	É frequentemente usado para produzir peças fundidas de alta qualidade e alta precisão, como peças automotivas, peças aeroespaciais, etc
Grau de automação	É fácil realizar a mecanização e a produção automática e reduzir a intensidade do trabalho	A produção automatizada também pode ser alcançada, mas pode variar dependendo das características do processo
Custos de equipamento	Geralmente mais alto devido à necessidade de equipamentos que possam suportar altas pressões e enchimento de alta velocidade	O equipamento também é mais caro, mas o equipamento pode ser mais simples do que o da fundição de alta pressão

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Perguntas frequentes

1. O que é fundição de alta pressão?

A fundição de alta pressão, também conhecida como fundição sob pressão ou fundição sob pressão, é uma tecnologia de fundição especial. Ele preenche a cavidade do molde de fundição com metal líquido ou semilíquido em alta velocidade sob alta pressão e o solidifica sob pressão, obtendo assim uma fundição de forma quase líquida.A fundição de alta pressão é amplamente utilizada na produção industrialdevido à sua alta eficiência, alta precisão e alta qualidade.

2. Como funciona a fundição de alta pressão?

OPrincípio de funcionamento da fundição de alta pressãoé baseado no processo de enchimento de metal fundido de alta pressão e alta velocidade. Especificamente, quando o molde de fundição sob pressão é fechado, o punção de injeção é redefinido para a porta da câmara de pressão e a concha injeta uma quantidade suficiente de metal líquido superaquecido na câmara de pressão. Posteriormente, o punção de injeção inicia o processo de injeção lento, empurrando o metal fundido lenta e firmemente para a porta interna. Em seguida, o punção de injeção inicia o processo de injeção rápida sob a ação do pistão de injeção no cilindro de injeção, empurrando o metal líquido através do canal e inserindo o molde de fundição sob pressão na cavidade do molde de fundição sob pressão em alta velocidade. Depois que o metal fundido preenche a cavidade do molde, o punção de injeção exerce pressão sobre o bolo de material, fazendo com que o metal fundido esfrie e solidifique sob alta pressão. Finalmente, o molde é aberto e o mecanismo de ejeção ejeta a peça de fundição sob pressão para completar um ciclo de fundição sob pressão.

3. Quais são as vantagens da fundição de alta pressão? Quais são os desafios?

As vantagens da fundição de alta pressão se refletem principalmente em alta eficiência, alta precisão e alta qualidade. ContudoA fundição de alta pressão também enfrenta alguns desafios, como altos custos de molde, grande investimento em equipamentos e altos requisitos técnicos para os operadores. Além disso, a fundição de alta pressão pode ser limitada ao fundir peças com cavidades internas complexas, pois o enchimento de alta pressão e alta velocidade pode levar ao arrastamento de gás e defeitos de fundição.

4.In quais campos a fundição de alta pressão é usada?

A fundição de alta pressão é amplamente utilizada em campos de produção industrial, incluindo, mas não se limitando a: Aeroespacial: A fundição de alta pressão pode fabricar peças aeroespaciais leves e de alta resistência e atender à demanda por materiais de alto desempenho no campo aeroespacial. Fabricação de automóveis: A fundição de alta pressão é usada na fabricação de automóveis para produzir carcaças de motores e transmissões, cárteres de óleo e outras peças automotivas para melhorar a eficiência e a qualidade da produção de peças. Fabricação de máquinas: A fundição de alta pressão pode fabricar várias peças mecânicas, como tampas de extremidades de motores, carcaças de compressores, etc., para melhorar a eficiência da produção e reduzir os custos de mão de obra.

Resumo

Como um eficiente,Tecnologia de fundição de alta precisão e alta qualidade, a fundição de alta pressão tem amplas perspectivas de aplicação no campo da produção industrial. Com o avanço contínuo da tecnologia e a otimização contínua dos processos, a fundição de alta pressão desempenhará um papel importante em mais campos, fornecendo forte suporte para as empresas melhorarem a eficiência da produção, reduzirem os custos de fabricação e melhorarem a qualidade do produto.

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