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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 pré-formado, onde é resfriado e solidificado na forma desejada.LS usa diferentes métodos de fundiçãodependendo da peça e das especificações de fabricação. Um dos processos de fundição mais comuns usados nas operações modernas é a fundição de investimento. Este artigo se aprofundará noProcesso de fundição de precisãode fundição de investimento. Desde seus princípios básicos, fluxo de processo, vantagens significativas até uma ampla gama de aplicações, vamos desvendar seus mistérios um por um e levar todos à maravilhosa fusão dessa habilidade antiga e tecnologia moderna. mundo.

O que é Fundição de Investimento?

Fundição de investimento, também conhecido 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 retirar peças fundidas 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 projetistas criem formas geométricas complexas que são difíceis de alcançar com os métodos tradicionais de fundição, garantindo a precisão dimensional e a qualidade da superfície das peças fundidas. É uma tecnologia de fabricação de precisão indispensável na indústria moderna.

Quais são as vantagens da fundição de investimento?

A fundição de investimento é favorecida por sua capacidade de fornecer peças com precisão dimensional excessiva, detalhes intrincados e acabamentos de piso soberbos. O processo permite a criação de formas avançadas, cavidades internas e divisórias finas que podem ser difíceis de realizar com diferentes estratégias de fundição. Além disso, oferece boa precisão dimensional e repetibilidade, alta qualidade de piso distinta e flexibilidade para consolidar conjuntos avançados em uma única metade sólida. Os preços das ferramentas são comparativamente baixos em comparação comO elenco, e pode haver muito menos desperdício de materiais, pois as peças de ração e jito serão reutilizadas. A fundição de investimento também pode produzir peças com propriedades idênticas devido aos materiais crus usados.

Quais são as desvantagens da fundição de investimento?

Independentemente de seus muitos benefícios,A fundição de investimento tem algumas limitações. Normalmente é mais caro do que outras estratégias de elenco, principalmente para produções de curto prazo. O processo será difícil devido às muitas etapas envolvidas, o que deixa uma grande margem para erros. Além disso, existem limitações de medição e peso para as peças sólidas, e o valor por componente é aumentado do que para fundição em areia no grau único. As limitações de materiais devem ser pensadas, embora não pareçam vitais.

Como a fundição de investimento difere de outros métodos?

ExistemDiferenças entre fundição de investimento, fundição em areia e fundição sob pressão. Essas diferenças se refletem principalmente no processo de fundição, características de fundição, campos aplicáveis, etc. Aqui está uma tabela de comparação sobre fundição de investimento, fundição em areia e fundição sob pressão:

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:

1. Modelagem de cera:Use materiais de cera específicos para criar um padrão de cera consistente com a forma da fundição necessáriamoldagem por injeção, prensagem ou outros métodos de moldagem. A precisão dimensional e o acabamento superficial do padrão de cera têm um impacto direto na qualidade da fundição final.
2. Montagem e suspensão de árvores:vários moldes de cerasão combinados em uma estrutura semelhante a uma árvore (chamada de árvore de cera) para melhorar a eficiência da produção. A árvore de cera é então mergulhada em uma pasta refratária para criar um revestimento fino e refratário. Este processo pode precisar ser repetido várias vezes para criar um invólucro resistente ao fogo de espessura suficiente.
3. Lixamento e endurecimento:Enquanto o revestimento refratário ainda estiver úmido, polvilhe areia refratária fina para aumentar a resistência da casca. Em seguida, deixe o revestimento secar e endurecer. Este processo também pode precisar ser repetido várias vezes até que a casca atinja a espessura e a resistência desejadas.
4. Desparafinação:Uma árvore de cera com uma casca externa refratária é aquecida para que o padrão de cera derreta e flua para fora da casca externa. Esse processo geralmente é feito em uma sauna a vapor ou banho de água quente para garantir que a cera seja completamente derretida e drenada.
5. Disparar:O invólucro refratário desparafinado é queimado em altas temperaturas para solidificar sua estrutura e remover qualquer cera ou umidade restante. A temperatura e o tempo de queima dependem do tipo de material refratário e do tamanho da peça fundida.
6. Derramamento: Para metal fundido(como aço, alumínio, cobre, etc.) no invólucro refratário queimado. O metal esfria e solidifica dentro do molde, formando uma fundição de metal que se adapta à forma do padrão de cera.
7. Limpeza e remoção de projéteis:Após oa carcaça do metal esfriou, esmague ou corte o invólucro refratário e remova a peça fundida. Este processo requer cuidados para evitar danificar a fundição.
8. Pós-processamento:Limpeza e acabamento necessários dopeças fundidas removidas, como remoção de rebarbas, incrustações de óxido, processamento mecânico, tratamento térmico, etc., para atender aos requisitos do produto final.

Quais materiais são usados na fundição de investimento?

Uma variedade de suprimentos pode ser utilizada na fundição de investimento, juntamente com vários metais e ligas semelhantes a aço inoxidável, latão, alumínio, metal carbono e até vidro. Cada material oferece propriedades totalmente diferentes:

1. aço inoxidável

Comparado a muitos outros materiais,O aço inoxidável destaca-se pela sua durabilidade excecional, uma qualidade que levou designers e engenheiros a se voltarem cada vez mais para a tecnologia de fundição de precisão. O aço inoxidável é usado em uma ampla gama de aplicações, incluindo componentes de transmissão e várias engrenagens no campo automotivo, bem como equipamentos de camping e cabeças de tacos de golfe.

2. Aço de baixa liga

Aço de baixa ligaocupa uma posição central na indústria de fabricação de máquinas devido ao seu preço acessível e excelentes propriedades mecânicas. Por meio de processos específicos de tratamento térmico, os engenheiros podem projetar diferentes áreas da mesma peça para obter um desempenho diferenciado, por exemplo, tornando uma superfície resistente e resistente a impactos, enquanto outra superfície oferece excelente resistência ao desgaste.

3. Liga de alumínio

A liga de alumínio é a favorita no campo da fundição de investimento, especialmente nas indústrias aeroespacial, aviônica, de equipamentos eletrônicos e militar. Com a melhoria contínua da resistência do material e a popularidade das peças fundidas de liga de alumínio-silício-magnésio de alta qualidade, as peças fundidas de liga de alumínio agora podem atender às necessidades de aplicações exigentes, como componentes da fuselagem.

4. aço carbono

Como um material comum e de baixo custo,O aço carbono vem em vários tipos, principalmente classificados de acordo com o teor de carbono. Através do tratamento térmico, a resistência, a ductilidade e o desempenho geral do aço carbono podem ser significativamente melhorados. As propriedades ferromagnéticas do aço carbono o tornam adequado para a fabricação de motores e eletrodomésticos. O aço carbono tornou-se uma das ligas mais utilizadas em todo o mundo devido à sua segurança, durabilidade e excelente integridade estrutural.

5. Super liga

As superligas à base de níquel e cobalto desempenham um papel fundamental no setor aeroespacial, energia, medicina, química e marinha. As ligas à base de níquel têm um bom desempenho em ambientes de alta temperatura, enquanto as ligas à base de cobalto são superiores em resistência à corrosão, oxidação e desgaste. À medida que as superligas substituem gradualmente as chapas metálicas, sua alta rigidez, excelentes características de serviço e custo-benefício estão se tornando cada vez mais populares.

6. Liga de cobre

As ligas à base de cobre são conhecidas por sua excelente resistência à corrosão e baixa taxa de desgaste, e são amplamente utilizadas em hélices de navios, hélices de bombas, componentes elétricos e componentes de tubulações. Como um material versátil, as ligas de cobre vêm em mais de 400 variedades diferentes, cada uma com suas próprias características.Tecnologia de fundição de precisãopode ser usado para fabricar uma variedade de peças de liga à base de cobre, entre as quais bronze e latão são os mais comuns. O cobre-berílio é uma das ligas de cobre mais fortes, seu desempenho é comparável ao aço de liga de alta resistência e também possui maior resistência à corrosão e vida útil mais longa.

7. Ferro fundido

O ferro fundido, especialmente o ferro cinzento e o ferro dúctil, é conhecido por sua alta precisão e preço acessível. O ferro dúctil não só tem alta resistência, resistência ao calor e tenacidade, mas seu processo de produção também é relativamente complexo, resultando em custos de produção ligeiramente superiores aos do aço fundido.

Quais são as aplicações da fundição de investimento?

A fundição de investimento desempenha um papel vital em vários setoresdevido à sua alta flexibilidade e precisão incomparável. Aqui estão alguns exemplos de áreas de aplicação particularmente proeminentes:

Perguntas frequentes

1. O que é fundição de investimento?

Fundição de investimento, também conhecida como fundição de precisão ou fundição por cera perdida, é um processo de fundição avançado. Ele funciona usando um material fusível (como cera ou plástico) para criar um modelo fusível preciso e, em seguida, revestindo o modelo com várias camadas de tinta refratária que seca e endurece para formar uma casca integral. O molde é então aquecido para que o padrão de cera derreta e drene, deixando um molde refratário oco. Finalmente, o metal líquido é derramado no invólucro do molde e, após o resfriamento e solidificação, pode-se obter uma fundição com o mesmo formato do modelo de cera.

2. Qual é o significado da fundição de investimento?

OImportância da fundição de investimentose reflete principalmente no fato de que a fundição de investimento pode produzir peças fundidas com altíssima precisão dimensional e qualidade de superfície, o que é crucial para indústrias que exigem peças de alta precisão, como aeroespacial e fabricação de automóveis. Essa tecnologia é adequada para uma variedade de materiais metálicos fundidos e, devido à flexibilidade do processo de fabricação de padrões de cera, mostra fortes recursos de personalização e pode ser aplicada à fabricação de estruturas complexas, produtos de grande porte e paredes finas. Embora o processo de fundição de investimento seja relativamente complexo, uma vez feito o molde, um grande número de peças fundidas de alta qualidade pode ser copiado rapidamente, melhorando assim a eficiência da produção.A fundição de investimento pode reduzir significativamente o volume de processamentoda superfície de formação do produto e da superfície de contato, economizando tempo de processamento e consumo de material da ferramenta de corte.

3. Quais são as diferenças entre fundição comum e fundição de investimento?

A fundição convencional (como fundição em areia) e a fundição de investimento diferem significativamenteDe várias maneiras: a fundição em areia usa areia e um aglutinante para criar o molde, enquanto a fundição de investimento usa um material fusível, como cera, para criar o padrão. A fundição em areia consiste em derramar metal fundido em um molde de areia e, em seguida, retirar a fundição depois que o metal esfriar e solidificar; enquanto a fundição de investimento deve primeiro cobrir a superfície do molde de cera com material refratário para formar uma casca de molde, depois derreter o molde de cera e descarregá-lo e, finalmente, preenchê-lo com areia e despejá-lo. Obtenha o elenco. A precisão dimensional e a qualidade da superfície das fundições de investimento são geralmente maiores do que as da fundição em areia, e peças fundidas com formas mais complexas e espessuras de parede mais finas podem ser fundidas. A fundição em areia é relativamente barata e adequada para produção em massa; A fundição de investimento é mais cara, mas devido à sua alta precisão e capacidade de personalização, é amplamente utilizada em indústrias que exigem peças de alta qualidade e formatos complexos.

4. Do que é feito o pó de fundição de investimento?

Pós usados em fundição de investimento(especialmente pós refratários usados na fabricação de conchas) são geralmente misturados com uma variedade de materiais inorgânicos que possuem altos pontos de fusão, boa estabilidade química e estabilidade térmica. A composição exata pode variar dependendo de fatores como o tipo de liga de fundição e a forma e tamanho da fundição. Os materiais refratários comuns incluem areia de sílica, areia de zircão, areia de corindo, etc. Depois que esses pós passam por mistura, moagem e outras etapas do processo, eles formam pó refratário adequado para fundição de investimento.

Resumo

A fundição de investimento é um processo de fundição avançadocom uma longa história e ampla gama de aplicações. Pode produzir peças fundidas com alta precisão dimensional e boa qualidade de superfície por meio da fabricação precisa de moldes de investimento, revestimento refratário multicamadas e cozimento em alta temperatura. Ao mesmo tempo, a fundição de investimento é adequada para vários materiais de liga e tem as características de alta flexibilidade de produção e forte adaptabilidade. Na futura fabricação industrial, a fundição de investimento continuará a desempenhar um papel importante no fornecimento de produtos de fundição de alta qualidade para diferentes indústrias.

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https://en.wikipedia.org/wiki/Investment_casting