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A fundição em areia é um dos métodos mais antigos e amplamente utilizados no processo de fundição de metais. Seu princípio básico é despejar metal fundido em um molde de areia pré-preparado e, em seguida, retirá-lo depois que o metal esfriar e solidificar para obter a forma desejada. de peças fundidas. O núcleo desse processo está na preparação de moldes de areia, e a seleção de materiais de moldes de areia está diretamente relacionada à qualidade, eficiência de produção e custo das peças fundidas. Este artigo apresentará em detalhes os principaisMateriais usados na fundição em areia.

Quais materiais são usados na fundição em areia?

A fundição em areia é compatível com muitos materiais; no entanto, é mais comumente usado com metais. A escolha do material certo depende do desempenho da fundição, volume de produção, etc. Os materiais mais comumente usados na fundição em areia incluem:

1. Alumínio

O alumínio é um dos materiais de fundição em areia mais comumente usadosdevido às suas propriedades mecânicas. Tem uma relação de grande resistência ao peso, baixa densidade, resistência de corrosão e castability. As ligas comuns de fundição em areia de alumínio incluem ADC12, AL6061 e A356. A fundição em areia de alumínio requer areias de base, como silicocromita e cromita.

2. Bronze

O bronze, uma liga de cobre e estanho, é um material comum para fundição em areia.A fundição em areia do bronze depende de suas diferentes ligas, que se baseiam na proporção de cobre para estanho ou na presença de outros elementos, como alumínio, zinco, níquel e ferro. As ligas de bronze adequadas para fundição em areia incluem bronze de alumínio, bronze de manganês e bronze de silício. Cada liga de bronze tem suas próprias propriedades. Por exemplo, o bronze de alumínio e o bronze de manganês têm alta resistência, resistência à corrosão, resistência ao desgaste e boa tenacidade. O bronze manganês tem resistência à corrosão, resistência ao desgaste e propriedades mecânicas excepcionais. O bronze de silício, por outro lado, tem boa usinabilidade e fundibilidade.

3. Latão

O latão é uma liga de cobre e zinco que, devido ao seu alto teor elementar, é resistente à ferrugem e à corrosão. O latão não contém ferro ou óxido de ferro. O latão tem boa condutividade elétrica e resistência à tração. O latão é, portanto, um material de fundição em areia muito popular para peças que requerem tais propriedades.

4. Zinco

O zinco é um material forte com alta dureza, resistência à corrosão e fundição. Além disso, a resistência e a dureza do zinco facilitam a produção de peças com paredes mais finas após a liga.O zinco é mais fácil de fundir em areia do que o alumínio.

5. Chumbo

O chumbo era um dos materiais mais comumente usados para fundição em areia pelos romanos. É pesado e resistente à corrosão. No entanto, apresenta certos riscos à saúde e deve ser utilizado em condições estritas. No entanto, é adequado para fazer peças de pequeno e médio porte, como acessórios para tubos.

6. Cobre

O cobre é um material caro, forte e pesado, conhecido por sua condutividade elétrica e térmica. Como o cobre não enferruja e é altamente maleável, é adequado para fundição em areia, como encanamentos.

7. Ferro

O ferro é comumente usado na fundição em areia devido à sua fluidez e baixo encolhimento volumétrico/linear. No entanto, suas propriedades mecânicas pobres, alta resistência à compressão e baixa resistência à tração o tornam inadequado para peças com formas complexas ou estruturas assimétricas. Por exemplo, as peças fundidas de ferro cinzento têm excelente capacidade de fundição e usinabilidade; as peças fundidas de ferro dúctil têm boa fluidez e alto encolhimento; eAs peças fundidas de ferro maleável têm excelente ductilidade, usinabilidade, tenacidade e resistência à corrosão.

8. Aço macio

O aço macio tem um teor de carbono mais baixo (0,15% a 0,30%), o que lhe confere maior ductilidade e maleabilidade.O aço macio é amplamente utilizado devido ao seu baixo custo e facilidade de fundição. No entanto, porosidade, encolhimento e rachaduras dificultam a usinagem.

9. Aço inoxidável

A resistência à corrosão, durabilidade e resistência do aço inoxidável o tornam uma escolha popular para fundição em areia. Também possui baixo coeficiente de expansão térmica, o que melhora a precisão, altas tolerâncias e estabilidade dimensional. No entanto, é um metal caro e sua alta resistência e dureza dificultam a ejeção de peças de moldes de areia.

Quais aglutinantes e aditivos são essenciais na fundição em areia?

Na fundição em areia,Aglutinantes e aditivos desempenham um papel vital. Eles podem afetar a resistência, estabilidade, resistência ao calor do molde de areia e a qualidade da fundição. Aqui está uma visão detalhada de alguns dos aglutinantes e aditivos necessários:

1. Adesivo

Argila	A argila é um aglutinante mineral natural que une a areia de fundição para formar um molde de areia com um certo grau de resistência e estabilidade. Os aglutinantes de argila são de baixo custo, amplamente disponíveis e ecologicamente corretos. Eles são um dos aglutinantes comumente usados na fundição em areia.
Resina	A resina é um adesivo orgânico sintético que reage quimicamente com um agente de cura específico para formar um molde de areia sólida. Os adesivos de resina têm as características de alta resistência, secagem rápida e resistência à água, e são adequados para produzir peças fundidas de alta precisão e alta qualidade, especialmente peças fundidas grandes e de formato complexo.

2. Aditivos

Na fundição em areia, além do aglutinante, alguns outros aditivos precisam ser adicionados para melhorar o desempenho do molde, como permeabilidade, resistência ao estresse térmico, etc. Esses aditivos incluem, mas não estão limitados a:

Desmoldante	Também conhecido como agente separador, pode reduzir a adesão entre o molde de areia e a fundição, fazendo com que a fundição caia facilmente do molde de areia, evitando danos à fundição e perda do molde de areia. Os agentes desmoldantes comumente usados incluem fenol asfáltico, cera de parafina e óleo de silicone.
Plastificante	Pode aumentar a área de contato entre as partículas de areia, melhorando assim a plasticidade e a extrudabilidade da areia, facilitando a formação do molde de areia e evitando problemas como má moldagem e quebra. Os plastificantes comumente usados incluem grafite em gel, amido de milho e alginato de sódio.
Estabilizador térmico	Pode aumentar a resistência a altas temperaturas da areia para que a areia não perca a forma e a estabilidade em altas temperaturas, garantindo assim a qualidade e o acabamento superficial das peças fundidas. Os estabilizadores de calor comumente usados incluem partículas de cerâmica, compostos de metais alcalinos e hidroxipropilmetilcelulose.

Que equipamento é usado na fundição em areia?

OEquipamento usado na fundição em areiainclui principalmente as seguintes categorias:

1. Equipamento de mistura de areia:A máquina de mistura de areia é usada para misturar areia (solo de modelagem especial) e a quantidade apropriada de argila uniformemente para preparar materiais de molde de areia adequados para fundição. Ao mesmo tempo, ferramentas como pás e peneiras também são necessárias para auxiliar naprocesso de mistura de areia, como peneiramento de areia e manuseio de materiais mistos.
2. Equipamento de fabricação de moldes:máquina de gravação, usada para fazer moldes com base em amostras ou desenhos fornecidos pelos clientes. As máquinas de gravação podem gravar materiais como madeira, folhas de plástico e blocos de metal para criar moldes precisos.
3. Equipamento de fabricação de núcleos:forno, usado para queimar núcleos. Para peças fundidas com cavidades internas, é necessário fazer um núcleo para preencher a cavidade no molde. Além dissomateriais como caixas de núcleo de alumínio e areia revestida também são necessários.
4. Equipamento de moldagem:Máquina de moldagem, usada para comprimir o material misturado da areia e moldá-lo em torno do molde. A máquina de moldagem pode melhorar muito a eficiência da moldagem e reduzir a carga de trabalho dos trabalhadores. Ao mesmo tempo, ferramentas como caixa de areia, placa inferior, raspador, pá, caneta de imersão, chapa de ferro em forma de V para abertura de portões, escovas e agulhas de poros também são necessárias para auxiliar no processo de modelagem.
5. Equipamento de fusão:Forno elétrico, usado para derreter metal. O tamanho e a potência do forno elétrico são determinados pelas necessidades de produção.
6. Equipamento de vazamento:concha, usada para conter e transferir metal fundido. Existem conchas grandes e pequenas para ferro fundido para facilitar a transferência de metal fundido do forno elétrico para o molde. Para grandes fundições, equipamentos de elevação, como pontes rolantes aéreas, também são necessários para levantar grandes peças fundidas ou moldes e auxiliar no processo de vazamento.
7. Equipamento de limpeza:Máquina de jateamento,usado para limpar areia e impurezas na superfície de peças fundidase realizar a rugosidade da superfície.

Como a escolha dos materiais afeta a fundição em areia?

A seleção de materiais desempenha um papel decisivo na fundição em areia, que afeta diretamente a qualidade, o desempenho e a eficiência de produção das peças fundidas. A seguir, uma análise específica do impacto da seleção de materiais na fundição em areia:

• Qualidade da superfície de fundição:A rugosidade da superfície de materiais de modelagem, como areia de quartzo, é pequena e peças fundidas com maior qualidade de superfície podem ser obtidas usando-a. A areia de argila refratária é relativamente grossa e a qualidade da superfície de suas peças fundidas moldadas é relativamente ruim.
• Precisão dimensional das peças fundidas:A taxa de encolhimento do material de moldagem afetará a precisão dimensional das peças fundidas. Diferentes materiais de moldagem têm diferentes taxas de encolhimento, portanto, escolher o material certo é fundamental para garantir a precisão de suas dimensões de fundição.
• Estrutura interna e propriedades mecânicas das peças fundidas:Diferentemateriais de moldagemafetará a formação da estrutura interna das peças fundidas durante o processo de resfriamento. Por exemplo, a areia de grafite tem boa condutividade térmica e pode promover a formação uniforme da estrutura interna da fundição. A escolha do material de moldagem também afeta as propriedades mecânicas da fundição. Por exemplo, a areia de grafite não reage quimicamente com o ferro durante o processo de resfriamento, portanto, as peças de ferro fundido têm alta resistência e dureza; enquanto a areia de quartzo de alumina será incorporada à superfície da peça fundida para formar uma ligação química, aumentando a tenacidade da peça fundida.
• Força e estabilidade do molde de areia:O teor de lama, composição de partículas, morfologia de partículas e outras características da areia original afetarão a resistência e permeabilidade domolde de areia. O teor excessivo de lama pode fazer com que o molde de areia se torne quebradiço e tenha baixa capacidade de rascunho do molde; A composição de partículas irracionais pode fazer com que o molde de areia se expanda termicamente e cause facilmente defeitos de expansão. A escolha do adesivo também é crítica. Aglutinantes como argila e resina podem aumentar a resistência e a estabilidade do molde de areia e garantir que o molde de areia não rache ou deforme durante oProcesso de vazamento.

Quais são as aplicações dos materiais de fundição em areia?

A fundição em areia é um método de fundição comum e amplamente utilizadoadequado para a produção de uma variedade de metais e ligas. A seguir, um resumo detalhado das aplicações de materiais de fundição em areia:

Indústria automobilística

No campo da fabricação de automóveis,A fundição em areia é um meio importante de produção de peças automotivas com projetos complexos. Por exemplo, componentes-chave, como blocos de motor e carcaças de caixas de câmbio, são frequentemente fabricados usando tecnologia de fundição em areia.

Indústria aeroespacial

A fundição em areia também é popular na indústria aeroespacial. É frequentemente usado para fabricar componentes de motores de aeronaves e componentes estruturais que exigem resistência e precisão extremamente altas. Especificamente, pás de turbina, invólucros, suportes e vários acessórios podem ser fabricados com precisão por meio da tecnologia de fundição em areia.

Criar o aplicativo

Na indústria da construção, a tecnologia de fundição em areia é frequentemente usada para produzir produtos-chave, como acessórios para tubos e tampas de bueiros. O processo de fundição em areia confere a esses produtos durabilidade e robustez excepcionais, garantindo sua longa vida útil em aplicações de construção.

Componentes do sistema de tubulação

No campo dos sistemas de tubulação,A tecnologia de fundição em areia mostra suas vantagens exclusivas. É amplamente utilizado na fabricação de componentes principais, como corpos de válvulas, conectores de tubos e acoplamentos, que desempenham um papel vital em sistemas de tubulações.

Fabricação extensiva de produtos de metal

Globalmente, o processo de fundição em areia ocupa uma posição importante na fabricação de produtos metálicos. De armas frias, como espadas, a itens do dia a dia, como potes e caldeirões, a fundição na areia desempenha um papel fundamental. Embora outros métodos de fabricação tenham gradualmente ganhado destaque à medida que a tecnologia se desenvolve, a fundição em areia manteve seu status insubstituível devido à sua alta relação custo-benefício e adequação para produção em massa.

Perguntas frequentes

1. Quais tipos de areia são usados principalmente na fundição em areia?

O mais comumenteareia usada na fundição em areia é areia siliciosa, que é amplamente utilizado devido à sua resistência a altas temperaturas, alta resistência à compressão e facilidade de processamento. Quando o desempenho em alta temperatura da areia de sílica não puder atender a requisitos específicos, areias especiais como areia de zircão, areia de cromita e areia de corindo também serão usadas.

2. Que tipos de aglutinantes existem para moldar areia?

Existem vários tipos de aglutinantes para moldar areia, sendo o mais comumente usado o argila. Além disso, existem vários óleos secantes ou semi-secantes, silicatos solúveis em água, fosfatos e várias resinas sintéticas, que podem ser usados como aglutinantes para moldar areia para melhorar a resistência do molde e do núcleo de areia.

3. Qual é a principal função dos revestimentos usados na fundição em areia? Quais são seus ingredientes?

Os revestimentos usados emA fundição em areia desempenha principalmente um papel na melhoria da qualidade da superfície das peças fundidas. Os principais componentes do revestimento são materiais em pó e aglutinantes com alta resistência refratária e boa estabilidade química em altas temperaturas. Além disso, também existem transportadores (como água ou outros solventes) e vários complementos para facilitar a aplicação. Esses componentes trabalham juntos para formar uma camada protetora para evitar defeitos como aderência de areia e inclusão de areia na fundição durante o processo de vazamento.

4. Qual é a diferença nos materiais usados entre a moldagem de areia úmida de argila e a moldagem de areia seca de argila?

A principal diferença nos materiais utilizados entre o tipo de areia úmida argilosa e a areia seca argilosatype é o teor de umidade. A areia de moldagem do molde de areia úmida de argila tem umidade moderada no estado úmido, com argila e uma quantidade adequada de água como aglutinante principal. Depois que o molde de areia é feito, ele é moldado diretamente e derramado no estado úmido. O teor de umidade úmida da areia de moldagem dos moldes de areia seca de argila é ligeiramente maior do que o dos moldes úmidos. Depois que o molde de areia é feito, ele precisa ser revestido com tinta refratária e seco. Depois de esfriar, pode ser moldado e derramado.

Resumo

Uma grande variedade de materiais é usada na fundição de moldes, incluindo diferentes tipos de areia, aglutinantes, revestimentos e complementos. A seleção e o uso desses materiais têm um impacto importante na qualidade e eficiência de produção das peças fundidas. Portanto, ao realizar a fundição em areia, os materiais de fundição apropriados devem ser selecionados com base em considerações abrangentes, como forma, tamanho, material e necessidades de produção da fundição.

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