Processo de fundição sob pressão, materiais, moldes, prós e contras | Neway

A fundição por pressão é um processo de fabrico de metal preciso e eficiente, essencial na produção de bens para os setores industrial, comercial e de consumo. As peças fundidas por pressão são conhecidas pela sua elevada precisão, tornando este método ideal para criar componentes metálicos complexos, sobretudo em produções de grande escala. Na fundição por pressão, utilizam-se frequentemente materiais como ligas de alumínio, magnésio e zinco, cada um com vantagens específicas e adequado a determinadas aplicações. Esta análise aprofundada da fundição por pressão fornecerá informações valiosas a projetistas e compradores na indústria de fabrico, especialmente a quem procura peças fundidas por pressão personalizadas.

Explorando os Vários Tipos de Fundição por Pressão

A fundição por pressão não é um processo único; divide-se em diversos tipos, cada um com propriedades e aplicações próprias, para responder às exigências de diferentes fundições e projetos.

Fundição por Pressão em Câmara Quente

Neste método, o metal funde-se numa câmara ligada diretamente à máquina de fundição. Utilize-se sobretudo para metais de baixo ponto de fusão, como ligas de zinco, magnésio e chumbo. É especialmente adequado para produzir peças pequenas, como caixas de relógio, fivelas de cinto e carcaças de cigarros eletrónicos. Para uma comparação detalhada, consulte câmara quente vs câmara fria.

Fundição por Pressão em Câmara Fria

Ao contrário da câmara quente, neste método o metal funde-se primeiro num forno separado e só depois é transferido para a máquina. É mais lento, mas indicado para metais de ponto de fusão elevado, como ligas de alumínio A380.

Etapas do Processo de Fundição por Pressão

Seja qual for o tipo de fundição, o processo segue um fluxo padronizado. As principais etapas são:

Fixação

Primeiro, as duas metades do molde — a tampa e o ejector — são alavancadas e fixadas, formando a cavidade onde o metal irá fluir.

Injeção

Em seguida, o metal fundido é injetado na cavidade sob alta pressão. A intensidade do pressão varia consoante o material e o tipo de máquina (câmara quente ou fria), garantindo o preenchimento de todos os detalhes do molde.

Arrefecimento

Após a injeção, o metal começa a arrefecer e solidificar. Mantém-se pressão para evitar contrações e assegurar o enchimento completo da cavidade.

Ejeção

Quando o metal solidifica, abre-se o molde e o peça é ejetada por pinos. Logo a seguir, inicia-se um novo ciclo, permitindo produções em série rápidas e repetitivas.

Limpeza e Acabamento

Na etapa final, elimina-se o excesso de metal — rebarbas, linhas de separação, canais e resquícios de alimentação.

Compreender estas etapas ajuda projetistas e compradores a planear eficazmente o design e a produção.

Considerações de Materiais na Fundição por Pressão

Utilizam-se variadas ligas não ferrosas, embora nalguns casos se recorra a metais ferrosos. As principais opções são ligas de alumínio, magnésio e zinco, cada uma com características e aplicações próprias. Para explorar as opções detalhadas, consulte a base de dados de materiais.

Ligas de Alumínio

Leves e com excelente estabilidade dimensional, as ligas de alumínio são ideais para peças complexas e com pormenores finos. Exemplos comuns: Alumínio 360, A380 e B390, adequadas a diferentes requisitos mecânicos e térmicos.

Composição Química

Ligas de zinco e ZA

As ligas de zinco, fáceis de fundir por pressão, oferecem resistência a impactos, flexibilidade e são adequadas para revestimentos. Graças à sua elevada fundibilidade, minimizam o desgaste do molde. Saiba mais sobre materiais de fundição de zinco.

Ligas de cobre

As ligas de cobre apresentam alta resistência, dureza, resistência à corrosão e excelente estabilidade dimensional. Consulte também serviços de fundição de ligas de cobre.

Ligas de magnésio

O magnésio é mais leve que o alumínio e altamente usinável, sendo adequado para peças que necessitam de detalhes adicionais ou acabamento mecanizado.

Geometria no Design de Fundição por Pressão

O design para fundição por pressão exige a compreensão de vários princípios para assegurar que a peça final cumpra as especificações e a qualidade desejadas. Aqui estão alguns aspetos-chave:

Linha de Partida

A linha de partida é onde as duas metades do molde se encontram. A sua posição pode afetar a complexidade do molde e a aparência final da peça.

Ângulo de Desmoldagem (Draft)

É um ligeiro ângulo nas paredes paralelas à direção de abertura do molde, permitindo uma desmoldagem mais fácil.

Raio de Filete

Os filetes são bordas arredondadas que reduzem a concentração de tensões e melhoram o fluxo do metal fundido.

Reforços (Bosses)

Pequenas elevações no design para montagem ou outras funções. Devem ligar-se às paredes ou nervuras para melhor suporte e arrefecimento.

Nervuras (Ribs)

Secções finas e planas que acrescentam rigidez e ajudam no fluxo e arrefecimento do metal.

Orifícios e Janelas

Aberturas na peça cujo tamanho e localização afetam o fluxo do metal e a resistência da peça.

Tolerâncias na Fundição por Pressão

A fundição por pressão alcança elevada precisão e tolerâncias apertadas, mas estes valores variam conforme o material, o design e o processo. Para tolerâncias típicas e normas de qualidade, consulte normas do processo.

Dimensões Lineares

São as medições em linha reta da peça, afetadas pelo encolhimento do material e pela expansão térmica do molde.

Planicidade

Mede a divergência de uma superfície em relação a um plano perfeito, influenciada pela velocidade de arrefecimento e pelo design.

Circularidade

Avalia quão próximo o contorno se aproxima de um círculo perfeito, afetado pelo fluxo e arrefecimento do metal.

Acabamentos de Superfície na Fundição por Pressão

Os acabamentos dependem do material, design e processo utilizado. Diversos tipos podem ser alcançados. Para uma visão geral, consulte acabamentos de superfícies metálicas e processo de anodização.

Acabamentos Diretos do Molde

Obtidos diretamente após a fundição e variam conforme o material e o estado do molde.

Acabamentos Mecânicos

Incluem operações como retificação, polimento, jateamento e lixamento.

Acabamentos Químicos

Engloba tratamentos como gravação, anodização e galvanização.

Pintura Electrostática (Powder Coating)

Aplicação de tinta ou pó na superfície para acabamento funcional e estético.

Acabamentos especiais podem conferir propriedades únicas à peça.

Prós e Contras da Fundição por Pressão

A fundição por pressão oferece várias vantagens para a produção em massa de peças complexas, mas também apresenta limitações a considerar. Para comparações detalhadas, consulte fundição por pressão vs fundição em areia e fundição por pressão vs fundição em cera perdida.

Multi-Slide vs Convencional

O Multi-Slide usa vários deslizadores no molde para peças intricadas; o convencional é mais simples e adequado a peças básicas.

Vantagens do Multi-Slide

Permite alta precisão, excelente acabamento e ciclos mais curtos, aumentando a produtividade.

Vantagens do Convencional

Mais simples e económico, ideal para peças maiores e injecção lenta.

Considerações de Custo

Diversos fatores influenciam o custo da fundição por pressão. Para análise de custos, consulte cálculo de custos.

Seleção de Material: O tipo de material impacta significativamente o custo; materiais de ponto de fusão elevado exigem mais energia e desgastam o molde mais rapidamente.

- Custo de Produção: inclui fusão, operação da máquina e mão de obra.

- Custo do Molde: alto para moldes complexos, mas diluído em grande número de peças.

- Custo de Operações Secundárias: usinagem, acabamentos e montagem aumentam o custo.

- Custo de Acabamento: pintura, galvanização ou revestimentos aumentam ainda mais o custo.

- Redução de Custos: otimização do design, escolha adequada de materiais, minimização de operações secundárias e eficiência de processo.

Aplicações por Indústria

A fundição por pressão é utilizada em vários setores devido à sua capacidade de produzir peças complexas com elevada precisão e excelente acabamento superficial. Principais áreas incluem automóvel, aeroespacial, dispositivos médicos, eletrónica de consumo e energia. Cada setor tira partido das qualidades de precisão, fiabilidade e eficiência.

Um Processo Versátil e Eficiente

A fundição por pressão permite a produção de peças complexas com elevada precisão e acabamento de superfície superior. Quer se trate de ligas de alumínio, zinco ou outros materiais, oferece um conjunto de vantagens que o tornam a escolha preferencial em muitos setores. Para iniciar o seu projeto personalizado, consulte serviços de fabrico personalizado.

Esta técnica é essencial na produção de componentes de alta qualidade para os setores automóvel, eletrónica, aeroespacial, médico e da construção. Com os avanços em tecnologia e materiais, as aplicações da fundição por pressão continuam a expandir-se.

Para projetistas e compradores que procuram peças fundidas por pressão personalizadas, compreender todos os pormenores do processo — desde os materiais e design às tolerâncias, acabamentos e custos — é fundamental para tomar decisões informadas e tirar pleno partido das vantagens desta tecnologia.

Espero que esta análise aprofundada lhe tenha sido útil. Por favor, avise-me se desejar algum ajuste ou informação adicional.