Os avanços na tecnologia de ligas melhoram as capacidades de fundação em areia ao aprimorar como os metais selecionados preenchem os moldes de areia, solidificam, resistem à corrosão, respondem ao tratamento térmico, usinam após a fundição e se comportam em serviço. Para compradores de produtos fundidos em areia sob medida, o problema prático na RFQ é decidir se um grau de liga mais novo ou especificação de material realmente melhora a capacidade de carga, comportamento de desgaste, exposição térmica, resistência à corrosão, peso ou resultado de inspeção da peça.
A tecnologia de ligas melhora a fundição em areia ao aprimorar a adequação entre o comportamento do metal e os requisitos de fundição. Uma melhor seleção de liga pode ajudar com fluidez, alimentação, resistência, tenacidade, resistência à corrosão, resistência ao calor, usinabilidade e acabamento superficial. A melhoria não é automática; o projeto do molde de areia, sistema de canais, massalote, tratamento térmico e plano de inspeção devem suportar a liga.
Para compradores de fundição em areia, o avanço da liga deve ser avaliado através do requisito da peça. Um aço mais resistente pode ser útil para um suporte carregado, mas desnecessário para uma tampa simples. Um aço inoxidável resistente à corrosão pode ser valioso em uma peça de bomba, mas excessivo em uma carcaça interna seca. Uma liga de alumínio leve pode ajudar uma montagem móvel, mas pode não ser adequada para alto desgaste ou alto calor.
Área da tecnologia de ligas | Capacidade de fundição em areia melhorada | Exemplos típicos de materiais | Pergunta RFQ para compradores |
|---|---|---|---|
Graus de fundição de alumínio melhorados | Controle de peso, usinabilidade, resposta ao tratamento térmico | A356, graus selecionados de alumínio fundido | A peça precisa de baixo peso, comportamento de corrosão ou tratamento térmico? |
Ferro dúctil e graus de ferro fundido controlados | Tenacidade, amortecimento, desgaste, estabilidade em seções espessas | Ferro cinzento, ferro dúctil | O amortecimento de vibrações ou a resistência ao impacto são mais importantes? |
Seleção de ligas de aço e aço inoxidável | Resistência, tenacidade, resistência à corrosão, exposição ao calor | Aço carbono, aço-liga, aço inoxidável | Qual carga, meio corrosivo, temperatura e método de inspeção se aplicam? |
Desenvolvimento de ligas de cobre | Condutividade, comportamento de desgaste, resistência à corrosão | Bronze, latão e outras famílias de ligas de cobre quando especificadas | Condutividade, desgaste ou corrosão é o principal motivo para a liga de cobre? |
Tratamento térmico e controle de processo | Propriedades mecânicas, estabilidade dimensional, repetibilidade | Alumínio, aço, ferro dúctil, aço inoxidável quando aplicável | As dimensões devem ser verificadas antes ou depois do tratamento térmico? |
A fundação em areia de alumínio fundido se beneficia da seleção de liga quando o comprador precisa de menor peso da peça, usinabilidade, comportamento de corrosão e desempenho de fundição gerenciável. Os graus de fundição de alumínio podem ser selecionados em torno da espessura da parede, tratamento térmico, acabamento superficial e requisitos de usinagem final.
A fundação em areia A356 pode ser considerada quando o tratamento térmico e as propriedades mecânicas são importantes. Outros graus de fundição de alumínio podem ser considerados para usinabilidade, desgaste ou metas de custo quando a fundição confirma a rota de fundição em areia. O comprador não deve transferir uma suposição de liga de fundição sob pressão para fundição em areia sem revisão do fornecedor.
A tecnologia de ligas melhora a fundição em areia apenas quando o comprador vincula o grau da liga à capacidade de fundição, espessura da seção, tratamento térmico, usinagem, acabamento e requisitos de inspeção. As RFQs de alumínio devem incluir espessura da parede, meta de peso, datums usinados, expectativas relacionadas a revestimento ou anodização e método de inspeção final.
A fundação em areia de ferro fundido se beneficia de graus de ferro controlados e melhor compreensão da microestrutura. O ferro cinzento pode suportar amortecimento de vibrações, resistência à compressão e usinabilidade. O ferro dúctil pode suportar tenacidade e comportamento de impacto melhorados em comparação com o ferro cinzento quando a aplicação exige.
A seleção do grau de ferro afeta bases de máquinas, corpos de bombas, carcaças, estruturas, polias, carcaças de engrenagens e peças de equipamentos industriais. O comprador deve definir se o componente precisa de amortecimento, comportamento de desgaste, tenacidade, resistência ao impacto, dureza ou estabilidade dimensional.
A RFQ deve declarar espessura da seção, caso de carga, dureza, faces usinadas, exigência de vibração e método de inspeção. Se o tipo errado de ferro for selecionado, a peça pode ter desempenho inferior ou carregar material e processamento desnecessários.
As escolhas de aço e liga de aço inoxidável melhoram o desempenho da fundição em areia quando a peça precisa de resistência, tenacidade, resistência à temperatura ou resistência à corrosão além do alumínio ou ferro fundido. O aço carbono e o aço-liga podem ser usados para peças portantes ou sensíveis ao impacto. A fundação em areia de aço inoxidável fundido pode ser usada para exposição à corrosão, capacidade de limpeza ou ambientes selecionados relacionados ao calor.
O desafio é que o aço e o aço inoxidável podem ser mais exigentes na fundição em areia. Temperaturas de vazamento mais altas, retração, risco de trincas, dificuldade de usinagem, tratamento térmico e carga de inspeção podem aumentar. O avanço da liga não remove esses problemas; ajuda o fornecedor a escolher um grau e janela de processo que se adequem à aplicação.
Os compradores devem fornecer caso de carga, meio corrosivo, temperatura, requisito de impacto, tratamento térmico, sobremetal de usinagem, END e necessidades de certificação de material. Para peças que contêm pressão ou relacionadas à segurança, os critérios de aceitação final devem ser definidos antes da cotação.
A fundação em areia de liga de cobre suporta aplicações onde condutividade, comportamento de desgaste, resistência à corrosão ou propriedades de rolamento são importantes. As escolhas de liga de cobre podem ser relevantes para buchas, componentes de bomba, peças de válvula, ferragens marítimas, peças elétricas, componentes térmicos e superfícies de desgaste industrial.
A principal decisão do comprador é se as propriedades da liga de cobre justificam a densidade, o custo do material e a complexidade da fundição. Se a peça não precisa de condutividade, comportamento de corrosão ou desempenho de desgaste, alumínio, ferro, aço ou aço inoxidável podem ser mais práticos.
As RFQs devem definir condutividade, caminho térmico, material de contato, superfície de desgaste, condição de lubrificação, exposição à corrosão, sobremetal de usinagem e acabamento superficial. O fornecedor pode então identificar se uma rota de fundição em areia de liga de cobre é apropriada.
O tratamento térmico e o controle de liga podem melhorar as propriedades finais quando o material responde a aquecimento e resfriamento controlados. Alumínio, aço, ferro dúctil e alguns graus de aço inoxidável podem usar tratamento térmico para resistência, dureza, alívio de tensões ou estabilidade dimensional, dependendo da especificação.
O tratamento térmico não deve ser adicionado sem um motivo de desempenho. Pode alterar dimensões, afetar a sequência de usinagem e adicionar necessidades de inspeção. Se a tolerância final é importante, o fornecedor e o comprador devem decidir se a usinagem ocorre antes ou depois do tratamento térmico.
A RFQ deve especificar as propriedades mecânicas exigidas, dureza, condição de tratamento térmico, preocupações com estabilidade dimensional e método de inspeção. Isso evita uma incompatibilidade entre a capacidade da liga e os requisitos finais da peça.
A tecnologia de ligas pode reduzir o risco de defeitos quando o material selecionado tem melhor adequação ao projeto do molde, espessura da parede e rota de vazamento. Uma seleção de liga melhorada pode ajudar a gerenciar retração, trincas a quente, porosidade, inclusões e problemas de usinagem, mas a prevenção de defeitos também depende do projeto do molde, sistema de canais, massalote, composição da areia, manuseio do metal fundido e inspeção.
A prevenção de defeitos na fundição em areia deve ser discutida quando a peça inclui limites de pressão, paredes finas, bossas pesadas, passagens internas ou superfícies que serão usinadas após a fundição. A escolha da liga deve suportar a geometria em vez de combatê-la.
Os compradores devem fornecer desenhos com espessura da parede, zonas críticas, datums usinados, requisitos de pressão e necessidades de END. O fornecedor pode então avaliar se a escolha da liga, sistema de canais, massalote ou ajuste de projeto é a melhor maneira de reduzir o risco de defeitos.
Os compradores devem incluir dados CAD, desenhos 2D, liga preferida ou alternativas permitidas, ambiente de aplicação, tamanho da peça, espessura da parede, caso de carga, temperatura, meio corrosivo, condição de desgaste, sobremetal de usinagem, tratamento térmico, acabamento superficial, método de inspeção, volume anual e requisitos de documentação.
Os compradores também devem perguntar por que uma liga avançada é necessária. Se a resposta for resistência, corrosão, calor, peso, condutividade, desgaste ou durabilidade, esse requisito deve ser declarado diretamente. Se o requisito não for claro, um material mais simples pode ser mais fácil de fundir, usinar, acabar e inspecionar.
O uso mais forte da tecnologia de ligas é direcionado: selecione a liga que melhora um requisito de desempenho real, mantendo a fundição em areia fabricável e inspecionável.
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