Uma fundição de alumínio é um componente leve feito de alumínio e/ou outros materiais usando o processo de fundição de alumínio. É uma parte essencial das indústrias que exigem durabilidade, resistência e leveza do alumínio, bem como sua compatibilidade com designs de produtos complexos.
Existem vários processos de fundição de alumínio, cada um com uma configuração única e requisitos diferentes. Portanto, são responsáveis pela fundição de peças de alumínio com propriedades diferenciadas. Neste artigo você aprenderá mais sobre fundição de alumínio e como escolher o processo certo para o seu projeto.
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O que é alumínio fundido?
Alumínio fundido é um termo que se refere a uma peça feita de alumínio e/ou outros metais usando um dos vários processos de fundição. Em geral, a maioria dos processos de fundição de alumínio envolve o aquecimento do alumínio (e outros metais) e sua fundição na forma fundida em um molde preparado com o design de produto desejado. O alumínio fundido então esfria, solidifica e toma a forma da cavidade.
O alumínio fundido possui as propriedades do alumínio e de outros metais. Além disso, desenvolve um revestimento externo de óxido de alumínio que evita a corrosão e é mais resistente que o material tradicional de alumínio.
Alumínio fundido vs. ferro fundido
O ferro fundido é semelhante ao alumínio fundido. No entanto, eles diferem em termos de material de base e propriedades inerentes. Abaixo estão algumas comparações entre os dois materiais:
–Peso: O alumínio fundido é mais leve que o ferro fundido sem sacrificar a resistência e a durabilidade.
–Tolerância dimensional: O alumínio fundido tem melhor tolerância dimensional que o ferro fundido devido à maciez do material de alumínio em comparação ao ferro.
–Precisão e exatidão: O alumínio é mais macio que o ferro, o que melhora a usinabilidade, precisão e exatidão.
–Resistência térmica: O alumínio fundido tem maior capacidade térmica do que o ferro fundido. Portanto, aquece e perde calor mais rapidamente que o ferro fundido.
Alumínio fundido vs. alumínio forjado
O alumínio fundido tem um teor de carbono mais elevado do que o alumínio forjado. Conseqüentemente, é mais resistente e possui melhores propriedades mecânicas. Aqui estão as três diferenças importantes entre os dois materiais.
–Diferentes formatos de produtos: Por um lado, o alumínio forjado é comumente usado para usinagem CNC de alumínio ou extrusão de alumínio. Portanto, está em forma de placa ou barra. Por outro lado, a fundição de alumínio possui um formato fixo, que é formado com base no formato do tarugo ou no produto final.
–Vários elementos de liga: Ambos os materiais podem ter os mesmos elementos de liga. No entanto, eles diferem em composição e quantidade. Peças de alumínio fundido, por exemplo, possuem maior teor de silício. Consequentemente, eles têm melhor fluidez.
–Diferentes propriedades do produto: O alumínio de ferro fundido é a mais forte das duas partes. Em contraste, o alumínio forjado tem maior resistência à tração, é usinável e possui boa precisão dimensional.
Vários processos de fundição de alumínio
Existem três processos principais para fundição de alumínio. Os procedimentos e suas características especiais estão listados abaixo.
1. Fundição sob pressão
A fundição sob pressão é o processo de fundição de alumínio mais popular para fundir peças de alumínio. Existem dois processos: fundição em baixa pressão e fundição em alta pressão, sendo este último o mais adequado para o material.
Durante a fundição sob pressão, o alumínio é pré-aquecido e injetado sob alta pressão em um molde projetado para o produto desejado. Após o resfriamento, a peça de alumínio fundido é removida do molde e o ciclo é repetido após o resfriamento do molde.
Uma das vantagens da fundição sob pressão é que o alumínio fundido tem excelente condutividade elétrica e térmica. Além disso, é robusto e resistente à corrosão, ao desgaste e ao calor.
Peças de alumínio fundido são usadas para produção em massa de peças nas indústrias de cozinha, aeroespacial e médica.
2. Fundição em areia
A fundição em areia é o processo de fundição mais comumente usado na fabricação. É aplicável aqui devido à capacidade da areia de suportar temperaturas elevadas.
Este processo envolve fazer um molde de areia. O material de alumínio é então aquecido e o alumínio fundido é derramado no molde de areia. Após o resfriamento, a peça de alumínio fundido é removida.
O alumínio fundido em areia tem baixa precisão dimensional e acabamento superficial áspero. Portanto, opções de pós-processamento, como corte, são principalmente necessárias. O processo de fundição de alumínio é usado para produzir engrenagens, acessórios, tanques de gás e óleo de alumínio, etc.
3. Fundição em molde permanente
A fundição por gravidade é semelhante à fundição sob pressão. Porém, a diferença entre os processos está no mecanismo de injeção do alumínio no molde. Ao contrário da fundição sob pressão, a fundição por gravidade usa a gravidade em vez de alta ou baixa pressão para preencher o molde. Isto reduz a turbulência durante o processo de injeção.
As peças fundidas de alumínio produzidas por esse processo são mais estáveis, apresentam bom acabamento superficial e alta precisão dimensional. O processo é utilizado para produzir peças de alumínio nos setores automotivo e aeronáutico.
Como escolher o processo certo de fundição de alumínio?
Todo processo de fundição tem suas vantagens e desvantagens. Para escolher o processo certo para o seu projeto, considere os seguintes fatores:
Complexidade do projeto
A complexidade do projeto do produto final influencia a escolha do processo de fundição. Fundições de alumínio grandes e complicadas são feitas principalmente usando o processo de fundição em areia, que é preferido para produtos com designs complexos. Para fundições de alumínio dimensionalmente precisas, as fundições em molde permanente são a melhor escolha.
Velocidade de produção
A fundição sob pressão usa um processo de injeção de pressão. Portanto, é adequado para produção em massa de peças de alumínio. O processo de fundição em areia é o próximo em termos de velocidade, o último é o processo de fundição a frio.
Grande quantidade
A fundição sob pressão é o método mais adequado para a produção de muitas peças fundidas de alumínio. No entanto, para alcançar um equilíbrio entre alto volume e ferramentas, a fundição em areia e a fundição a frio são escolhas melhores.
Desenvolver protótipo
Devido aos baixos custos de investimento, a fundição em areia é o método mais adequado para a produção de protótipos. Os outros processos requerem elevados custos de investimento e são, portanto, inadequados porque apenas algumas peças são necessárias para a produção do protótipo.
Resistência e acabamento superficial
A fundição por gravidade oferece a melhor relação entre resistência e boa qualidade de superfície. No entanto, a fundição em areia e a fundição sob pressão têm resistência comparável, com a fundição sob pressão tendo um melhor acabamento superficial.
Tratamentos de superfície opcionais para peças fundidas de alumínio
Os processos de acabamento podem servir a fins estéticos ou funcionais. Abaixo estão alguns processos de acabamento que você pode considerar.
Revestimento em pó
O revestimento em pó é um processo de acabamento a seco no qual o pó seco é aplicado ao alumínio. Através da aplicação, o alumínio fundido torna-se mais durável e tem melhor resistência à corrosão.
pintura
Este é um processo de acabamento estético popular. No entanto, também pode servir a um propósito funcional. Uma camada de tinta é aplicada na peça de alumínio. Primeiro o material é limpo e lixado. Em seguida, aplica-se um primer autocondicionante e a camada de cor e opcionalmente uma camada protetora adicional com selagem de esmalte. A pintura pode adicionar cor ao material ou melhorar sua resistência à corrosão.
Galvanoplastia
A galvanoplastia envolve revestir um material com uma fina camada de outro material. Este processo funciona por meio de eletrólise. Um eletrodo é usado para passar uma corrente elétrica através de uma solução condutora de corrente (eletrólito). Por exemplo, se você deseja cobrir o alumínio fundido, você precisa de um eletrólito à base de cobre e um ânodo de cobre, com o alumínio fundido servindo como cátodo. O cobre do revestimento vem da solução de cobre, que é substituída pelo ânodo de cobre. Este processo confere estética e proteção à fundição de alumínio.
Anodização
A anodização é um processo eletroquímico que converte a superfície das peças fundidas de alumínio em uma camada de óxido anódico de longa duração e altamente resistente à corrosão. A peça fundida de alumínio é imersa em um recipiente contendo eletrólito de enxofre ou ácido crômico (dependendo do tipo) enquanto uma corrente elétrica passa pelo meio.
Vantagens do alumínio fundido
As peças de alumínio fundido apresentam vantagens sobre outros materiais. Portanto, eles são um componente importante em muitas indústrias. Abaixo estão alguns motivos pelos quais você deve considerar usá-los.
Qualidade de superfície fina
Eles têm uma aparência lisa e prateada. Portanto, nenhum acabamento superficial caro é necessário. Além disso, seu excelente acabamento superficial os torna adequados para produtos domésticos comuns, como utensílios de cozinha.
Formas complexas
Os três processos industriais comuns de fundição de alumínio tornam possível fundir alumínio com eficiência em qualquer formato. Portanto, é mais fácil para os fabricantes produzirem peças com geometrias complexas e dimensões precisas.
Componentes leves
As peças de alumínio fundido são leves sem sacrificar a resistência, durabilidade e outras propriedades mecânicas. Portanto, são adequados para produzir peças que precisam ser leves, porém resistentes. A indústria automotiva, por exemplo, costuma utilizar peças fundidas de alumínio para reduzir o consumo de combustível.
Aplicações comuns de alumínio fundido
Devido às suas excelentes propriedades físicas e químicas, o alumínio fundido é utilizado em muitas indústrias importantes. Aqui estão alguns usos comuns para o material.
1. Indústria médica
Os fabricantes de peças médicas contam com peças fundidas de alumínio para produzir próteses, bandejas cirúrgicas, etc., porque são fortes e leves. Além disso, o processo é adequado para produzir formas complexas e precisas pelas quais a indústria é conhecida. Além disso, a resistência à corrosão do alumínio o torna o material certo para uso, uma vez que muitos dispositivos médicos entram em contato com fluidos corporais.
2. Indústria automotiva
Os fabricantes de peças automotivas confiam nas peças fundidas de alumínio porque são leves, sem sacrificar a resistência e a durabilidade. Isto melhora a eficiência do combustível. Além disso, é mais fácil produzir peças automotivas com formatos complexos usando o processo de fundição de alumínio. As peças fundidas de alumínio são adequadas para a fabricação de peças como freios e volantes.
3. Indústria culinária
O alumínio fundido é útil na indústria de cozinhas devido à sua durabilidade, resistência à corrosão, peso leve e excelente condução de calor. Além disso, o material é adequado para a confecção de panelas devido à sua excelente dissipação de calor, o que significa que pode aquecer e esfriar rapidamente.
4. Indústria aeronáutica
As peças de alumínio são ideais para a indústria aeronáutica devido ao seu peso leve e resistência. Devido ao seu baixo peso, uma aeronave consome menos combustível e pode transportar mais peso.
Concluindo
Fundições de alumínio são peças feitas de alumínio e outros materiais usando um dos vários processos de fundição. Eles são robustos, duráveis, leves e são muito importantes em indústrias como aviação e automotiva.
Este artigo apresentará a fundição de alumínio, suas propriedades, processos comuns de fundição de alumínio e como escolher o processo certo para um projeto. Você deseja produzir peças precisas em alumínio fundido? Então deixe-nos ajudá-lo a criar produtos robustos e de alta qualidade.
Perguntas frequentes
Qual é o processo de fundição de alumínio mais preciso?
O processo de fundição de alumínio mais preciso é a fundição por gravidade. Devido à gravidade, há melhor tolerância dimensional e menos defeitos em comparação com a fundição sob pressão e a fundição em areia.
Quantos tipos de processos de fundição de alumínio existem?
Existem três tipos de processos de fundição de alumínio: fundição por gravidade, fundição em areia e fundição sob pressão.
A fundição sob pressão de alumínio é igual ao alumínio fundido?
As peças fundidas de alumínio são fabricadas usando processos de fundição, como fundição a frio, fundição em areia e fundição sob pressão. No entanto, as peças fundidas de alumínio são fabricadas usando um processo de fundição de alta pressão.
