EU. Introdução ao processo de fundição sob pressão
Fundição sob pressão é o processo de injeção de metal fundido em um molde e formação da forma desejada sob pressão. A fundição sob pressão de zinco e a fundição sob pressão de alumínio são dois tipos comuns de fundição sob pressão.
A fundição sob pressão de zinco refere-se ao processo de injeção de material de zinco fundido em um molde e formação de um produto sob pressão, enquanto a fundição sob pressão de alumínio se refere à injeção de material de alumínio fundido em um molde e à formação de um produto sob pressão.
Em aplicações industriais e civis, os produtos fundidos de zinco e alumínio são amplamente utilizados, como em peças de automóveis, acessórios de construção, acessórios para móveis, etc.
A seguir, vamos nos aprofundar nas diferenças e nos cenários de aplicação da fundição sob pressão de zinco e da fundição sob pressão de alumínio.
II. Ligas de zinco e ligas de alumínio
As ligas de zinco e as ligas de alumínio têm preços comparáveis e, se a estrutura e o processo de fundição permitirem, é mais econômico usar ligas de alumínio.
Dado que a gravidade específica das ligas de zinco é cerca de 2,5 vezes maior que a das ligas de alumínio e o preço é semelhante, o custo do material das ligas de zinco é duas a três vezes maior que o das ligas de alumínio.
Muitas empresas procuram substituir as ligas de zinco por ligas de alumínio para economizar custos, mas isso nem sempre é possível porque as ligas de zinco têm resistência, dureza e moldabilidade muito melhores.
Se o seu produto requer polimento de superfície e galvanoplastia de alta qualidade, você não terá escolha a não ser usar ligas de zinco.
Alcançar alta qualidade superficial com ligas de alumínio é um desafio devido ao seu desempenho de fundição inferior, o que muitas vezes resulta em muitos poros superficiais e baixa qualidade após galvanoplastia.
O desempenho da fundição sob pressão de liga de zinco é superior, com muitas vantagens.
As ligas de zinco têm baixo ponto de fusão, faixa estreita de temperatura de solidificação, são fáceis de preencher e moldar e têm menor tendência a produzir furos de contração.
Eles podem fundir peças de precisão complexas e de paredes finas, com superfícies lisas e alta precisão dimensional.
A temperatura de fundição mais baixa prolonga a vida útil do molde, evita a aderência e não corrói o molde.
Além disso, as ligas de zinco apresentam propriedades mecânicas à temperatura ambiente mais elevadas, particularmente em termos de compressão e resistência ao desgaste.
As peças fundidas em liga de zinco podem aceitar vários tratamentos de superfície, como galvanoplastia, pulverização e pintura.
A desvantagem mais grave das ligas de zinco é o envelhecimento, que leva à expansão do volume, à redução da resistência e, com o tempo, pode resultar na deformação ou mesmo na fratura das peças fundidas. Esta é a principal razão pela qual o uso de ligas de zinco é limitado.
As ligas de alumínio superam significativamente as ligas de zinco em termos de propriedades, apresentando excelente desempenho de fundição sob pressão, condutividade elétrica e condutividade térmica e usinabilidade decente.
No entanto, eles têm algumas desvantagens notáveis. As ligas da série alumínio-silício são propensas a aderir e têm um efeito corrosivo em cadinhos metálicos. Eles também encolhem significativamente, o que pode causar furos de contração.
Como afetam os moldes de maneira diferente, os preços dos moldes usados para fundição sob pressão de liga de zinco e liga de alumínio também variam.
A fundição sob pressão de liga de zinco é menos propensa a grudar e não corrói os moldes, portanto os moldes usados para esse processo tendem a ser mais baratos.
Por outro lado, os moldes para fundição sob pressão de liga de alumínio são geralmente mais caros devido à aderência e à corrosividade em relação aos cadinhos metálicos.
III. Fundição sob pressão de zinco
1. Fluxo do Processo
O fluxo do processo de fundição sob pressão de zinco inclui principalmente projeto de molde, fusão e fundição de liga, injeção, moldagem, limpeza e pulverização. O processo específico é o seguinte:
Projeto de molde: Um molde adequado é projetado de acordo com o formato e tamanho necessários.
Fusão e fundição de ligas: A liga de fundição necessária é adicionada ao forno de fusão e, após a fusão, é despejada na máquina de injeção.
Injeção: A liga fundida é injetada no molde e é aplicada pressão suficiente para preencher todo o molde.
Moldagem: Após o resfriamento da liga, o produto acabado é removido do molde.
Limpeza: O produto resfriado é limpo para retirar os restos de substância do molde.
Pulverização: Se necessário, uma camada protetora ou tratamento de cor é pulverizado na superfície do produto.
2. Recursos e cenários de aplicativos
As vantagens da fundição sob pressão de zinco são que ela pode fabricar produtos com dimensões e formas precisas, superfícies lisas, alta densidade, alta resistência e boa resistência à corrosão. Portanto, a fundição sob pressão de zinco é amplamente utilizada em uma variedade de cenários de aplicação, como peças de automóveis, acessórios para móveis, componentes mecânicos, acessórios de vestuário, etc.
4. Fundição sob pressão de alumínio
1. Fluxo do Processo
O processo de fundição de alumínio é semelhante ao de fundição de zinco, que inclui principalmente projeto de molde, fusão de ligas fundidas, injeção, moldagem, limpeza e pulverização. O processo específico é o seguinte:
Projeto de molde: Projete um molde adequado de acordo com a forma e tamanho necessários.
Fusão de ligas fundidas: Adicione as ligas de fundição necessárias ao forno. Após derreter, despeje-os na máquina injetora.
Injeção: Injete a liga derretida no molde e aplique pressão suficiente para preencher todo o molde.
Moldagem: Após o resfriamento da liga, retire o produto do molde.
Limpeza: Limpe o produto resfriado para remover a substância residual do molde.
Pulverização: Pulverize uma camada protetora ou tratamento de cor na superfície do produto conforme necessário.
2. Características e cenários de aplicação
As vantagens da fundição de alumínio são moldagem rápida, bom desempenho de transferência de calor, peso leve e alta qualidade de superfície. Pode produzir formas complexas e variadas. A fundição sob pressão de alumínio é usada principalmente nas áreas de peças de automóveis, peças de aviação, peças de equipamentos eletrônicos, peças de comunicação, etc.
V. Liga de zinco vs fundição sob pressão de liga de alumínio
- A densidade é um indicador importante do desempenho do material metálico. Em comparação com o aço comum, as ligas de zinco têm uma densidade menor sob a mesma resistência. Portanto, sob igual resistência, as ligas de zinco podem ser reduzidas.
- Dureza: As ligas de zinco têm dureza inferior às ligas comuns. Portanto, quando alta dureza é necessária para peças fundidas sob pressão, ligas de zinco devem ser utilizadas.
- Densidade e ponto de fusão: Sob a mesma composição e condições de processamento, quanto menor a densidade e o ponto de fusão, mais fácil será o processamento e moldagem do metal. Quanto maior a densidade e o ponto de fusão, mais difícil será a prensagem. Quanto menor o ponto de fusão, mais rápido ele derrete sob pressão. Portanto, para atingir os mesmos requisitos de rugosidade superficial para peças fundidas sob pressão, o ponto de fusão da liga deve ser menor.
- Densidade: As ligas de zinco têm densidade menor e, nas mesmas condições, é inferior à do alumínio.
- A composição de uma liga afeta muito as suas propriedades. Geralmente, quanto maior o teor de alumínio, pior é a fluidez; quanto maior o teor de cobre, melhor será a fluidez; quanto maior o teor de silício, menor será a fluidez.
- Ponto de fusão: Na mesma temperatura, as ligas de zinco são mais difíceis de derreter do que as ligas de alumínio. As ligas de zinco têm um ponto de fusão mais baixo, portanto as peças fundidas não superaquecem facilmente e podem ser melhor moldadas.
- Usos: Tanto o alumínio quanto o zinco podem ser usados para produzir peças automotivas. Porém, como o preço do alumínio é muito superior ao do zinco, em condições gerais, o alumínio é utilizado para produzir pára-choques dianteiros, capô e tampa do motor dos carros. O zinco é usado com mais frequência no eixo traseiro, na caixa do alternador e nas rodas dos carros.
- Resistência à corrosão: As ligas de alumínio têm maior resistência à corrosão em meios corrosivos do que as ligas de zinco. Mas se a folha de alumínio for muito espessa, o alumínio vazará do molde e formará buracos de gás. Portanto, antes da fundição, a chapa de alumínio deve ser pré-tratada.
- Resistência: Tanto o alumínio quanto o zinco têm alta resistência, mas o zinco tem maior resistência.
- Resistência à corrosão: Devido à presença de óxido de zinco no alumínio, as ligas de alumínio apresentam boa resistência à corrosão em meios corrosivos e não corroem.
- Qualidade da superfície: Devido à baixa qualidade da superfície do alumínio, os moldes de areia são geralmente usados para moldagem por fundição sob pressão. No entanto, devido à fácil formação de furos de gás e à baixa rugosidade superficial em peças fundidas de alumínio, eles raramente são usados.
- Usinabilidade: Devido à baixa usinabilidade do alumínio, ele raramente é usado para produzir produtos usinados.
- Outros aspectos: Os preços das ligas de alumínio e zinco são relativamente baratos.
VI. Resumo
Através da análise acima, podemos concluir que o fluxo do processo de fundição de zinco e fundição de alumínio é semelhante, mas seus cenários de aplicação são ligeiramente diferentes.
A fundição sob pressão de zinco é caracterizada por alta densidade, alta resistência e boa resistência à corrosão e é usada principalmente para peças de automóveis, acessórios de móveis, componentes mecânicos, acessórios de roupas, etc.
A fundição sob pressão de alumínio tem as vantagens de modelagem rápida, bom desempenho de transferência de calor, peso leve e alta qualidade de superfície, e é adequada para peças de automóveis, peças de aviação, peças de equipamentos eletrônicos, peças de comunicação, etc.
