Fundição sob pressão de alta pressão

A fundição de metais é altamente crucial na fabricação moderna. Ela está moldando tecnicamente o mundo inteiro. Como você sabe, é possível criar uma grande variedade de peças de metal com esse método. A fundição sob pressão de alta pressão é um dos métodos de fundição de metal mais populares aqui.

Um método típico de fundição de metal derrama metal derretido em um molde para criar formas complexas e precisas. Todos os setores precisam dessas peças fundidas para muitas aplicações. Eles podem precisar delas para suporte estrutural ou em seus principais produtos.

Uma maneira popular de moldar o metal é por meio da fundição sob pressão, e a fundição sob pressão de alta pressão é um dos métodos mais comuns de fundição sob pressão. É sobre esse método que este artigo trata principalmente. Você aprenderá como eles são feitos, seus benefícios e como podem ser usados. Você também descobrirá como o HPDC e o LPDC são diferentes.

Visão geral da fundição sob pressão de alta pressão (HPDC)

HPDC significa High-Pressure Die Casting (fundição sob pressão de alta pressão). Como o nome sugere, esse método de fundição de metal requer alta pressão. A fundição HPDC é adequada para a fabricação de muitas peças de metal com altas tolerâncias.

Na fundição sob pressão HPDC, o metal fundido é injetado em um molde ou matriz de aço em alta velocidade e pressão. Como resultado, você pode criar centenas de peças de fundição em menos tempo. A pressão necessária aqui é para garantir que o metal fundido preencha a característica detalhada da matriz. Por isso, a fundição sob pressão de alta pressão é adequada para a produção de grandes volumes.

Uma máquina de fundição sob pressão de alta pressão é composta por vários componentes principais. Todos eles são muito importantes para o sistema. No entanto, você também pode encontrar outras peças. Entretanto, essas quatro partes são as mais importantes no processo de fundição sob pressão. Elas geralmente decidem a qualidade das peças fundidas no final.

Moldes de fundição sob pressão

Os moldes de fundição sob pressão, ou matrizes, são peças da máquina de fundição sob pressão de alta pressão que geralmente determinam a forma final. Eles têm duas metades principais: fixa e móvel. Geralmente são feitos de aço de alta resistência. A fabricação desses moldes de fundição sob pressão HPDC é chamada de ferramental de fundição sob pressão de alta pressão. Observe que o ferramental HPDC é fundamental para a melhor qualidade da fundição de metal.

Pinos ejetores

Os pinos ejetores são outros componentes importantes no molde de fundição sob pressão de alta pressão. Eles facilitam a remoção do fundido solidificado da matriz. Você pode encontrar esses pinos na metade móvel da matriz. Quando a fundição de metal estiver resfriada e solidificada, você poderá acionar esses pinos para removê-la. Ele desempenha um papel fundamental no ciclo de produção.

Máquina de fundição sob pressão com câmara fria

A máquina de fundição sob pressão com câmara fria é uma das máquinas mais importantes, com sistema de injeção, sistema de prensa, sistemas de ejeção, etc. Todo o processo de fundição sob pressão será feito por essa máquina de fundição sob pressão com câmara fria.

Componentes de aquecimento

Os componentes de aquecimento podem incluir fornos e elementos de aquecimento. Normalmente, eles não derretem o metal, mas mantêm a temperatura constante. O principal objetivo dessa peça da máquina de fundição sob pressão de alta pressão é garantir que o metal esteja na forma líquida. Observe que o aquecimento consistente é crucial para a qualidade e a consistência das peças fundidas finais.

Como funciona a fundição sob pressão?

Em geral, a fundição sob pressão funciona em cinco etapas. Cada etapa é crucial para a qualidade final das peças fundidas. Portanto, ao iniciar um processo de fundição sob pressão, sempre inspecione o dispositivo. Verifique se há defeitos ou parafusos soltos. Sempre ajuste o dispositivo em suas configurações ideais. Verifique se o sistema de resfriamento está funcionando corretamente ou não.

Depois de verificar seu dispositivo corretamente, você poderá prosseguir com o processo primário de fundição sob pressão. Sempre use equipamentos de segurança, como luvas, roupas e óculos.

Etapa #1 Preparação do molde de fundição sob pressão

Você pode preparar o molde de fundição sob pressão em duas etapas principais. Primeiro, se ele já tiver sido feito, verifique se há defeitos e contaminação antes de usá-lo. Em segundo lugar, o projeto do molde é necessário para produtos personalizados.

O projeto de um molde fundido tem várias etapas. Primeiro, você pode desenhar seu projeto usando um software 3D como o SolidWorks, AutoCAD e outros. Ao projetar o molde, certifique-se de ter organizado adequadamente o canal do portão e a base do molde. O sistema de resfriamento também é uma parte crucial desse processo de projeto. Por fim, verifique o sistema de ventilação e ejeção.

Quando terminar o projeto, prossiga com a análise do esboço. Você pode verificar sua funcionalidade em vários softwares de simulação. Após o teste e a inspeção de qualidade, você pode usar as ferramentas de fundição sob pressão para a produção final.

Etapa #2 Injeção de metal fundido

Nesse processo de fundição HPDC, a máquina injeta metal fundido na cavidade da matriz. Diferentemente de outros métodos, a fundição de alta pressão usa alta pressão e velocidade para esse trabalho, por isso é chamada de fundição de alta pressão.

Primeiro, conecte firmemente as duas metades do molde de fundição sob pressão. Em seguida, com o pressionar de um botão, a máquina HPDC força o metal fundido para dentro da câmara. Essa pressão garante tecnicamente que o metal fundido preencha toda a cavidade. Após a injeção, o metal fundido pode esfriar e solidificar.

Dois métodos principais de injeção são usados no sistema de fundição sob pressão HPDC. Você pode escolher o método correto para o trabalho com base nas necessidades de seu projeto.

Injeção em câmara quente

Quando seu mecanismo de injeção está imerso no reservatório de metal fundido, isso é chamado de injeção em câmara quente. Quando o êmbolo se move, ele puxa o metal fundido para dentro da câmara e o injeta na cavidade da matriz. Esse tipo de injeção é adequado para metais com baixos pontos de fusão. Você pode encontrar isso com frequência máquina de fundição sob pressão com câmara quente são usadas ligas de zinco e magnésio.

Injeção em câmara fria

A injeção em câmara fria, por outro lado, usa um forno de fusão separado. Você pode derramar o metal fundido usando um sistema manual ou automatizado. Na fabricação, o sistema automático geralmente é operado por um êmbolo hidráulico. Ele força o metal fundido a se inserir na cavidade do molde. A injeção em câmara fria é uma técnica comum para a fundição HPDC de alumínio.

Etapa #3 Resfriamento e solidificação

Após a injeção, o metal fundido esfria rapidamente dentro da cavidade da matriz. Algumas fábricas, como a CNM TECH, usam resfriamento controlado. Durante esse período, você deve garantir a solidificação adequada.

Observe que o resfriamento adequado é necessário principalmente para evitar defeitos. Como você sabe, vários defeitos ocorrem devido ao resfriamento inadequado. Alguns defeitos são pontos quentes, desligamentos a frio ou erros de execução, encolhimento e porosidade.

Os canais de resfriamento dentro do molde normalmente estabilizam a temperatura. É preciso garantir que essas cavidades sejam projetadas corretamente ao projetar um molde de fundição sob pressão. Na CNM high pressure die casting Factory, nossos engenheiros experientes sempre testam esses sistemas de resfriamento. Assim, nossa fundição de metal tem quase zero defeitos.

Etapa #4 Ejeção

Depois que a peça de liga metálica tiver esfriado e solidificado dentro da matriz, ejete-a usando os pinos ejetores. Execute essa etapa com cuidado para evitar qualquer dano externo. Os pinos ejetores geralmente facilitam esse processo de remoção. Eles se encontram na parte móvel do molde fundido sob pressão.

Etapa #5 Corte e acabamento

Após remover a parte metálica, você poderá encontrar algum material extra no corpo. Talvez você precise de alguns processos de acabamento adicionais para deixá-la em bom estado. Você pode executar o corte, o esmerilhamento ou outros métodos de tratamento de superfície.

O método de corte geralmente remove o excesso de material da peça de metal. Ele pode ser manual ou automatizado. Entretanto, uma superfície lisa pode precisar de retificação, lixamento ou usinagem. Esses métodos podem ajudá-lo a atingir as dimensões desejadas.

Se precisar de mais acabamento, você pode usar diferentes tratamentos de superfície do alumínio. Há muitas maneiras de fazer isso. Essas técnicas podem ajudar suas peças de fundição HPDC a serem mais robustas e menos propensas a enferrujar. Os métodos mais comuns são o preto ou alumínio anodizado transparentepintura, revestimento em pó, revestimento eletrônico e muito mais.

Depois de tudo isso, suas peças de fundição HPDC podem precisar de testes para certificações. Observe que as certificações criam confiança e confiabilidade no cliente em aplicações reais.

Quais são os principais recursos da fundição sob pressão?

Na seção anterior, discutimos em detalhes o processo de fundição sob pressão HPDC. Como você sabe, no processo de fundição HPDC, a máquina despeja o metal fundido na cavidade da matriz ou do molde em alta pressão e velocidade. Tecnicamente, isso oferece várias vantagens. Vamos examiná-las uma a uma.

Característica #1 Peças metálicas de alta precisão

Um dos melhores benefícios do processo de fundição HPDC é a precisão. Com essa tecnologia, é possível obter uma precisão muito alta. De acordo com especialistas de vários setores, essa tolerância varia de ± 0,016 mm a ± 0,12 mm.

Recurso #2 Trabalhar com projetos mais complexos

O processo de fundição sob pressão HPDC também permite que você trabalhe com projetos mais complexos. Como você sabe, a alta pressão força o metal fundido a preencher uma cavidade detalhada do molde. Isso significa que esses metais fundidos podem alcançar todos os detalhes do projeto. A maioria das peças metálicas complexas de alumínio é feita por meio do processo de fundição HPDC.

Característica #3 Melhor acabamento de superfície

O processo de fundição HPDC também produz um melhor acabamento de superfície. O metal fundido preenche todos os cantos da cavidade do molde sob alta pressão. Devido a essa pressão, a densidade da peça metálica também permanece a mesma. Por isso, a superfície obtém um resultado melhor após o resfriamento.

Recurso #4 Aumento da produtividade

O processo de fundição sob pressão de alta pressão é muito rápido. Em algumas fábricas, esse processo é totalmente automatizado. Entretanto, seja manual ou automatizado, ele ainda é mais rápido do que outros métodos. Por isso, você pode fabricar centenas de peças de metal em menos tempo. Isso aumenta sua produtividade e reduz os custos.

Recurso #5 Trabalhar com produtos de parede mais fina

Novamente, o metal fundido de alta pressão preenche todos os cantos da cavidade do molde. Essa tecnologia permite que você trabalhe com produtos de paredes mais finas. Alguns exemplos típicos são componentes de motores, carcaças e dissipadores de calor.

Recurso #6 Melhor qualidade

As peças fundidas sob alta pressão são famosas por sua alta qualidade e consistência. Os parâmetros controlados do processo e os moldes precisos sempre proporcionam peças fundidas uniformes. Essa qualidade consistente garante melhores propriedades mecânicas. Especificamente, as peças de metal fundido podem ter mais resistência e durabilidade.

Característica Matrizes duráveis #7

Por fim, as ferramentas usadas na fundição HPDC geralmente são feitas de aço de boa qualidade. Esses moldes ou matrizes podem facilmente lidar com alta pressão repetidamente. De modo geral, as matrizes duráveis eliminam a necessidade de substituição frequente. Uma vez criadas, elas podem produzir milhares de peças metálicas repetidamente, reduzindo os custos de produção.

Quais materiais são compatíveis com a fundição sob pressão?

Embora a fundição HPDC possa funcionar com a maioria dos tipos de metais, ela é incomum. Os materiais mais comuns que as pessoas costumam usar são alumínio, magnésio e zinco. Os metais ferrosos não são ideais, pois são mais propensos à ferrugem.

Alumínio

O alumínio é um dos materiais mais usados na fundição HPDC. Esse metal tem uma alta relação resistência/peso e é 100% reciclável. O alumínio também é famoso por sua excelente resistência à corrosão. Em comparação com seu peso, o alumínio pode suportar grandes cargas. É possível encontrar seu uso na construção civil, no setor automotivo e aeroespacial.

Além disso, o alumínio tem boa condutividade térmica e elétrica. Por isso, ele é usado com frequência em eletrodomésticos e vários aparelhos elétricos.

Magnésio

O magnésio também é um metal leve usado na fundição HPDC. Embora não seja tão famoso quanto o alumínio, o magnésio também é predominante em muitas aplicações. Ele é especialmente adequado para uso onde a redução de peso é crucial. Pode ser usado em assentos de veículos, carrinhos, laptops ou câmeras.

O magnésio é resistente e fácil de usinar. Você pode dar a ele uma forma complexa e detalhes intrincados. Além disso, você pode usá-lo para várias aplicações de amortecimento.

Zinco

As ligas de zinco são outro material famoso usado na fundição sob pressão de alta pressão. Elas são normalmente conhecidas por sua excelente fluidez e baixo ponto de fusão. Entretanto, as ligas de zinco têm melhor estabilidade dimensional. É possível criar formas complexas com paredes finas.

As ligas de zinco também são resistentes a impactos e adequadas para trabalhos de desempenho de longa duração. Elas são usadas principalmente em decorações, mas outras aplicações incluem ferramentas de travamento, engrenagens e várias peças de automóveis.

O uso da fundição HPDC em vários setores

As peças de fundição sob pressão HPDC são predominantes em muitos setores. Elas são versáteis e as pessoas as utilizam em muitas aplicações. Como o HPDC oferece vários recursos, podemos encontrar seu uso nos seguintes setores:

Setor automotivo

O setor automotivo é um local comum para fundições HPDC. Blocos de motor, engrenagens de transmissão, carcaças de caixas de câmbio e outras peças de alumínio são comuns. Assim como os assentos de carro, a fundição de alta pressão também pode ser usada para vários suportes estruturais.

Como você sabe, a fundição HPDC produz peças fortes e leves, o que é muito importante na indústria automobilística.

Eletrônicos de consumo

Outro local popular para peças de fundição HPDC são os produtos eletrônicos de consumo. Você pode encontrar essas peças fundidas em smartphones, laptops, câmeras e outros dispositivos eletrônicos.

Como você sabe, o processo de fundição de alta pressão garante que esses componentes atendam a tolerâncias rígidas. Outros métodos de acabamento podem alcançar um apelo estético.

Equipamentos médicos

Na área médica, é fundamental usar materiais leves e precisos. A fundição HPDC permite que você produza peças metálicas de alta qualidade e que atendam a tolerâncias rígidas.

Vários dispositivos de diagnóstico e equipamentos cirúrgicos também usam peças fundidas de HPDC. Além disso, vários alojamentos de dispositivos também são feitos de peças fundidas de alta pressão.

Setor de defesa

A necessidade de peças leves é fundamental no setor de defesa. Elas tornam os caminhões militares mais móveis, mais rápidos e melhores no uso do combustível. Por isso, as operações são mais eficientes e mais fáceis de mover e montar.

Mais importante ainda, os materiais leves oferecem benefícios táticos em vários combates. Armas, veículos militares e dispositivos de comunicação são exemplos disso.

Indústria aeroespacial

Esse setor depende principalmente de peças de fundição HPDC. A maioria dos aviões precisa de peças resistentes e leves. Peças de motor, carcaças e suportes são itens comuns de aviões HPDC.

O que é fundição HPDC de alumínio?

A fundição de alumínio HPDC é a fundição sob pressão de alta pressão mais comum. O processo é o mesmo, mas o material é o alumínio. Entretanto, o alumínio HPDC é adequado por vários motivos.

As peças de alumínio HPDC estão na moda porque são precisas. Seu acabamento de alta qualidade também as torna ideais para muitos trabalhos. Conforme discutido na seção anterior, as pessoas usam essas peças em muitos campos.

Além disso, as peças fundidas de alumínio HPDC são resistentes e duram muito tempo. Elas são fortes em comparação com a sua resistência. Portanto, você pode usá-las em muitos lugares onde o suporte é necessário, como assentos de carro.

Como você sabe, a fundição HPDC de alumínio trabalha com alta pressão e velocidade. Assim, ela pode produzir centenas de peças em menos tempo. Portanto, a fundição sob pressão de alumínio de alta pressão é barata por unidade.

As ligas de alumínio HPDC também são predominantes em uma variedade de aplicações estruturais. Algumas das partes estruturais do seu carro são feitas de ligas de alumínio HPDC, assim como os blocos do motor e o chassi.

As ligas de alumínio comuns usadas no HPDC incluem A380, A383 e A360. O A380 ou o A383 são adequados para a força e a resistência à corrosão. Por outro lado, a A360 oferece excelente estanqueidade à pressão. Essas ligas têm benefícios exclusivos nos processos de fundição HPDC.

Fundição sob pressão de alta pressão vs. fundição sob pressão de baixa pressão (HPDC vs. LPDC)

Tanto a fundição sob pressão de alta pressão quanto a fundição sob pressão de baixa pressão são predominantes em aplicações do mundo real. No entanto, cada uma tem seus benefícios e usos exclusivos. Já aprendemos muito sobre a HPDC. Vamos comparar a fundição sob pressão HPDC com a fundição sob pressão LPDC na tabela a seguir.

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Perguntas frequentes

O aço pode ser fundido sob pressão?

É possível fundir aço inoxidável sob pressão, mas isso raramente acontece. Alumínio, magnésio e zinco são metais populares que podem ser usados para fundição sob pressão de alta pressão (HPDC). O aço tem um alto ponto de fusão. Simplificando, suas qualidades o tornam inadequado para a fundição HPDC. Você ainda pode fazer a fundição sob pressão, mas ela pode custar mais do que você imaginava.

Quais produtos são fabricados por fundição sob pressão de alta pressão?

Você pode criar uma variedade de produtos usando a tecnologia HPDC. Como você sabe, a fundição sob pressão de alta pressão usa alta pressão e velocidade para fabricar cada componente. Como resultado, você pode criar designs mais complexos e de melhor qualidade. Algumas peças fundidas com HPDC são blocos de motor, equipamentos cirúrgicos, laptops e muito mais.

Qual é a pressão de fundição no HPDC?

A pressão de fundição é geralmente a força usada no processo de fundição HPDC. Essa pressão geralmente força o metal fundido a alcançar todos os cantos da cavidade do molde. No entanto, ela normalmente varia de 1500 a 2500 psi. A pressão exata depende do tipo de projeto e dos metais.

Que tipo de alumínio é usado para a fundição sob pressão de alta pressão?

O tipo mais comum de alumínio usado para fundição HPDC é o A380. O A380 é a liga mais comum na fundição sob pressão porque é forte e fácil de trabalhar. Essa liga geralmente tem mais fluidez do que a A360. Portanto, o A380 é mais adequado do que o A360 para o processo de fundição sob pressão de alta pressão. Além disso, o A380 oferece excelente estabilidade dimensional e condutividade.

Resumo

A fundição sob pressão de alta pressão (HPDC) cria peças metálicas em alta pressão e velocidade. A pressão geralmente varia de 1500 psi a 2500 psi. A fundição HPDC é um método rápido e eficiente para a fabricação de formas complexas.

A fundição HPDC de alumínio é a mais comum. A liga de alumínio A380 é mais predominante nesse caso. O alumínio é forte, leve e oferece excelente resistência à corrosão. Por isso, ele é usado com frequência em muitas aplicações.

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