A fundição sob pressão de alumínio é um processo de fabrico estabelecido desde o século 19. Esta técnica continua relevante na atualidade e, graças aos avanços tecnológicos, tornou-se extremamente sofisticada.
Uma vantagem deste processo é que ele produz peças de metal precisas com precisão incrível e produção de peças de metal mais rápida. Este artigo analisa o processo de fundição de alumínio e todos os detalhes essenciais que você deve saber sobre isso.
O que é a fundição de alumínio
Fundição de alumínio é uma técnica de fabricação que envolve o uso de um forno, metal, máquina de fundição e uma matriz para produzir peças metálicas geometricamente complexas. Os fabricantes usam esse método para criar peças para uma ampla gama de indústrias, incluindo eletrônicos, automotivos e outros produtos de consumo.
Idealmente, o processo começa criando uma matriz de aço resistente com especificações precisas que definem a parte de metal de alumínio que está sendo produzida.
Os fabricantes então aquecem a matriz a uma alta temperatura antes de injetar alumínio fundido em sua cavidade sob pressão. Depois que a matriz esfria, o metal de alumínio acabado pode estar pronto para remoção e uso.
História da fabricação de fundição
Embora a fundição sob pressão tenha ganhado popularidade ao longo do século 19, a sua origem remonta a meados dos anos 1800 nos Estados Unidos e na Europa.
Esta técnica de formação de metal tornou-se mais avançada na década de 1920, quando os fabricantes começaram a produzir peças de metal mais simétricas e complexas. Foi nesse período que a ideia de usar ligas de alumínio tornou-se mais prevalente no processo de fundição.
O principal impulsionador dessa adaptação não percebida foi que as ligas tinham melhor resistência à corrosão, eram mais flexíveis e tinham alta estabilidade dimensional. Além disso, eram uma opção de baixo custo e mais duráveis.
Hoje, este processo de formação de metal tornou-se cada vez mais sofisticado com o uso de design assistido por computador (CAD).
Ao contrário de antes, a prototipagem, o design, a fabricação e os testes se tornaram mais automatizados.
Vantagens da fundição de alumínio
A fundição de alumínio cimentou seu lugar como um dos processos de conformação de metal mais preferidos e uma alternativa ideal à estampagem de metal. Este processo oferece inúmeras vantagens que quase qualquer indústria pode achar práticas, incluindo o seguinte:
- Matérias-primas de baixo custo: O alumínio está abundantemente disponível, tornando-se uma matéria-prima mais acessível. Além disso, é altamente reciclável, reduzindo ainda mais os custos de aquisição e produção.
- Os produtos acabados têm excelente acabamento de superfície: ao contrário de outros processos de formação de metal, incluindo estampagem progressiva, o processo de fundição de alumínio produz peças com excelente acabamento de superfície.
- Máquinas de fundição usam medições precisas para produzir peças complexas mais precisas. Isso se tornou possível devido ao uso de CAD para criar matrizes fundidas levou à criação de projetos mais detalhados que atendem a todos os padrões da indústria.
- Alta tolerância dimensional em peças: Principalmente, as peças metálicas resultantes de fundições de alumínio têm precisãos dimensionais incrivelmente altas
- As peças metálicas têm menos impureza e porosidade: A fundição de alumínio envolve a injeção de alumínio fundido em uma matriz fechada sob pressão. Isso elimina as chances de produzir peças porosas e impuras.
- Ideal para produzir peças com projetos complexos: Uma vantagem significativa de usar este processo de formação de metal é que as fundições de alumínio podem ser altamente precisas. A precisão é uma característica valiosa que apenas alguns processos de formação de metal produzem, tornando a fundição de alumínio mais preferida.
- Alta precisão de espessura: As indústrias que exigem peças metálicas fortes e duráveis podem ir para peças metálicas de fundição de alumínio. Este processo permite o controle preciso da espessura das peças que precisam de produção.
A fundição de alumínio tornou-se procurada pelos benefícios que oferece inúmeras indústrias, incluindo automotiva, médica e fabricação. No entanto, opções limitadas de materiais, ferramentas iniciais altas e, às vezes, problemas de porosidade ainda o retêm ligeiramente.
Ligas comuns de alumínio para fundição sob pressão
Como uma matéria-prima comumente usada, o alumínio tem inúmeras ligas adequadas para várias aplicações. Trabalhar com várias ligas fornece diferentes opções que atendem a várias necessidades de produção.
Esta variação nos tipos de liga é devido à combinação única de propriedades, incluindo ductilidade, resistência à corrosão, resistência e condutividade térmica.
Abaixo estão as várias ligas fundidas de alumínio tipicamente usadas disponíveis:
- ADC12: Esta liga compreende o alumínio como a composição primária, perfazendo 87%. Outras composições do elemento incluem o magnésio e o silicone, que compreendem 0,5% e 13% da liga.
- A380: A variação mais significativa entre o A380 e o ADC12 é a sua quantidade de alumínio, totalizando 89,1%. Outros elementos dominantes na liga incluem silício e magnésio, que compreendem cerca de 10% da liga. Esta liga, como o ADC12, tem outros elementos, incluindo ferro, cobre e zinco.
- A383: O alumínio compõe 84% desta liga, e outros elementos, incluindo cobre, magnésio e silício, contribuem com o resto. Outros elementos em quantidades incrivelmente pequenas incluem ferro, manganês e zinco.
- AISi10Mg: O alumínio também domina a composição elementar desta liga, perfazendo 92%. Outros elementos menos dominantes incluem silício e magnésio, contribuindo para o resto do volume da liga.
- A413: Esta liga, como o resto, tem um volume de alumínio dominante entre 86% e 89%. Ele também tem silício, cobre e magnésio como outros elementos significativos e quantidades mais pequenas de ferro, magnésio e zinco.
Estas ligas têm propriedades diferentes que as tornam adequadas para várias aplicações industriais.
Características das ligas de fundição de alumínio
O alumínio é um metal procurado nos processos de fabricação devido às suas propriedades notáveis. Especialmente como uma liga, o alumínio pode ser mais robusto e suportar inúmeras aplicações industriais.
Abaixo estão as características de liga de fundição de alumínio que você deve saber mais sobre:
- Excelentes propriedades de fundição: as ligas de alumínio têm incrível estabilidade dimensional, baixa porosidade e acabamento perfeito.
- Estas propriedades todas medem até os requisitos de metal para ser usado em processos de fundição.
- Alta fluidez: Os fabricantes podem injetar de forma rápida e eficiente ligas de alumínio fundido facilmente em cavidades de matriz. A fluidez do metal, portanto, dá-lhe a vantagem sobre outros tipos.
- Excelente resistência e ductilidade: Um metal mais dúctil pode facilmente moldar em várias formas complexas, tornando as ligas de alumínio mais fáceis de trabalhar. Eles são difíceis de quebrar ou rachar, pois são principalmente maleáveis em suas formas sólidas.
- Leve: As ligas de alumínio são mais leves para fácil elevação e transferência durante os processos de formação de metais. As indústrias, incluindo aeroespacial e automotiva, encontram o uso de ligas de alumínio para seus componentes e peças muito mais aplicáveis do que outros metais.
- Resistência à corrosão: O alumínio pode resistir à corrosão quando exposto a ambientes agressivos. Isso os torna ideais para a criação de componentes metálicos usados no setor aeroespacial e automotivo, onde a exposição a elementos degradantes é altamente provável.
Outras propriedades, incluindo um baixo ponto de fusão e alta condutividade térmica, tornam as ligas de fundição de alumínio mais aplicáveis à indústria.
Opções de acabamento de superfície para fundição de alumínio
A coisa boa com fundição de alumínio é que pode não exigir toques finais mais intensivos, incluindo polimento. Isso porque o processo garante que as peças de metal acabadas sejam perfeitas para uso imediatamente.
No entanto, você ainda pode tomá-lo como uma opção para criar um melhor toque final. Isso pode ser devido às suas preferências individuais ou fazê-lo para melhorar seu apelo e durabilidade.
Abaixo estão algumas opções de acabamento populares que você pode usar para o seu molde de alumínio:
- Anodização: A anodização envolve a criação de uma camada protetora na superfície de cada parte através de um processo eletroquímico. Esta técnica oxida o alumínio, criando uma camada protetora que o torna durável.
- O processo oferece uma variedade de opções de anodização, incluindo brilhante ou fosco, dependendo de como você prefere suas peças de metal para olhar.
- Revestimento em pó: Esta opção de acabamento usa pó para criar um acabamento durável e duro. Os fabricantes aplicam pó seco antes do aquecimento para fornecer vários acabamentos e cores.
- Esta opção pode ser melhor para criar peças resistentes à corrosão e ao impacto.
- Filme químico: Também conhecido como revestimento de conversão de cromato, este processo envolve a aplicação de uma solução química na superfície da parte metálica para formar uma camada protetora.
Esta opção é principalmente decorativa e marginalmente protetora, mas pode fazer com que suas peças de metal de alumínio durem mais tempo.
Sua escolha de acabamento de alumínio pode depender de como você prefere suas peças para olhar. Além disso, o desejo de tornar esses metais mais estéticos pode motivá-lo a considerar essas opções de acabamento.
Aplicações de peças de fundição de alumínio
As peças de fundição de alumínio estão entre as mais utilizadas em várias indústrias de fabricação, particularmente nas indústrias automotiva e aeroespacial.
Abaixo estão as várias áreas de aplicação de peças de fundição de alumínio:
Construção
A indústria da construção utiliza peças de fundição de alumínio para várias aplicações, incluindo molduras de janelas, molduras de portas, sistemas de coberturas e elementos decorativos.
O alumínio fornece uma alta relação resistência-peso, resistência à corrosão e excelente condutividade térmica. Isso o torna um excelente material perfeito para aplicações de construção.
Automotivo
Blocos de motor, caixas de transmissão, rodas, componentes de suspensão e outras peças estruturais são exemplos da aplicação de peças de fundição de alumínio.
O alumínio oferece alta resistência e rigidez, excelente resistência à corrosão e quase perfeita usinabilidade, tornando-se um material ideal para aplicações automotivas.
Indústria eletrônica
As peças de fundição de alumínio são práticas na indústria eletrônica, incluindo dissipadores de calor, carcaças e componentes estruturais.
O alumínio fornece alta estabilidade térmica, elétrica e dimensional, tornando-se um material ideal para componentes eletrônicos.
Móveis
Peças de fundição de alumínio são utilizáveis na indústria de móveis, incluindo quadros de cadeira, pernas de mesa e elementos decorativos.
O alumínio oferece alta resistência e rigidez, boa resistência à corrosão e excelentes propriedades de acabamento de superfície, tornando-o um material ideal para aplicações de móveis.
Indústria aeroespacial
A aplicação de componentes estruturais de peças de fundição de alumínio na indústria aeroespacial inclui componentes de motor e trem de pouso.
O alumínio fornece uma alta relação resistência-peso, boa resistência à corrosão e excelentes propriedades de fadiga, tornando-se um material ideal para aplicações aeroespaciais.
Essas aplicações definem a versatilidade que esse metal fornece. As propriedades do metal o tornam uma alternativa muito mais preferida a outros metais, e seus baixos custos o tornam muito favorecido.
Alumínio Die Casting Parts Design – 3 fatores a considerar
O design do molde, a localização do ponto de injeção e a espessura da parede são fatores essenciais a serem sempre considerados ao projetar peças de alumínio. No entanto, observe que a aparência da sua peça de metal dependerá do seu design de matriz.
Ao projetar sua matriz, é melhor ajustar suas configurações de máquina CAD para corresponder às suas preferências.
Abaixo estão os três fatores a considerar no design de peças de fundição de alumínio.
Mold Design
É melhor notar que seu design de molde pode definir a consistência e a qualidade da sua peça final. Deve ter a geometria necessária e o acabamento da superfície desejado.
Ao contrário de antes, o design de moldes tornou-se incrivelmente sofisticado devido à automação. Design CAD, que normalmente usa algoritmos de computador para moldar seus moldes de fundição.
Uma vantagem do CAD é que ele é incrivelmente preciso e menos propenso a erros, e você pode confiar nele. Ele também pode criar projetos de moldes que consideram o encolhimento e a distorção que podem ocorrer durante a solidificação.
Seja qual for a sua técnica preferida de design de moldes, ela deve resultar em um molde de alta qualidade que considera suas preferências e expectativas na parte final.
A localização do ponto de injeção
A localização do ponto de injeção determina o fluxo fundido na cavidade do molde. O ponto de injeção deve ser estratégico o suficiente para permitir um fluxo uniforme e evitar bolsas de ar que possam comprometer a qualidade da sua parte final.
É melhor você entender a posição do ponto de injeção também pode afetar a aparência da sua parte, às vezes deixando uma marca que pode fazê-lo parecer inestético.
Espessura parede
Você pode precisar que sua peça de metal seja resistente o suficiente para suportar as pressões e tensões de suas aplicações. Uma ótima maneira de garantir que a espessura da peça atenda às suas expectativas.
Isso significa que você deve projetar cuidadosamente seu molde para acomodar as dimensões e medidas. Isso pode fornecer-lhe uma espessura de peça mais viável. Por favor, note que a espessura da sua peça de metal pode determinar o tempo total de produção e, quanto mais espessas elas forem, mais tempo você terá que esperar.
Entender como seus requisitos de design de molde podem ser úteis para ajudá-lo a criar uma peça fundida de alumínio mais viável.
Alumínio Die Casting Quotes: Personalizado Alumínio Die Casting Protótipos e Peças
Você pode solicitar uma cotação que especifique o número de peças que você precisa e os tipos que você prefere, dependendo do seu setor. Neste caso, é melhor especificar seus requisitos e como você deseja que suas peças metálicas apareçam na superfície.
Abaixo está uma lista de alguns dos fatores que você deve considerar ao solicitar uma cotação:
- Projeto da peça: Forneça desenhos detalhados ou arquivos CAD da peça que você deseja produzir. Inclua informações sobre espessura da parede, dimensões, acabamento da superfície e outras características críticas.
- Quantidade: Indique o número de peças que você deseja produzir. Isso afetará o custo do ferramental e o custo total por peça.
- Seleção de liga: Especifique o tipo de liga de alumínio que você deseja para a peça. Isso afetará as propriedades mecânicas e o desempenho geral da peça.
- Acabamento de superfície: Indique o tipo de acabamento de superfície que você precisa para a peça, como anodização, revestimento em pó ou filme químico.
- Tolerâncias: Fornecer informações sobre as tolerâncias necessárias para a peça, incluindo tolerâncias dimensionais e requisitos de acabamento de superfície.
- Prazo de execução: Especifique o prazo de execução necessário para a produção e entrega das peças.
Saber o que você precisa em uma peça de metal pode informar seu fabricante de alumínio fundido para adaptar a produção. Por favor, certifique-se de que você está claro sobre o que você quer para peças de metal de alta qualidade.
Custo de fundição de alumínio
A fundição de alumínio pode custar uma grande fortuna, mas isso pode depender dos volumes que você precisa e da complexidade das peças de metal. Em média, no entanto, você pode obter uma única parte para preços entre US $ 0,189-5,16.
Este preço pode variar dependendo de vários fatores, incluindo o seguinte:
- Design de peças: A complexidade do design da peça pode afetar o custo de ferramentas e o custo geral de produção. Projetos mais complexos podem exigir ferramentas mais caras e tempos de produção mais longos.
- Seleção da liga: As ligas de alumínio diferentes têm propriedades e custos diferentes, e a escolha da liga pode impactar o custo total da peça.
- Tamanho e quantidade da peça: O tamanho e a quantidade das peças que estão sendo produzidas podem impactar o custo de produção. Peças maiores podem exigir mais material e energia, enquanto quantidades mais altas podem levar a custos por peça mais baixos devido a economias de escala.
- Processo de produção: Diferentes processos de fundição de alumínio têm custos diferentes. Por exemplo, a fundição sob pressão é tipicamente mais cara do que a fundição por gravidade.
- Acabamento de superfície: O tipo de acabamento de superfície necessário para a peça também pode afetar o custo total. Técnicas de acabamento de superfície mais complexas, como anodização, podem adicionar ao custo total.
O custo das peças de fundição de alumínio não é one-fits-all. Portanto, seria melhor considerar os fatores acima para obter uma estimativa bruta de quanto você precisará pagar
É melhor sempre entrar em contato com seu fabricante para determinar o custo total que levaria.
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Conclusão
Fundição de alumínio é um processo comumente usado para a fabricação de peças de precisão. O método tem uma história, de moldes de fundição de areia simples para se tornar um dos processos de formação de metal mais automatizados.
A chave para obter peças de alumínio mais precisas é trabalhar com um fabricante confiável e confiável. Além disso, ajuda a obter um conhecimento adequado do que é preciso para criar tipos mais eficientes.
Espero que este artigo ajude você a entender melhor o processo.
Quais são as diferenças entre fundição de alumínio vs. fundição de areia?
Fundição de alumínio e fundição em areia são dois métodos usados para fundição de peças de alumínio. A fundição é mais rápida, produz peças mais lisas com tolerâncias mais apertadas e é mais cara para pequenas execuções de produção. A fundição em areia é mais lenta, mas mais barata, e pode produzir peças com um acabamento de superfície mais áspero.
Quão caro é a fundição de alumínio?
Estimar o custo da fundição de alumínio pode depender dos vários fatores envolvidos, incluindo o volume de peças produzidas e o tipo de fundição usada. Geralmente, porém, a fundição de alumínio pode ser incrivelmente cara, especialmente se a liga usada for de alta qualidade.
Quão rápido é o processo de fundição?
O processo de fundição é relativamente rápido e pode produzir um volume significativo de peças em um curto espaço de tempo. Todo o processo, desde o enchimento do molde com alumínio fundido até a ejeção da peça acabada, normalmente leva apenas alguns segundos e alguns minutos. No entanto, isso pode depender do tamanho e da complexidade da peça.
