Fundição é um processo no qual material liquefeito, como metal fundido, é derramado na cavidade de um molde especialmente projetado e endurecido. Após a solidificação, a peça é retirada da matriz para passar por diversos tratamentos de acabamento ou para utilização como produto final. A fundição é normalmente usada para criar formas sólidas complexas, e os produtos fundidos são encontrados em uma ampla gama de aplicações, incluindo componentes automotivos, peças aeroespaciais, eletrônicos, dispositivos mecânicos e materiais de construção.
Embora a fundição seja uma das técnicas de fabricação mais antigas conhecidas, os avanços modernos na tecnologia de fundição levaram a uma ampla gama de métodos de fundição especializados. Os processos de conformação a quente, como fundição sob pressão, fundição de precisão, fundição de gesso e fundição em areia, oferecem cada um seus próprios benefícios de fabricação exclusivos. A comparação das vantagens e desvantagens dos tipos comuns de processos de fundição pode ajudar na seleção do método mais adequado para um determinado ciclo de produção.
Fundição em areia:
A fundição em areia normalmente depende de materiais à base de sílica, como areia sintética ou ligada naturalmente. A areia de fundição geralmente consiste em grãos esféricos finamente moídos que podem ser firmemente compactados em uma superfície de moldagem lisa. A peça fundida é projetada para reduzir o potencial de rasgos, rachaduras ou outras falhas, permitindo um grau moderado de flexibilidade e encolhimento durante a fase de resfriamento do processo. A areia também pode ser reforçada com a adição de argila, o que ajuda as partículas a se unirem mais estreitamente. Muitos produtos automotivos, como blocos e carcaças de motores, são fabricados por fundição em areia. Suas principais vantagens como processo de fundição incluem:
- Custos de produção relativamente baratos, especialmente em tiragens de baixo volume.
- A capacidade de fabricar componentes grandes.
- Capacidade para fundir materiais ferrosos e não ferrosos.
- Baixo custo para ferramentas pós-fundição.
- Apesar de seus benefícios, a fundição em areia produz um grau de precisão menor do que os métodos alternativos e pode ser difícil fundir em areia componentes com especificações de tamanho e peso predeterminadas. Além disso, este processo tem tendência a produzir produtos com um acabamento superficial comparativamente áspero.
Fundição de investimento:
A fundição de precisão usa um padrão de cera descartável para cada peça fundida. A cera é injetada diretamente no molde ou pré-revestida com um material refratário líquido antes da injeção. O material de formação fundido é então derramado no molde e deixado endurecer e assumir a forma do padrão de cera. O componente é então ejetado, enquanto o padrão de cera é derretido da peça fundida e disponibilizado para reutilização. A fundição de precisão é frequentemente usada para fabricar peças para as indústrias aeroespacial e automotiva, bem como para as forças armadas. Algumas das vantagens centrais de usar um processo de fundição de precisão incluem:
- Um alto grau de precisão e resultados dimensionais precisos.
- A capacidade de criar peças de paredes finas com geometrias complexas.
- A capacidade de fundir materiais ferrosos e não ferrosos.
- Acabamento superficial de qualidade relativamente alta e detalhes nos componentes finais.
- Embora seja altamente precisa, a fundição de precisão é geralmente mais cara do que outras técnicas de fundição comparáveis e normalmente só é econômica quando as peças fundidas em areia ou gesso não podem ser usadas. No entanto, às vezes a despesa pode ser compensada com custos reduzidos de usinagem e ferramentas devido aos resultados de qualidade da superfície das peças fundidas.
Fundição sob pressão:
A fundição sob pressão é um método de moldagem de materiais sob alta pressão e geralmente envolve metais e ligas não ferrosos, como zinco, estanho, cobre e alumínio. O molde é revestido com lubrificante para ajudar a regular a temperatura da matriz e auxiliar na ejeção do componente. O metal fundido é então injetado na matriz sob alta pressão, que permanece contínua até que a peça solidifique. Essa inserção pressurizada é rápida, evitando que qualquer segmento do material endureça antes de ser fundido. Após a conclusão do processo, o componente é retirado da matriz e qualquer resíduo é removido. Algumas das principais vantagens proporcionadas pela fundição sob pressão incluem:
- Fechar tolerâncias de tamanho e forma.
- Alta consistência dimensional dos componentes e design uniforme.
- Uma necessidade reduzida de usinagem pós-fundição.
- Apesar de suas vantagens, a fundição sob pressão tem custos de ferramentas relativamente altos, tornando-a mais econômica em execuções de produtos de alto volume. Também pode ser difícil garantir as propriedades mecânicas de um componente fundido sob pressão, o que significa que estes produtos geralmente não funcionam como peças estruturais.