Introdução ao processo de fundição

A fundição de matriz é uma tecnologia de fabricação eficiente na qual o metal fundido é injetado em um molde sob alta pressão e rapidamente resfriado para formar a forma ‌. O processo principal inclui seis etapas: design de molde, fundição, fundição, resfriamento, desmolamento e pós-processamento. Entre eles, o design do molde e o controle de pressão têm um impacto significativo na qualidade do produto acabado ‌. As peças fundidas produzidas por esse processo apresentam alto acabamento superficial e são adequadas para estruturas de paredes finas e complexas, tornando-as particularmente adequadas para a produção em massa.

1. Princípios e características principais do processo de fundição

Princípio do núcleo: sob a ação de alta pressão (geralmente dezenas a centenas de megapascais), o metal líquido ou semi-líquido enche a cavidade do molde a uma velocidade extremamente alta (geralmente 30-80 m/s) e solidifica e se forma sob alta pressão.

Recursos principais:

（1) Alta eficiência e alta produtividade: o ciclo de fundição é extremamente curto, variando de dezenas de segundos a vários minutos, tornando-o altamente adequado para a produção de lotes em larga escala.

（2) alta precisão dimensional e acabamento da superfície: as peças fundidas têm pequenas tolerâncias dimensionais e boa qualidade da superfície (RA 1.6-3.2μm) e geralmente podem ser usadas diretamente com pouco ou nenhum processamento mecânico necessário.

（3) Alta força de fundição: Devido à rápida solidificação sob alta pressão, a estrutura de fundição é densa, os grãos são finos e possui uma resistência mecânica relativamente alta (a resistência à tração é cerca de 25% a 30% maior que a da fundição de areia).

（4) capaz de fabricar peças de paredes finas do complexo: o enchimento de alta pressão garante excelente fluidez do metal fundido, permitindo a produção de peças fundidas com formas extremamente complexas e espessuras de parede muito finas (tão finas quanto 0,5 mm).

（5) Inserir fundição: é fácil colocar peças feitas de outros materiais (como isoladores, buchas, buchas de fios, etc.) no molde e depois os matam para formar assembléias.

Limitações:

（1) Alto custo de equipamentos e moldes: as máquinas de fundição e a fabricação de moldes são extremamente caras e são adequadas apenas para a produção em massa espalhar custos.

（2) Limitações de material: é usado principalmente para ligas não ferrosas, como zinco, alumínio, magnésio e cobre, e raramente é usado para ferro fundido e aço fundido.

（3) Presença de poros: Durante o enchimento de alta velocidade, é difícil ser difícil o ar na cavidade, o que leva à formação de poros dentro da fundição. Geralmente, o tratamento térmico (para evitar bolhas de superfície causado pela expansão do gás) e a soldagem não podem ser realizadas.

（4) Tamanho da peça limitado: restrito pela tonelagem da força de fixação da máquina de fundição.

2. Principais tipos de processos de fundição

A fundição do dado é dividida principalmente em duas categorias com base nas diferenças nos sistemas de injeção:

（1 fundo Hot Chamber Die Casting

• Princípio de trabalho: o mecanismo de injeção (ganso, soco, etc.) está imerso diretamente no forno de metal fundido. Durante a injeção, a máquina usa pressão hidráulica para empurrar o soco, empurrando o metal fundido através do pescoço e bico para dentro do molde.

• Vantagens: velocidade rápida do ciclo (cerca de 1.000 vezes ou mais por hora), eficiência extremamente alta; Menos perda de metal; O processo é simples e fácil de automatizar.

• Desvantagem: o mecanismo de injeção é propenso a corrosão quando está constantemente imerso em metal fundido.

• Materiais aplicáveis: principalmente adequados para ligas de baixo ponto de fusão, como zinco, estanho, chumbo etc. Às vezes, também é usado para a fundição de liga de magnésio pequena.

• Exemplos de aplicação: brinquedos, zíperes, engrenagens, pequenos ornamentos, pequenas peças de hardware.

（2) fundição de matriz de câmara fria

• Princípio de trabalho: o forno é separado do mecanismo de injeção. Primeiro, uma certa quantidade de metal fundido é retirada do forno com uma colher e derramada na manga da injeção (câmara fria). Em seguida, a máquina usa um soco de alta pressão para empurrar o metal fundido para o molde.

• Vantagens: evita o contato prolongado entre o sistema de injeção e o metal fundido de alta temperatura.

• Desvantagem: o tempo do ciclo é mais lento que o do elenco de morrer de câmara quente; Existe a possibilidade de perda de calor e oxidação durante o processo de transferência de metal fundido.

• Materiais aplicáveis: principalmente adequados para ligas de alto ponto de fusão, como ligas de alumínio, ligas de cobre e ligas de magnésio. A grande maioria dos matrizes de liga de alumínio é produzida por esse método.

• Exemplos de aplicação: blocos de motor de automóveis, casos de transmissão, rodas de liga de alumínio, gabinetes elétricos, alojamentos da bomba de água.

3. Fluxo do processo de fundição de matriz (tomando a transação da câmara fria como exemplo)

（1) Preparação e pulverização do molde: Limpe o molde, feche o molde e pulverize o agente de liberação do molde (que possui funções de lubrificação e resfriamento) na superfície da cavidade.

（2) Fechamento e vazamento do molde: o molde é bloqueado sob alta pressão e o metal fundido medido com precisão é derramado na manga de injeção usando uma máquina de vazamento automática ou manualmente.

（3） injeção: a máquina de fundição de matriz empurra o soco em duas etapas:

• Injeção lenta: o soco avança lentamente, empurrando o metal fundido para o portão do molde e expulsar o gás dentro da manga.

• Injeção de alta velocidade: o soco é empurrado a uma velocidade extremamente alta e o metal fundido enche toda a cavidade em alta velocidade sob alta pressão.

（4） segurando a pressão e resfriamento: após a conclusão da injeção, o soco mantém a pressão (retenção de pressão), permitindo que o metal se contrai e solidifique sob pressão.

（5 fundo Abertura e ejeção do molde: Após a fundição solidifica, o molde é aberto e o mecanismo de pino de ejeção empurra a fundição para fora do molde.

（6） pós-tratamento: Remova a fundição, corte o sistema de bloqueio e o sistema de transbordamento (bolo, corredor, flash, saco de escória, etc.) e execute o tratamento de degustação, polimento e superfície, se necessário.

4. Principais campos de aplicação de fundição

Os matrizes quase permearam todos os aspectos da indústria moderna.

A seleção de campos de aplicação para processos de fundição é baseada principalmente no equilíbrio dos seguintes fatores:

(1) Tamanho do lote de produção: deve ser grande o suficiente para espalhar o alto custo do molde.

(2) Complexidade da parte: Quanto mais complexa a forma e maior o grau de integração, mais óbvias as vantagens da fundição se tornam.

(3) Requisitos de material: principalmente aplicáveis ​​a ligas não ferrosas, como alumínio, zinco, magnésio e cobre.

(4) Requisitos de desempenho: Para peças com requisitos de alta resistência e alta densidade (sem porosidade), devem ser adotados processos mais avançados de fundição.

5. Conclusão

A fundição é um processo de fabricação de formato de rede quase eficiente e preciso e é uma tecnologia de pedra angular indispensável na fabricação moderna em larga escala, especialmente nas indústrias automotivas e 3C. No contexto da busca do design leve e integrado, seu status está se tornando cada vez mais importante.