Quais são os 4 principais tipos de fundição

A fundição é um processo fundamental no fabrico que envolve o derrame de material fundido num molde para criar uma forma específica. São empregues vários métodos de fundição, dependendo do material, da complexidade e da utilização pretendida para o produto final. Embora existam várias técnicas de fundição, quatro tipos principais destacam-se pelas suas propriedades e aplicações únicas. Neste blogue, vamos explorar estes quatro tipos principais de fundição - Fundição em Areia, Fundição por Gravidade, Fundição por Pressão e Fundição por Investimento - juntamente com uma breve visão geral de outros métodos notáveis como a Fundição em Gesso, Fundição Centrífuga, Fundição por Espuma Perdida e Fundição a Vácuo.

1. Processo de fundição em areia

A fundição em areia é um dos processos de fundição mais antigos e mais versáteis utilizados na indústria transformadora. Envolve a criação de um molde a partir de areia, que pode acomodar uma grande variedade de ligas metálicas ferrosas e não ferrosas.

Como funciona a fundição em areia

1. Criação de padrões: É feito um padrão do objeto a fundir, normalmente de madeira, plástico ou metal. Este padrão é utilizado para criar uma cavidade na areia.
2. Preparação do molde: A areia é misturada com um aglutinante para formar um molde. O molde é então colocado na areia e a areia é compactada firmemente à sua volta.
3. Remoção de padrões: Depois de a areia ter endurecido, o padrão é removido, deixando uma cavidade na areia que reflecte a forma do objeto desejado.
4. Derrame de metais: O metal fundido é vertido na cavidade. Depois de o metal ter arrefecido e solidificado, o molde de areia é quebrado para revelar a peça fundida.

Vantagens da fundição em areia

• Flexibilidade: A fundição em areia pode ser utilizada para vários metais, incluindo alumínio, ferro e bronze.
• Rentável: Os materiais utilizados na fundição em areia são relativamente baratos, tornando-a adequada para volumes de produção baixos a médios.
• Versatilidade: Pode produzir uma vasta gama de tamanhos e formas, desde pequenos componentes complexos a grandes peças industriais.

Aplicações

A fundição em areia é normalmente utilizada nas indústrias automóvel, aeroespacial e de maquinaria. É ideal para produzir peças como blocos de motor, engrenagens e componentes de maquinaria industrial.

2. Fundição injectada por gravidade

A fundição por gravidade, também conhecida como fundição em molde permanente, envolve o derramamento de metal fundido num molde reutilizável utilizando a gravidade. Este método é frequentemente utilizado para a produção de grandes volumes de peças mais pequenas e precisas.

Como funciona a fundição injectada por gravidade

1. Preparação do molde: O molde é feito de aço de alta qualidade ou de outros materiais duráveis e é concebido para resistir a uma utilização repetida. É normalmente composto por duas metades que se fecham à volta do molde.
2. Derrame de metais: O metal fundido é vertido na cavidade do molde utilizando a gravidade. O processo baseia-se na força natural da gravidade para encher o molde.
3. Arrefecimento e ejeção: Depois de o metal ter arrefecido e solidificado, o molde é aberto e a peça fundida é ejectada.

Vantagens da fundição injectada por gravidade

• Alta precisão: Produz peças com excelente precisão dimensional e acabamento superficial.
• Moldes reutilizáveis: A utilização de moldes duradouros permite a produção de grandes volumes com uma qualidade consistente.
• Boas propriedades mecânicas: As peças fundidas têm uma boa resistência mecânica e podem ser utilizadas em aplicações exigentes.

Aplicações

A fundição por gravidade é normalmente utilizada para produzir componentes nas indústrias automóvel e aeroespacial, tais como componentes de motores, caixas e suportes.

3. Fundição injectada sob pressão

A fundição sob pressão, ou simplesmente fundição sob pressão, é um processo em que o metal fundido é injetado num molde sob alta pressão. Este método é adequado para produzir componentes complexos e de alta precisão com tolerâncias apertadas.

Como funciona a fundição injectada sob pressão

1. Preparação do molde: O molde, normalmente feito de aço de alta resistência, é concebido para suportar as altas pressões envolvidas no processo de fundição.
2. Injeção: O metal fundido é injetado na cavidade do molde a alta pressão, o que garante que o metal preenche todas as partes do molde.
3. Arrefecimento e ejeção: Depois de o metal solidificar, o molde é aberto e a peça fundida é ejectada.

Vantagens da fundição injectada sob pressão

• Alta precisão: Produz peças com excelente precisão dimensional e acabamento superficial.
• Geometrias complexas: Capaz de fundir formas complexas e componentes de paredes finas.
• Produção rápida: Adequado para produção de grandes volumes devido aos rápidos tempos de arrefecimento e solidificação.

Aplicações

A fundição sob pressão é amplamente utilizada nas indústrias automóvel, eletrónica e de bens de consumo. É ideal para produzir peças como caixas, suportes e componentes complexos com elevada precisão.

4. Fundição por cera perdida

A fundição por cera perdida é um processo em que um padrão feito de cera é revestido com um invólucro de cerâmica. A cera é então derretida e removida, deixando uma cavidade que é preenchida com metal fundido.

Como funciona a fundição por cera perdida

1. Criação de padrões: É feito um modelo do objeto a fundir em cera ou num material semelhante.
2. Edifício de fachada: O padrão é revestido com uma série de camadas de cerâmica para criar um revestimento duro.
3. Remoção de cera: A casca é aquecida para derreter e remover a cera, deixando para trás um molde oco de cerâmica.
4. Derrame de metais: O metal fundido é vertido na cavidade do molde.
5. Remoção de conchas: Depois de o metal ter arrefecido e solidificado, o invólucro cerâmico é quebrado para revelar a peça fundida.

Vantagens da fundição por cera perdida

• Alta precisão: Produz peças com excelente detalhe e acabamento superficial.
• Formas complexas: Capaz de fundir geometrias complexas e detalhes intrincados.
• Versatilidade do material: Pode ser utilizado com uma vasta gama de metais, incluindo ligas de alta temperatura.

Aplicações

A fundição por cera perdida é normalmente utilizada nas indústrias aeroespacial, automóvel e médica. É ideal para produzir componentes de alta precisão, tais como lâminas de turbinas, instrumentos cirúrgicos e peças de motores.

Outros métodos de fundição notáveis

Para além dos quatro tipos principais de fundição, existem vários outros métodos que oferecem vantagens específicas para diferentes aplicações. Segue-se uma breve descrição de algumas técnicas de fundição notáveis:

1. Fundição em gesso

A fundição em gesso envolve a criação de um molde utilizando gesso de Paris ou outros materiais semelhantes. O processo é frequentemente utilizado para peças pequenas e complexas e pode atingir um elevado nível de pormenor e acabamento de superfície.

Aplicações

A fundição em gesso é utilizada nas indústrias da arte e da joalharia para criar esculturas detalhadas e componentes de joalharia fina.

2. Fundição centrífuga

A fundição centrífuga utiliza a força centrífuga para distribuir o metal fundido num molde rotativo. Este método é particularmente eficaz para produzir peças cilíndricas com densidade uniforme e menos defeitos.

Aplicações

A fundição centrífuga é normalmente utilizada para o fabrico de canos, tubos e outros componentes cilíndricos.

3. Fundição de espuma perdida

A fundição por espuma perdida é um processo em que é utilizado um padrão de espuma para criar uma cavidade de molde. A espuma é evaporada quando o metal derretido é vertido no molde, deixando para trás uma peça fundida com elevado nível de pormenor.

Aplicações

A fundição por espuma perdida é utilizada nas indústrias automóvel e aeroespacial para produzir componentes complexos com elevada precisão.

4. Fundição sob vácuo

A fundição sob vácuo consiste em verter metal fundido num molde sob vácuo para reduzir a presença de ar e minimizar os defeitos. Este método é frequentemente utilizado para fundir metais sensíveis à oxidação ou à contaminação.

Aplicações

A fundição sob vácuo é utilizada para produzir componentes de alta qualidade nas indústrias aeroespacial e eletrónica.

Conclusão

A fundição é um processo de fabrico versátil e essencial com vários métodos adequados a diferentes aplicações e requisitos. Compreender os quatro principais tipos de fundição - fundição em areia, fundição por gravidade, fundição sob pressão e fundição por cera perdida - juntamente com outros métodos notáveis, como a fundição em gesso, a fundição centrífuga, a fundição por espuma perdida e a fundição a vácuo, fornece informações valiosas sobre a forma como várias peças e componentes são produzidos com precisão e eficiência. Cada método de fundição tem as suas vantagens e é escolhido com base em factores como o material, a complexidade e o volume de produção, garantindo que os produtos finais cumprem as especificações e os padrões de desempenho desejados.