Molde de fundição sob pressão – Como projetar um molde de fundição sob pressão?

“Um molde de fundição sob pressão com especificações exatas suporta processos de produção eficientes. Para projetar e criar tal molde, você precisa de um conhecimento profundo das propriedades do material e da dinâmica do fluxo.”

Nas indústrias de manufatura modernas, as ligas fundidas são transformadas em peças metálicas complexas através de serviços de fundição sob pressão. O molde de fundição permanece como elemento central do processo. Esse molde facilita a produção em massa de peças metálicas, e seus atributos impactam diretamente no design do produto final. Compreender completamente o processo de moldagem por fundição sob pressão facilitará o projeto e a seleção do molde adequado às suas necessidades. Vamos entender os aspectos importantes dos moldes de fundição sob pressão, seus projetos, tipos e vantagens.

O que é um molde de fundição sob pressão?

O fundição A cavidade do molde define as dimensões e os contornos da peça fundida. A liga metálica fundida é injetada nos moldes sob alta pressão; posteriormente, as especificações do molde garantem os resultados. São amplamente utilizados em diversos setores, como aeroespacial, bens de consumo, automotivo e eletrônico, entre outros.  

A relação resistência/peso, os ciclos de produção rápidos, as superfícies consistentes e a adaptabilidade de forma são as vantagens que fazem da fundição sob pressão um método de fabricação ideal. 

O que é fundição sob pressão de molde de alumínio?

Fundição de alumínio moldes ou matrizes são diligentes para a fabricação de peças de alumínio. Esses moldes têm temperatura de fusão e resistência mais altas que o alumínio, caso contrário haverá danos técnicos durante o processo de fundição. Os moldes de fundição de alumínio são relativamente caros.       

Molde de alumínio fundido

O que é molde de fundição sob pressão de alta pressão?

In Fundição sob alta pressão Na fundição sob pressão (HPDC), as principais características são a alta velocidade e a alta pressão. Nesse processo, o metal fundido é vertido na câmara de pressão da máquina de fundição. A cavidade do molde de fundição é preenchida rapidamente e o metal fundido endurece devido à alta pressão. (até 20MPa). A velocidade de enchimento preliminar está entre (0.5~70)m/s. Uma quantidade de peças fundidas de alta qualidade pode ser produzida em um curto período usando moldes de fundição sob pressão de alta pressão. É altamente econômico e econômico quando se trata de projetos de fundição sob pressão.

Etapas envolvidas no projeto de moldes de fundição sob pressão

Existem algumas etapas meticulosas na criação de um projeto de molde de fundição são descritos abaixo.

1- Design e especificação

Os engenheiros contemplam o produto final e criam projetos detalhados com suas especificações típicas. Isso inclui compreensão da tolerância, geometria e complexidade do componente final. O envolvimento de formatos CAD desempenha um papel importante na criação de modelos 3D que atendem aos padrões industriais e aos requisitos pretendidos do produto.

2- Preparação de ferramentas e base de molde

Após a finalização do projeto, vem o segundo processo de preparação do ferramental e da base do molde. Os componentes do molde, como o núcleo do molde e a cavidade da matriz, são cuidadosamente elaborados por fabricantes de ferramentas experientes, aproveitando materiais de alta qualidade, competentes o suficiente para tolerar altas pressões e temperaturas.

3-  Montagem e acabamento de moldes

É o processo central do projeto do molde de fundição que abrange o alinhamento, fixação e encaixe cuidadoso de várias peças. Este estágio detalhado garante resfriamento e ventilação precisos para integrar corrediças e pinos que facilitam a ejeção da peça final. Os tratamentos de superfície e de acabamento são apropriados para prevenir a corrosão, prolongar a durabilidade e facilitar a operacionalidade.     

4- Teste e validação

É imperativo testar meticulosamente o molde antes de colocá-lo em produção em larga escala. Para analisar a qualidade, integridade e funcionalidade do molde, vários testes são regulamentados. Após o teste, pode haver mais alguns ajustes e ajustes necessários para melhorar a consistência do molde.   

5-  Produção e manutenção

Agora o molde está pronto para ser colocado no processo de produção após testes e validação minuciosos. Depois que o molde é encaixado, o metal fundido é alimentado sob alta pressão em uma cavidade do molde. Após a solidificação, as qualidades dos componentes produzidos são verificadas. A operacionalidade e longevidade do molde estão nas mãos de uma manutenção de rotina que preserva indiretamente a qualidade dos componentes fabricados.  

Modelo 3D de um molde de fundição sob pressão 

Peças de molde de fundição sob pressão

Existem várias partes do molde de fundição sob pressão com diferentes especificações e funções. As principais partes da moldagem por fundição são citadas abaixo:

• Molde de capa: A matriz da tampa contém um orifício de injeção para câmara fria ou canal de entrada para máquinas de câmara quente. O objetivo básico de uma matriz de cobertura é permitir a entrada de metal fundido na matriz.  
• Pino Ejetor: Em máquinas de fundição sob pressão, os pinos ejetores permitem a remoção de componentes fundidos. Devem ser posicionados corretamente para regular a remoção consistente.
• Corredor: Permite ou mantém o fluxo de metal fundido do bocal para a cavidade. A pressão é ajustada com a mudança na viscosidade. Quando há menor espessura, a pressão aumenta e vice-versa.
• Sprue: O canal de entrada conecta a unidade de injeção da máquina de moldagem à cavidade do molde. Desempenha um papel significativo na moldagem por injeção, onde permite a remoção do excesso de material.
• Inserção de cavidade: As inserções de cavidade são geralmente fabricadas em aço. Ele molda o exterior dos componentes de fundição sob pressão. É a parte externa do molde e é móvel.
• Placa Ejetora: A placa ejetora aciona os pinos de ejeção durante a remoção da peça fundida. Todos os pinos são movidos com a mesma força e retraídos após a ejeção para a próxima preparação do tiro.  

Peças de molde de fundição sob pressão

Os mencionados acima são as peças típicas de moldes de fundição sob pressão. Apesar disso, alguns moldes personalizados, como moldes fundidos na china também contêm componentes adicionais de acordo com os requisitos do projeto.

Metais Utilizados na Preparação de Moldes Fundidos

Certos metais são comumente usados ​​na preparação de moldes de fundição sob pressão. O específico

Propriedades e aplicações são discutidas abaixo;

mesa: Diferentes metais para preparação de moldes fundidos e suas especificações e aplicações

Diferentes tipos de moldes de fundição sob pressão

Dependendo da finalidade, existem quatro tipos de moldes de fundição sob pressão. Estes são;

1. Matrizes de produção

Como o nome indica, os corantes de produção são empregados para produção em larga escala. O material utilizado na fabricação desses corantes é durável e de alta qualidade para prolongar a vida útil. Portanto, seu custo inicial com ferramentas é muito mais alto, mas compensado pelo uso a longo prazo.

2. Matrizes de prototipagem

A função e o processo de ferramental são como corantes de produção, embora os recursos simplificados e a usinagem minimizem o custo do ferramental. As abordagens de prototipagem são peças impressas em 3D, fundição por gravidade e peças mecânicas. O protótipo produzido não será bom e eficiente em comparação com os corantes de produção. A prototipagem de corantes pode ser uma boa opção quando se trata de pequenas necessidades de produção.

3. Unidade morre

Esses corantes são usados ​​apenas para fundição de peças de máquinas menores e são muito econômicos. Eles são muito úteis devido à função de matrizes removíveis conhecidas como insertos de matriz, que podem ser facilmente substituídas na fabricação de diferentes peças. Os corantes unitários são normalmente apropriados para peças que exigem máxima eficiência e controle.

4. Matrizes de acabamento

Os corantes de acabamento são usados ​​no acabamento de componentes de fundição sob pressão, por exemplo, removendo risers, sprue, flash e canais. É útil quando há grandes volumes de produção. Além disso, às vezes eles exigem cames operados hidraulicamente para remover flashes enganosamente. Já o desmatamento manual é a alternativa onde há uma tez na geometria parcial.  

Técnicas de manutenção de moldes de fundição sob pressão

A eficiência de trabalho e a vida útil dos moldes fundidos podem ser aumentadas por meio de manutenção adequada. Principalmente esses moldes ou corantes são caros, por isso devem ser manuseados com cuidado. Abaixo estão listadas algumas considerações que você deve seguir:

Limpeza de mofo: É imperativo remover ocasionalmente resíduos, poeira e detritos do molde. Você pode usar ar comprimido, escova de aço e solvente suave para limpar o molde. 

Inspecione quanto a danos: O o molde deve ser observado quanto a rachaduras, desgaste ou rasgo. Em caso de danos, o molde deve ser reparado imediatamente para evitar maiores danos.  

Lubrificações de molde: Formal a lubrificação do molde é necessária para um bom funcionamento. O lubrificante deve ser espalhado de maneira uniforme e fina.  

Substituição de peças gastas: Certas partes dos moldes de fundição desgastaram-se mais rapidamente devido ao uso repetido. A substituição destas peças deverá ser feita para evitar a deterioração da qualidade final do produto.

Monitoramento da temperatura do molde: As características dos produtos finais dependem indiretamente da temperatura do molde durante a fundição sob pressão. A temperatura absoluta do material fundido pode ser mantida através de canais de aquecimento ou resfriamento.   

Vantagens dos moldes de fundição sob pressão

O molde de fundição sob pressão tem muitos benefícios, embora exija certa experiência em seu design. Alguns dos méritos são discutidos abaixo.

• Configuração eficiente de peças.
• Centenas a milhares de peças podem ser produzidas a partir de um único molde.
• Alta precisão dimensional.
• Pode suportar alta temperatura e pressão.
• Solidificação e resfriamento rápidos e uniformes.
• Menor custo de produção para produção em larga escala.
• Devido à alta pressão, enchimento adequado de fluido.
• As peças produzidas implicam alta tolerância.
• Qualidade de acabamento nobre do componente produzido.

Resumindo 

Concluindo, os moldes são os principais constituintes do processo de fundição sob pressão. Ao projetar um molde de fundição sob pressão, cada estágio exige avaliação, consideração e gerenciamento diligentes para garantir a fabricação de moldes de fundição sob pressão de qualidade superior. Além disso, a manutenção adequada dos moldes de fundição garantirá a vida útil e a eficiência do trabalho. Permite a fabricação de peças complexas com repetibilidade e precisão. 

Com a demanda significativa por peças livres de corrosão, leves e fortes, o molde de fundição sob pressão atende extensivamente a vários setores, incluindo aeroespacial, automotivo, médico e eletrônico.