Defeitos comuns de fundição sob pressão: Uma breve visão geral das causas e soluções

Fundição injectada destaca-se como uma técnica de fundição de metal proeminente, caracterizada pela aplicação de alta pressão ao metal fundido dentro de um cavidade do molde, estabelecendo paralelos com o injemoldagem por injeção de plásticos. Este método é especialmente indicado para a produção de um grande número de peças fundidas de pequena e média dimensão, o que o torna o mais utilizado entre os vários processos de fundição. Em comparação com outras técnicas de fundição, a fundição sob pressão apresenta uma acabamento superficial mais suave e consistência dimensional superior. No entanto, é crucial notar que operações e parâmetros incorrectos podem levar a uma miríade de defeitos de fundição sob pressão.

Marcas de fluxo e padrões na fundição injectada

Ao examinar a superfície de peças fundidas sob pressão, é possível notar riscas que se alinham com a direção do fluxo do metal fundido. Estas estrias, distintas da cor do metal de base, apresentam padrões não direccionais e não mostram sinais de progressão.

Compreender as causas profundas destas marcas de fluxo é essencial para atenuar estas anomalias de fundição injectada. Eis algumas das principais razões para a sua formação:

Principais causas das marcas de fluxo

1. Baixa Temperatura do molde: Um molde insuficientemente aquecido pode levar à solidificação prematura do metal fundido, resultando nestas estrias.
2. Design deficiente da porta de entrada e posicionamento inadequado do jito: Os canais que conduzem o metal fundido para o molde, se não forem concebidos de forma óptima, podem perturbar o fluxo, conduzindo a estes defeitos.
3. Baixa temperatura do material: Se o metal fundido não estiver suficientemente quente, pode não fluir suavemente, causando irregularidades na superfície.
4. Velocidade de enchimento lenta e tempo de enchimento curto: Um derrame lento ou inconsistente pode resultar num arrefecimento e solidificação irregulares, dando origem a marcas de fluxo visíveis.
5. Sistema de vazamento ineficiente: Um sistema incorretamente concebido pode impedir o fluxo suave do metal fundido, causando estes padrões.
6. Ventilação inadequada: Sem uma ventilação adequada, o ar retido pode perturbar o fluxo do metal fundido, conduzindo a imperfeições na superfície.
7. Pulverização incorrecta: Uma pulverização inconsistente ou incorrecta pode afetar a temperatura e o fluxo do metal fundido, conduzindo a estes defeitos.

Fratura dendrítica na fundição injectada

Ao inspecionar peças fundidas sob pressão, é possível notar uma rede ou padrão em forma de árvore de fissuras na superfície. Estas fissuras dendríticas pode tornar-se mais pronunciada e generalizada com um número crescente de ciclos de fundição.

Compreender as causas profundas da fissuração dendrítica é essencial para produzir peças fundidas sob pressão de alta qualidade. Eis as principais razões para o aparecimento deste defeito:

Principais causas da fissuração dendrítica

1. Fissuras na superfície do molde de fundição injetada: A presença de pequenas fissuras na superfície do molde pode levar à formação de padrões dendríticos na peça fundida.
2. Pré-aquecimento irregular do molde de fundição injectada: Se um molde não for aquecido uniformemente, pode fazer com que o metal fundido solidifique de forma desigual, conduzindo a fissuras dendríticas. Assegurar um pré-aquecimento consistente e correto é crucial para evitar tais defeitos nas peças fundidas sob pressão.

Cortes a frio na fundição injectada

Fechamento a frio são uma das imperfeições comuns no processo de fundição sob pressão. Ao inspecionar peças fundidas sob pressão, poderá notar reentrâncias distintas, irregulares e lineares na superfície. Estas reentrâncias podem ser penetrantes ou não penetrantes. São normalmente estreitas e alongadas e, por vezes, as suas arestas adjacentes parecem lisas. Sob forças externas, existe a possibilidade de estas áreas se partirem ou separarem.

Compreender as causas profundas do fecho a frio pode ajudar a mitigar esta anomalia da fundição injectada. Aqui estão as principais razões para o aparecimento deste defeito:

Principais causas das paragens por frio

1. Fusão metálica incompleta: Quando duas correntes de metal fundido se encontram, mas não se fundem totalmente, e não existem impurezas entre elas, a ligação resultante pode ser fraca. Este cenário leva muitas vezes à formação de fechos frios.
2. Baixa temperatura de vazamento ou de molde: Se a temperatura do metal fundido ou do molde de fundição for demasiado baixa, pode impedir que os fluxos de metal se fundam corretamente, o que resulta em fechos a frio.
3. Localização incorrecta do portão ou percurso de fluxo alargado: A posição do portão ou um percurso de fluxo demasiado longo pode impedir o fluxo suave do metal fundido, aumentando as probabilidades de fecho a frio.
4. Velocidade de enchimento lenta: Uma velocidade de vazamento lenta pode fazer com que o metal quente endureça demasiado cedo e não preencha completamente o molde, o que pode resultar em lacunas frias ou defeitos. Assegurar uma velocidade de enchimento óptima é crucial para evitar tais imperfeições de fundição.

Defeitos de retração (marcas de afundamento)

Inspeção visual:

Ao examinar a superfície de secções mais espessas de peças fundidas sob pressão, é possível observar reentrâncias suaves que se assemelham à forma de um pires.

Causas de defeitos de retração:

1. Problemas induzidos pela contração:

• A conceção incorrecta da peça fundida sob pressão conduz a variações significativas de espessura.
• Posicionamento incorreto do sistema de gating.

• Pressão insuficiente durante o processo de fundição e tempo de retenção curto.
• Sobreaquecimento em certas zonas do molde de fundição injectada.

2. Conceção inadequada do sistema de arrefecimento:

A conceção do sistema de arrefecimento desempenha um papel fundamental na solidificação do metal fundido. Uma conceção ineficiente pode levar a um arrefecimento desigual, o que, por sua vez, pode causar defeitos de retração.

3. Abertura prematura do molde:

Abrir o molde demasiado cedo, antes de o metal ter solidificado completamente, pode levar a marcas de afundamento na superfície da peça.

4. Temperatura de vazamento excessiva:

A utilização de uma temperatura de metal fundido demasiado elevada pode exacerbar o problema da contração. É crucial manter uma temperatura óptima para garantir uma solidificação uniforme e minimizar as anomalias de fundição.

Recomendações para evitar defeitos de retração:

Para reduzir o risco de defeitos de retração, é essencial concentrar-se na fase de conceção. Assegurar uma espessura de parede uniforme, otimizar o sistema de canais e manter os parâmetros de fundição correctos pode contribuir muito para a produção de peças fundidas sob pressão de alta qualidade. A monitorização regular e o ajuste das variáveis do processo, juntamente com a manutenção de rotina do molde, podem melhorar ainda mais a qualidade da fundição e reduzir a ocorrência de tais defeitos.

Marcas de cunho

Inspeção visual:

Na superfície das peças fundidas, existem vestígios deixados pelo contacto com a cavidade do molde de fundição sob pressão ou marcas semelhantes a degraus que aparecem na superfície das peças fundidas.

Causas das marcas de cunho:

Causas relacionadas com o componente de ejeção

1. Desgaste na face final do pino ejetor.
2. Comprimentos de regulação inconsistentes dos pinos ejectores.
3. Mau alinhamento entre as partes da cavidade do molde de fundição injectada.

Causas relacionadas com a montagem ou deslocação de peças

1. Afrouxamento das peças inseridas.
2. Desgaste ou afrouxamento das peças móveis.
3. A superfície lateral da peça fundida é formada pelas inserções interligadas dos moldes móveis e fixos.

Marcas de soldadura na fundição injectada

Inspeção visual:

Ao examinar, é possível observar pequenas manchas na superfície fundida onde o metal de fundição se fundiu involuntariamente com o molde. Estas manchas, que podem ser metálicas ou não metálicas, podem descolar-se sob forças externas. Uma vez descoladas, as áreas afectadas na superfície de fundição podem parecer brilhantes ou ter uma tonalidade cinzenta escura.

Causas das marcas de soldadura:

1. Presença de material residual: A superfície da cavidade da matriz pode ter restos de substâncias metálicas ou não metálicas.
2. Impurezas introduzidas durante a fundição: Durante o processo de fundição, as impurezas podem ser introduzidas e aderir à superfície da matriz.

Defeitos de laminação

Inspeção visual ou destrutiva:

Após a inspeção, certas áreas da peça fundida sob pressão apresentam camadas metálicas evidentes.

Causas de defeitos de laminação:

1. Rigidez insuficiente do molde: Durante o processo de enchimento de metal, o molde pode vibrar se não tiver a rigidez necessária.
2. Problemas de movimento do êmbolo: Inconsistências ou fenómenos de rastejamento no movimento do êmbolo durante a fase de disparo podem levar a estes defeitos.
3. Conceção incorrecta do sistema de comportas: A conceção do sistema de canais desempenha um papel crucial na garantia de uma fundição sem defeitos. Uma conceção incorrecta pode conduzir a defeitos laminares.

Erosão do metal na fundição injectada

Inspeção visual:

Ao serem examinadas, certas zonas da superfície da peça fundida sob pressão apresentam uma textura rugosa percetível.

Causas da erosão dos metais:

1. Questões relacionadas com o sistema de portas: O posicionamento, a direção e a forma inadequados do sistema interno de comportas no molde de fundição podem levar a um fluxo turbulento do metal fundido, aumentando o risco de erosão.
2. Arrefecimento inadequado: Se as áreas turbulentas do metal fundido dentro do sistema de canais não forem suficientemente arrefecidas devido às condições de fundição, isso pode exacerbar o efeito de erosão na superfície do molde.

Fissuração em peças fundidas sob pressão

Inspeção visual:

Quando o componente fundido sob pressão é imerso numa solução alcalina, as áreas com fissuras aparecem com uma tonalidade cinzenta escura. Os danos na matriz metálica e a abertura das fissuras podem ser de natureza linear ou ondulada. Estas fissuras são estreitas e alongadas e tendem a propagar-se ou a crescer quando sujeitas a forças externas.

Causas da fissuração:

1. Questões relacionadas com a composição das ligas:

1. Teor de ferro excessivo ou teor de silício insuficiente na liga.
2. A presença de impurezas nocivas na liga em níveis elevados pode reduzir a ductilidade da liga.
3. Ligas de alumínio-silício ou ligas de alumínio-silício-cobre com elevado teor de zinco ou cobre.
4. Ligas de alumínio-magnésio com um teor de magnésio demasiado elevado.

2. Questões relacionadas com o processo de fundição:

2. Curto tempo de retenção do molde e breve tempo de manutenção da pressão.
3. Partes da peça fundida com variações significativas da espessura da parede.

3. Desequilíbrio de forças:

3. Força de aperto localizada excessiva, levando a forças irregulares durante a ejeção.

Navegando nas complexidades da fundição sob pressão

Existem muitos outros tipos de defeitos de fundição sob pressão, e teremos a oportunidade de explicar cada um deles cuidadosamente no futuro. Na Prototool, orgulhamo-nos da nossa experiência em serviços de fundição injetada. A nossa equipa especializada pode corrigir vários defeitos para garantir que o produto final seja de primeira qualidade e durabilidade. Dedicamo-nos a ser excelentes e a melhorar sempre, o que faz da Prototool um parceiro fiável para as suas necessidades de fundição injetada. Confie em nós para navegar pelas complexidades deste processo e apresentar sempre resultados excepcionais.