A fundição pneumática e a fundição por injeção de ar podem produzir lingotes de alta qualidade, representando métodos avançados e contemporâneos de conformação de lingotes. No entanto, esse método de fundição é mais sensível a variações na pressão do ar, sendo necessário controlar essa pressão com precisão, além de apresentar requisitos mais rigorosos quanto à qualidade do gás utilizado na fundição. Quanto menor o teor de água, melhor. O anel de grafite poroso utilizado se desgasta rapidamente e é caro. Além disso, a tecnologia de fundição é exigente e difícil de dominar.
A fundição pneumática com topo quente consiste em fazer passar gás a uma determinada pressão entre o tampa superior aquecida e o cristalizador, e sua pressão está exatamente em equilíbrio com a pressão estática da massa fundida naquele ponto, formando uma camada de ar entre a massa fundida e a parede do molde. A massa fundida conta com essa camada de ar para deslizar para baixo e se solidificar, reduzindo assim significativamente a condução de calor por contato do molde (1 resfriamento), tornando a superfície do lingote lisa, a camada resfriada mais superficial e melhorando também a estrutura cristalina interna.
A diferença entre o hot top de deslizamento de ar e o hot top de pressão de ar é que um anel de grafite microporoso está embutido no molde, e o óleo e o gás penetram pela abertura do anel de grafite para formar uma camada de ar que permite que a massa fundida deslize para baixo, solidifique e assuma a forma desejada, o que permite a produção de lingotes fundidos de alta qualidade.
Vantagens da fundição por deslizamento a ar
- A qualidade da superfície do lingote é excelente. À medida que o resfriamento primário é enfraquecido e o resfriamento secundário é reforçado, a cavidade do líquido torna-se mais plana, o que basicamente elimina as condições para a formação de segregações superficiais. Como ainda há uma camada quente na parte superior do lingote, a possibilidade de formação de camadas é bastante reduzida quando a velocidade de fundição é aumentada. Devido à camada de lubrificação de óleo/gás entre o invólucro do lingote e a parede do molde, a tendência à formação de rachaduras e arranhões superficiais também é bastante reduzida. Portanto, a qualidade da superfície dos lingotes fundidos por deslizamento a ar é melhor do que a dos lingotes fundidos por topo quente.
- A tendência à formação de trincas no lingote é reduzida. O formato mais plano da cavidade do líquido torna a distribuição da tensão térmica mais uniforme, reduzindo assim a tendência à formação de trincas no lingote. É possível utilizar uma velocidade de fundição mais alta, o que melhora a eficiência da produção.
- Os grãos são mais finos e uniformes. Tanto uma maior resistência ao resfriamento quanto uma velocidade de fundição mais elevada aumentam a velocidade média de cristalização do lingote. Portanto, a estrutura cristalina do lingote é mais fina e uniforme, o que melhora o desempenho geral de todo o lingote.
- A intensidade de mão de obra é baixa.