A fundição de alumínio em areia é um método de fundição no qual a areia de fundição e a areia de núcleo são utilizadas como materiais de moldagem, e o metal líquido é vertido por gravidade para produzir a peça fundida. É possível obter peças fundidas de alumínio, ferro e a maioria das ligas não ferrosas por meio da fundição em areia.
Como os materiais de moldagem utilizados na fundição em areia são baratos e fáceis de obter, o molde de fundição é fácil de fabricar e pode se adaptar à produção de peças únicas, à produção em lote e à produção em massa de peças fundidas. Por muito tempo, esse tem sido o processo básico na produção de peças fundidas. O molde utilizado na fundição em areia é geralmente composto pelo molde externo de areia e pelo núcleo.
Para melhorar a qualidade da superfície das peças fundidas, costuma-se aplicar uma camada de tinta na superfície do molde de areia e do núcleo. Os principais componentes do revestimento são materiais em pó e ligantes com alta refratariedade e boa estabilidade química em altas temperaturas. Além disso, são adicionados um veículo (água ou outros solventes) e diversos aditivos para facilitar a aplicação. As matérias-primas básicas para a fabricação de moldes de areia são a areia de fundição e o aglutinante para areia. A areia de fundição mais comumente utilizada é a areia siliciosa. Quando o desempenho em altas temperaturas da areia siliciosa não atende aos requisitos de uso, são utilizadas areias especiais, como areia de zircão, areia de cromita, areia de corindo, etc.
Para que o molde e o núcleo de areia fabricados apresentem uma certa resistência, de modo a não se deformarem nem se danificarem durante o manuseio, o fechamento do molde e o vazamento do metal líquido, geralmente é necessário adicionar um aglutinante à areia de moldagem para unir as partículas soltas da areia, transformando-as em areia de moldagem. O aglutinante de areia de moldagem mais utilizado é a argila; além disso, diversos óleos de secagem ou semissecantes, silicatos ou fosfatos solúveis em água e várias resinas sintéticas também podem ser utilizados como aglutinantes de areia de moldagem.
Tipo de fundição de alumínio em areia
De acordo com o aglutinante utilizado na areia e o método de obtenção da resistência, o tipo de areia externa utilizada na fundição em areia divide-se em três categorias: tipo de argila úmida, tipo de argila seca e tipo de areia endurecida quimicamente.
Molde de argila e areia úmida
Os moldes de areia úmida com argila utilizam argila e uma quantidade adequada de água como principais ligantes para a areia de moldagem. Após a confecção dos moldes de areia, estes são diretamente unidos e preenchidos com a mistura no estado úmido. A fundição úmida possui uma longa história e é amplamente utilizada. A resistência da areia úmida depende da pasta de argila, composta por argila e água misturadas em uma determinada proporção. Uma vez misturada, a areia de moldagem já apresenta uma certa resistência. Depois que a areia é transformada em um molde, ela pode atender aos requisitos de moldagem e vazamento. Portanto, as quantidades de argila e água na areia de moldagem são fatores de processo muito importantes.
Molde de areia seca
Os moldes de areia seca utilizados para a confecção desse tipo de molde apresentam um teor de umidade ligeiramente superior ao da areia para moldes úmidos. Após a confecção do molde de areia, a superfície da cavidade deve ser revestida com tinta refratária e, em seguida, colocada em um forno para secar. Após esfriar, o molde pode ser fechado e a fundição realizada. A secagem do molde de areia argilosa leva muito tempo, o que consome bastante combustível, e o molde de areia se deforma facilmente durante o processo de secagem, o que afeta a precisão da fundição. O tipo de areia seca com argila é geralmente utilizado para fabricar peças de aço fundido e peças maiores de ferro fundido. Desde que a areia endurecida quimicamente passou a ser amplamente adotada, os moldes de areia seca têm tendido a ser eliminados.
Molde de areia endurecido quimicamente
A areia endurecida quimicamente utilizada neste molde de areia é denominada “areia endurecida quimicamente”. O aglutinante é, geralmente, uma substância capaz de sofrer polimerização molecular e formar uma estrutura tridimensional sob a ação de um endurecedor. São comumente utilizadas diversas resinas sintéticas e vidro líquido. Existem basicamente três métodos de endurecimento químico: autoendurecimento, endurecimento por aerossol e endurecimento por aquecimento.
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