Proceso de fundición e forxa
En metalurgia, a fundición é un proceso no que un metal líquido é entregado nun molde (xeralmente mediante un crisol) que contén unha impresión negativa (é dicir, unha imaxe negativa tridimensional) da forma desexada.O metal bótase no molde a través dunha canle oca chamada sprue.Despois arrefríanse o metal e o molde e extráese a parte metálica (a fundición).A fundición úsase con máis frecuencia para facer formas complexas que serían difíciles ou pouco económicas de facer por outros métodos.
Os procesos de fundición son coñecidos desde hai miles de anos, e foron moi utilizados para a escultura (especialmente en bronce), xoias en metais preciosos e armas e ferramentas.As fundicións de alta enxeñaría atópanse no 90 por cento dos bens duradeiros, incluíndo coches, camións, aeroespacial, trens, equipos de minería e construción, pozos de petróleo, aparellos, tubaxes, hidrantes, turbinas eólicas, plantas nucleares, dispositivos médicos, produtos de defensa, xoguetes e máis.
As técnicas tradicionais inclúen a fundición á cera perdida (que se pode dividir aínda máis en fundición centrífuga e fundición directa con axuda ao baleiro), fundición en molde de xeso e fundición en area.
O proceso de fundición moderno subdivide en dúas categorías principais: fundición prescindible e non fundición.Descompón ademais o material do molde, como area ou metal, e o método de vertido, como a gravidade, o baleiro ou a baixa presión.
A forxa é un proceso de fabricación que implica a conformación de metal mediante forzas de compresión localizadas.Os golpes son entregados cun martelo (moitas veces un martelo de poder) ou unha matriz.A forxa adoita clasificarse segundo a temperatura á que se realiza: forxa en frío (un tipo de traballo en frío), forxa en quente ou forxa en quente (un tipo de traballo en quente).Para estes dous últimos, o metal quéntase, xeralmente nunha forxa.As pezas forxadas poden variar en peso desde menos dun quilo ata centos de toneladas métricas. A forxa foi feita polos ferreiros durante milenios;os produtos tradicionais eran utensilios de cociña, ferraxes, ferramentas manuais, armas de filo, pratos e xoias.Desde a Revolución Industrial, as pezas forxadas utilízanse amplamente en mecanismos e máquinas sempre que un compoñente requira alta resistencia;tales forxados adoitan necesitar un procesamento adicional (como o mecanizado) para conseguir unha peza case rematada.Hoxe, a forxa é unha importante industria mundial
A fundición de moldes consumibles é unha clasificación xenérica que inclúe molduras de area, plástico, casca, xeso e investimento (técnica de cera perdida).Este método de fundición de moldes implica o uso de moldes temporais e non reutilizables.
Fundición en area
A fundición en area é un dos tipos de fundición máis populares e simples, e utilizouse durante séculos.A fundición en area permite lotes máis pequenos que a fundición permanente en molde e a un custo moi razoable.Este método non só permite aos fabricantes crear produtos a un baixo custo, senón que hai outros beneficios para a fundición en area, como operacións de tamaño moi pequeno.O proceso permite que as pezas de fundición o suficientemente pequenas encaixan na palma da man para as suficientemente grandes só para camas de tren (unha fundición pode crear a cama enteira para un vagón).A fundición en area tamén permite fundir a maioría dos metais dependendo do tipo de area empregada para os moldes.
A fundición en area require un prazo de execución de días, ou incluso semanas, ás veces, para a produción a altas taxas de produción (de 1 a 20 pezas/hora de molde) e é insuperable para a produción de pezas grandes.A area verde (húmida), que é de cor negra, case non ten límite de peso parcial, mentres que a area seca ten un límite práctico de masa parcial de 2.300-2.700 kg (5.100-6.000 lb).O peso mínimo da peza varía entre 0,075 e 0,1 kg (0,17 e 0,22 lb).A area únase mediante arxilas, aglutinantes químicos ou aceites polimerizados (como o aceite de motor).A area pódese reciclar moitas veces na maioría das operacións e require pouco mantemento.
Moldeo de marga
A moldura de marga utilizouse para producir grandes obxectos simétricos como canóns e campás da igrexa.A marga é unha mestura de arxila e area con palla ou esterco.Fórmase un modelo do producido nun material friable (a camisa).O molde fórmase ao redor desta camisa cubrindoo de marga.Despois cócese (coce) e quítase a camisa.Despois colócase o molde en posición vertical nun pozo diante do forno para verter o metal.Despois rómpese o molde.Polo tanto, os moldes só se poden usar unha vez, polo que se prefiren outros métodos para a maioría dos propósitos.
Fundición en molde de xeso
A fundición de xeso é semellante á fundición en area, excepto que se usa xeso de París en lugar da area como material de molde.Xeralmente, a preparación leva menos dunha semana, despois do cal conséguese unha taxa de produción de 1 a 10 unidades/hora de molde, con artigos de tan só 45 kg (99 lb) e tan pequenos como 30 g (1 oz). con moi bo acabado superficial e tolerancias estreitas.[5]A fundición de xeso é unha alternativa barata a outros procesos de moldeo de pezas complexas debido ao baixo custo do xeso e á súa capacidade para producir fundicións de forma case neta.A maior desvantaxe é que só se pode usar con materiais non férreos de baixo punto de fusión, como aluminio, cobre, magnesio e cinc.
Moldeado de concha
A moldaxe de casca é semellante á fundición en area, pero a cavidade de moldura está formada por unha "concha" de area endurecida en lugar dun matraz cheo de area.A area utilizada é máis fina que a area de fundición en area e mestúrase cunha resina para que poida ser quentada polo patrón e endurecida nunha cuncha ao redor do patrón.Debido á resina e á area máis fina, dá un acabado superficial moito máis fino.O proceso é facilmente automatizado e máis preciso que a fundición en area.Os metais comúns que se funden inclúen o ferro fundido, o aluminio, o magnesio e as aliaxes de cobre.Este proceso é ideal para artigos complexos de pequeno e mediano tamaño.
Fundición de investimento
A fundición por investimento (coñecida como fundición á cera perdida na arte) é un proceso que se practicou durante miles de anos, sendo o proceso á cera perdida unha das técnicas de conformación de metais máis antigas coñecidas.Desde hai 5000 anos, cando a cera de abella formaba o patrón, ata as ceras de alta tecnoloxía, os materiais refractarios e as aliaxes especializadas actuais, as pezas de fundición garanten que se producen compoñentes de alta calidade cos principais beneficios de precisión, repetibilidade, versatilidade e integridade.
A fundición de investimento deriva o seu nome do feito de que o patrón está investido, ou rodeado, cun material refractario.Os patróns de cera requiren un coidado extremo xa que non son o suficientemente fortes como para soportar as forzas que se atopan durante a elaboración do molde.Unha vantaxe da fundición de investimento é que a cera pode ser reutilizada.
O proceso é axeitado para a produción repetible de compoñentes de forma neta a partir dunha variedade de metais diferentes e aliaxes de alto rendemento.Aínda que se usa xeralmente para pequenas fundicións, este proceso utilizouse para producir marcos completos de portas de avións, con fundicións de aceiro de ata 300 kg e fundicións de aluminio de ata 30 kg.En comparación con outros procesos de fundición, como fundición a presión ou fundición en area, pode ser un proceso caro.Non obstante, os compoñentes que se poden producir mediante fundición de investimento poden incorporar contornos complicados e, na maioría dos casos, os compoñentes están fundidos preto da forma neta, polo que requiren pouco ou ningún retraballo unha vez fundido.
A forxa pode producir unha peza que é máis resistente que unha peza equivalente fundida ou mecanizada.A medida que o metal se conforma durante o proceso de forxa, a súa textura do gran interno defórmase para seguir a forma xeral da peza.Como resultado, a variación da textura é continua en toda a peza, dando lugar a unha peza con características de resistencia melloradas. Ademais, as forxas poden acadar un custo total inferior ao de fundición ou fabricación.Tendo en conta todos os custos que se incorren no ciclo de vida dun produto, desde a adquisición ata o prazo de reelaboración, e tendo en conta os custos da chatarra, o tempo de inactividade e outras consideracións de calidade, os beneficios a longo prazo das forxas poden superar os aforros de custos a curto prazo. que os fundidos ou as fabricacións poidan ofrecer.
Algúns metais poden ser forxados en frío, pero o ferro e o aceiro son case sempre forxados en quente.A forxa en quente evita o endurecemento por traballo que resultaría do conformado en frío, o que aumentaría a dificultade para realizar operacións de mecanizado secundario da peza.Ademais, aínda que o endurecemento pode ser desexable nalgunhas circunstancias, outros métodos de endurecemento da peza, como o tratamento térmico, son xeralmente máis económicos e máis controlables.As aliaxes susceptibles de endurecer por precipitación, como a maioría das aliaxes de aluminio e o titanio, pódense forxar en quente, seguido do endurecemento.
A forxa de produción supón un importante gasto de capital en maquinaria, ferramentas, instalacións e persoal.No caso da forxa en quente, é necesario un forno de alta temperatura (ás veces denominado forxa) para quentar lingotes ou tochos.Debido ao tamaño dos enormes martelos e prensas de forxa e ás pezas que poden producir, así como aos perigos inherentes ao traballo con metal quente, adoita ser necesario un edificio especial para albergar a operación.No caso de operacións de forxa a caída, deberán tomarse as disposicións para absorber os choques e as vibracións xeradas polo martelo.A maioría das operacións de forxa empregan matrices de conformación de metal, que deben ser mecanizadas con precisión e tratadas térmicamente con coidado para dar forma correcta á peza de traballo, así como para soportar as tremendas forzas implicadas.
Fundición de pezas con
Proceso de mecanizado CNC
Ferro fundido GGG40
Mecanizado de pezas CNC
Aceiro de fundición GS52
pezas de mecanizado
Mecanizado 35CrMo
pezas de forxa de aliaxe
