A fundição em areia é usada para produzir uma grande variedade de componentes metálicos com geometrias complexas. Essas peças podem variar muito em tamanho e peso, variando de algumas onças a várias toneladas. Algumas peças menores fundidas em areia incluem componentes como engrenagens, polias, virabrequins, bielas e hélices. As aplicações maiores incluem caixas para equipamentos grandes e bases de máquinas pesadas. A fundição em areia também é comum na produção de componentes automotivos, como blocos de motor, coletores de motor, cabeçotes de cilindro e caixas de transmissão.
A fundição em areia, o processo de fundição mais amplamente utilizado, utiliza moldes de areia descartáveis para formar peças de metal complexas que podem ser feitas de quase qualquer liga. Como o molde de areia deve ser destruído para remover a peça, chamada de fundição, a fundição em areia normalmente tem uma baixa taxa de produção. O processo de fundição em areia envolve o uso de um forno, metal, padrão e molde de areia. O metal é derretido na fornalha e então despejado na cavidade do molde de areia, que é formado pelo padrão. O molde de areia se separa ao longo de uma linha de partição e a fundição solidificada pode ser removida. As etapas desse processo são descritas com mais detalhes na próxima seção. Na fundição em areia, o principal equipamento é o molde, que contém vários componentes. O molde é dividido em duas metades - a capa (metade superior) e o arrasto (metade inferior), que se encontram ao longo de uma linha de partição. As duas metades do molde estão contidas dentro de uma caixa, chamada de frasco, que por sua vez é dividida ao longo dessa linha de partição. A cavidade do molde é formada pela embalagem de areia ao redor do padrão em cada metade do frasco. A areia pode ser embalada manualmente, mas máquinas que usam pressão ou impacto garantem um empacotamento uniforme da areia e requerem muito menos tempo, aumentando assim o ritmo de produção. Depois que a areia foi compactada e o padrão removido, uma cavidade permanecerá que formará a forma externa da peça fundida. Algumas superfícies internas da peça fundida podem ser formadas por núcleos.
A fundição em areia pode ser usada em quase todas as ligas. Uma vantagem da fundição em areia é a capacidade de fundir materiais com altas temperaturas de fusão, incluindo aço, níquel e titânio. Os quatro materiais mais comuns usados na fundição em areia são mostrados abaixo, junto com suas temperaturas de fusão
Temperatura de fusão dos materiais
Ligas de alumínio 1220 ° F (660 ° C)
Ligas de latão 1980 ° F (1082 ° C)
Ferro fundido 1990-2300 ° F (1088-1260 ° C)
Aço fundido 2500 ° F (1371 ° C)
O custo do material para fundição em areia inclui o custo do metal, derretimento do metal, areia do molde e areia do núcleo. O custo do metal é determinado pelo peso da peça, calculado a partir do volume da peça e da densidade do material, além do preço unitário do material. O custo de fusão também será maior para um peso de peça maior e é influenciado pelo material, pois alguns materiais são mais caros para fundir. No entanto, o custo de fusão é normalmente insignificante em comparação com o custo do metal. A quantidade de areia de molde usada e, portanto, o custo, também é proporcional ao peso da peça. Por último, o custo da areia do núcleo é determinado pela quantidade e tamanho dos núcleos usados para fundir a peça.
Vantagens do processo de fundição em areia
Pode produzir peças muito grandes
Pode formar formas complexas
Muitas opções de materiais
Baixo custo de ferramentas e equipamentos
A sucata pode ser reciclada
Prazo de execução curto possível
Formulários:
Peças de máquinas de construção, peças de andaimes, blocos de motor e manifolds, bases de máquinas, engrenagens, polias, peças agrícolas, peças marítimas, peças médicas, hardware, peças automotivas, ect.
