Fundição em areia versus fundição sob pressão para componentes de latão: qual processo você deve escolher?

Na Hansheng Automation, frequentemente encontramos clientes que possuem seus próprios desenhos, mas não têm certeza de qual processo de fundição usar. Para nós, como fabricantes, diferentes processos de fabricação significam variações de custo, prazo de entrega e complexidade de produção.

Qual processo de fundição você deve usar?

Tomemos como exemplo componentes de latão (ou liga de cobre). Para essas peças, existem dois processos de fundição relativamente maduros para escolher: fundição em areia e fundição sob pressão. No entanto, fazer a seleção do processo real requer consideração multi-dimensional.

Este artigo fornecerá uma visão geral detalhada das diferenças específicas entre fundição em areia e fundição sob pressão quando aplicada a ligas de latão, cobrindo aspectos como custos de ferramentas, tolerâncias dimensionais, prazos de entrega e muito mais. Se você já tem alguma familiaridade com esses processos, pode prosseguir diretamente para a seção de comparação de processos.

A fundição em areia é o método mais antigo e mais utilizado para a produção de componentes de latão. O processo funciona empacotando uma mistura de areia em torno de um padrão de sua peça para formar uma cavidade de molde e, em seguida, despejando latão derretido nessa cavidade para criar a forma final.

Na Hansheng trabalhamos com três tipos de moldes de areia dependendo da aplicação:

Moldes de areia verde- a opção mais comum e-de baixo custo, usando uma mistura de areia de sílica, argila e água. Bem-adequado para a maioria dos componentes de latão padrão.

Moldes de areia de resina- oferecem melhor estabilidade dimensional e acabamento superficial do que areia verde. Recomendado para peças com requisitos de geometria mais rígidos.

Moldes de areia de vidro-água- um sistema ligado a silicato de sódio-que oferece excelente resistência ao calor, frequentemente usado para geometrias maiores ou mais complexas.

Depois que a liga de latão é derretida e vazada, o molde de areia é quebrado após o resfriamento. A peça fundida passa então por uma série de etapas de pós{1}}processamento: remoção do portão, retificação, jateamento e - dependendo de suas especificações - tratamento de superfície e inspeção dimensional.

Vantagem do processo

• A fundição em areia pode atingir estruturas complexas. Cortes inferiores, seções ocas, grandes variações de espessura de parede e formatos não{1}}uniformes são possíveis.
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• O custo do ferramental é relativamente baixo. É adequado para prototipagem e produção de grandes componentes.

A fundição sob pressão força o latão fundido sob alta pressão em um molde de aço endurecido chamado matriz. A matriz é usinada com tolerâncias restritas e produz peças com excelente consistência dimensional e acabamento superficial diretamente fora do molde.

No entanto, este processo envolve custos de ferramentas mais elevados e certas limitações na complexidade geométrica. Uma ferramenta de fundição sob pressão para um componente de latão moderadamente complexo normalmente custa de US$ 3.000 a US$ 10.000, dependendo da complexidade da peça e do número de cavidades. Adequado para necessidades de produção em grande-escala.

A fundição sob pressão também restringe sua geometria. As peças devem ser projetadas com espessuras de parede consistentes, ângulos de inclinação generosos e recortes limitados. Cavidades e núcleos profundos (que criam seções ocas) são difíceis ou impossíveis com a fundição sob pressão padrão.

Vantagem de fundição

• Produção de alto-volume de peças pequenas-a-médias com geometria previsível e repetível. Conectores, conexões, corpos de válvulas em configurações padrão e alojamentos produzidos às dezenas de milhares-especialmente para produtos que exigem esses volumes anuais.

• O custo-por unidade em volume é significativamente menor do que o da fundição em areia, e o-acabamento superficial fundido geralmente requer pós-processamento-mínimo.

A tabela abaixo fornece uma comparação de diversas dimensões importantes entre esses dois processos para componentes de latão, que compilamos para sua referência. Esperamos que seja útil para você.

Como extensão do conhecimento, gostaríamos de apresentar duas ligas de latão comumente usadas na Hansheng: C86300 Bronze de Alumínio e Bronze de Estanho C93200. Ambas as ligas apresentam características de desempenho favoráveis ​​sob os processos de fundição acima mencionados e são classes comuns dentro da família do latão.

C86300 - Alumínio Bronze

C86300 é um bronze de manganês de alta-resistência que contém alumínio, ferro e manganês. Sua resistência à tração atinge aproximadamente 758 MPa com uma dureza Brinell de HB 223–270 (ASTM B505/B505M). As condições operacionais comuns envolvem altas cargas mecânicas (por exemplo, engrenagens, rodas sem-fim, seguidores de came), alto desgaste e carga de fadiga.

C86300 areia molda muito bem. Seu alto teor de liga significa que requer um controle cuidadoso da temperatura durante o vazamento, mas a peça fundida resultante é densa e mecanicamente confiável.

C93200 - Estanho Bronze (SAE 660)

C93200 é um bronze de estanho com chumbo amplamente utilizado em aplicações de rolamentos e buchas. Com uma resistência à tração em torno de 207 MPa e uma dureza relativamente baixa de aproximadamente 60–65 HBW (ASTM B505/B505M). O estanho oferece resistência à corrosão em água e produtos químicos suaves.

As aplicações comuns para C93200 incluem:

• Rolamentos lisos e buchas em sistemas hidráulicos e pneumáticos
• Corpos e sedes de válvulas em serviços com água, vapor e produtos químicos suaves
• Carcaças de bomba onde a resistência à corrosão e a usinabilidade são importantes

Esta liga pode ser processada usando fundição em areia ou fundição sob pressão; no entanto, para requisitos personalizados ou baixo{0}}volume de produção, a fundição em areia geralmente é o método preferido.

Seleção rápida

Se o seu aplicativo estiver entre esses dois perfis,nossa equipe de engenhariapode revisar seus desenhos e condições operacionais para fazer uma recomendação específica antes de se comprometer com o ferramental.

Depois de fornecer uma introdução detalhada a ambos os processos, usaremos nossas próprias práticas de controle de qualidade como exemplo para ilustrar como avaliar as capacidades de gestão de qualidade de um fornecedor.

Na Hansheng, todo pedido de fundição de latão passa pela seguinte sequência após o resfriamento e desmoldagem:

1. Detecção de falhas-de raios X

Porosidade interna, cavidades de contração e inclusões invisíveis na superfície são identificadas por meio de inspeção industrial-de raios X. Esta etapa é padrão em componentes estruturais e peças de uso-crítico.

2. Tratamento de superfície

Dependendo da sua aplicação, as peças podem ser submetidas a jateamento, retificação, polimento ou tratamento químico de superfície para obter o acabamento necessário e proteger contra corrosão.

3. Inspeção Dimensional para CT8 – CT10

Todas as peças fundidas são medidas de acordo com o padrão de tolerância de fundição ISO 8062. Nossa produção padrão fica entre CT8 e CT10, com classes mais precisas obtidas por meio de usinagem pós{4}}fundida. Se o seu desenho indicar dimensões críticas específicas, elas serão verificadas individualmente antes do envio.

4. Certificação de Materiais

Fornecemos certificados de fábrica e relatórios de testes de materiais que confirmam a composição da liga para pedidos onde a rastreabilidade é necessária.

Se o seu projeto tiver requisitos de inspeção específicos - inspeção de terceiros-, testes testemunhais, documentação PPAP - informe-nos na fase de RFQ e nós os incorporaremos no plano de produção.

A Hansheng Automation fornece serviços de fundição de latão, incluindo fundição em areia com areia verde, areia resinosa e moldes de vidro de água, bem como fundição sob pressão e fundição por cera perdida. Nossas instalações estão localizadas em Dongguan.

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Se você não tiver certeza de qual processo se adapta ao seu projeto ou se estiver trabalhando com um desenho que não foi projetado especificamente para fundição, nossa equipe na Hansheng está disponível para revisar seus requisitos e fazer uma recomendação de processo antes de você se comprometer com os custos de ferramentas.

Quanto tempo leva um pedido de fundição de latão desde o desenho até o envio?

Para fundição em areia, o prazo típico entre os desenhos aprovados e o envio é de 2 a 4 semanas para peças padrão. Geometrias complexas que exigem fabricação de machos ou moldes de várias{3}peças podem levar de 3 a 5 semanas. Muitas vezes, amostras de{7}}primeiros artigos podem ser agilizadas - entre em contato conosco para discutir seu cronograma.

Você pode criar formas personalizadas a partir de nossos desenhos 2D ou 3D?

Sim. Projetamos moldes de areia personalizados com base nos desenhos fornecidos. São aceitos arquivos 2D DWG/DXF e 3D STEP/IGES.

Vocês oferecem usinagem CNC pós{0}}fundida?

Sim. Como parte de nossas capacidades de fabricação mais amplas, podemos usinar peças fundidas com tolerâncias dimensionais finais após a fundição. Isso é comum para superfícies de rolamento, recursos roscados, faces de vedação e outros recursos que exigem tolerâncias mais restritas do que a fundição por si só pode oferecer.

Como posso obter um orçamento para fundição de latão personalizada?

Envie-nos seus desenhos (2D ou 3D), sua liga necessária (ou descrição da aplicação se precisar de orientação sobre liga), volume anual estimado e quaisquer requisitos específicos de qualidade ou entrega. Responderemos com um orçamento detalhado dentro de 2 dias úteis.