A fundição sob pressão é um processo de fundição de metal caracterizado por forçar o metal fundido sob alta pressão a uma cavidade do molde . A cavidade do molde é criada usando duas matrizes de aço temperado que foram usinadas em forma e funcionam de maneira semelhante a um molde de injeção durante o processo. A maioria das peças fundidas são fabricadas com metais não ferrosos , especificamente zinco , cobre , alumínio , magnésio , chumbo , estanho e ligas à base de estanho . Dependendo do tipo de metal que está sendo fundido, é usada uma máquina de câmara quente ou fria.
O equipamento de fundição e as matrizes de metal representam grandes custos de capital e isso tende a limitar o processo à produção de alto volume. A fabricação de peças usando fundição sob pressão é relativamente simples, envolvendo apenas quatro etapas principais, o que mantém o custo incremental por item baixo. É especialmente adequado para uma grande quantidade de pequenas peças fundidas para médias, que é por isso fundição produz mais de metal fundido do que qualquer outra fundição de peças fundidas process.Die são caracterizados por um muito bom acabamento de superfície (por fundição padrões) e consistência dimensional.
Material e dureza de matriz e componente para vários metais fundidos
Componente de matriz
Inserções de cavidade
Cores
Pinos principais
Peças do Sprue
Bocal
Pinos ejetores
Manga do êmbolo
Bloco de suporte
Dois dados são usados na fundição; um é chamado de "cobertura da metade" e o outro de "ejetor da metade". Onde eles se encontram é chamada de linha de partida . A matriz de cobertura contém o canal (para máquinas de câmara quente) ou orifício de injeção (para máquinas de câmara fria), que permite que o metal fundido flua para as matrizes; esse recurso é compatível com o bico injetor nas máquinas de câmara quente ou na câmara de injeção nas máquinas de câmara fria. A fieira ejector contém os pinos de ejector e, geralmente, o corredor , que é o caminho a partir do orifício do canal de entrada ou de tiro para a cavidade do molde. A matriz de cobertura é presa ao cilindro estacionário ou frontal da máquina de fundição, enquanto a matriz ejetora é presa ao cilindro móvel. A cavidade do molde é cortada em duas inserções de cavidade , que são peças separadas que podem ser substituídas com relativa facilidade e aparafusadas nas metades da matriz.
As matrizes são projetadas para que a fundição acabada deslize para fora da metade da tampa da matriz e permaneça na metade ejetora à medida que as matrizes são abertas. Isso garante que a fundição seja ejetada a cada ciclo, porque a metade do ejetor contém os pinos ejetores para empurrar a fundição para fora da metade da matriz. Os pinos ejetores são acionados por uma placa de pinos ejetores , que aciona com precisão todos os pinos ao mesmo tempo e com a mesma força, para que a fundição não seja danificada. A placa do pino ejetor também retrai os pinos após a ejeção da peça fundida para se preparar para a próxima foto. Deve haver pinos ejetores suficientes para manter a força geral em cada pino baixa, porque a fundição ainda está quente e pode ser danificada por força excessiva. Os pinos ainda deixam uma marca, portanto devem estar localizados em locais onde essas marcas não prejudiquem o objetivo da peça fundida.
Outros componentes da matriz incluem núcleos e slides . Os núcleos são componentes que geralmente produzem orifícios ou aberturas, mas também podem ser usados para criar outros detalhes. Existem três tipos de núcleos: fixos, móveis e soltos. Núcleos fixos são aqueles que são orientados paralelamente à direção de tração das matrizes (isto é, a direção em que as matrizes se abrem); portanto, elas são fixas ou permanentemente ligadas à matriz. Núcleos móveis são aqueles orientados de qualquer outra maneira que não sejam paralelos à direção de tração. Esses núcleos devem ser removidos da cavidade da matriz após a injeção solidificar, mas antes da abertura da matriz, usando um mecanismo separado. As lâminas são semelhantes aos núcleos móveis, exceto que são usadas para formar superfícies rebaixadas . O uso de núcleos e lâminas móveis aumenta muito o custo das matrizes. [16] Núcleos frouxos, também chamados de pick-outs , são usados para lançar recursos complexos, como furos roscados . Esses núcleos frouxos são inseridos no molde manualmente antes de cada ciclo e, em seguida, ejetados com a peça no final do ciclo. O núcleo deve ser removido manualmente. Núcleos soltos são o tipo de núcleo mais caro, devido ao trabalho extra e ao aumento do tempo de ciclo. Outras características das matrizes incluem passagens e saídas de resfriamento de água ao longo das linhas de separação . Essas aberturas são geralmente largas e finas (aproximadamente 0,13 mm ou 0,005 pol.), De modo que, quando o metal fundido começa a enchê-las, o metal solidifica rapidamente e minimiza a sucata. Nenhum riser é usado porque a alta pressão garante uma alimentação contínua de metal do portão.
As propriedades mais importantes do material para as matrizes são a resistência ao choque térmico e o amolecimento a temperatura elevada; outras propriedades importantes incluem temperabilidade , usinabilidade , resistência à verificação de calor, soldabilidade, disponibilidade (especialmente para matrizes maiores) e custo. A longevidade de um dado depende diretamente da temperatura do metal fundido e do tempo do ciclo. As matrizes usadas na fundição sob pressão são geralmente feitas de aços-ferramenta endurecidos, porque o ferro fundido não suporta as altas pressões envolvidas; portanto, as matrizes são muito caras, resultando em altos custos de partida. Os metais fundidos a temperaturas mais altas exigem matrizes fabricadas com aços de liga mais alta .
