Quais materiais são usados ​​para a construção da casca na fundição de precisão de aço-liga?

Ei! Como fornecedor de fundição de liga de aço, muitas vezes sou questionado sobre os materiais usados ​​para a construção da carcaça neste processo. Então, vamos mergulhar de cabeça e explorar o que acontece na criação dessas conchas cruciais.

A fundição de liga de aço é um processo de fabricação muito interessante. Permite-nos fabricar peças complexas com alta precisão. E o shell é peça fundamental em toda essa operação. Ele forma um molde que mantém a liga de aço fundida até que ela solidifique no formato desejado.

1. Sílica – A Fundação

Um dos materiais mais comuns utilizados na construção de conchas é a sílica. A sílica é como o alicerce dessas conchas. Ela vem em diferentes formas, como sílica fundida e sílica cristalina.

A sílica fundida é muito popular porque tem uma baixa taxa de expansão térmica. Isso significa que quando a liga de aço fundido a quente é despejada na casca, a casca não se expande muito e não racha. Pode suportar altas temperaturas sem perder a forma, o que é crucial para obter peças fundidas precisas.

Já a sílica cristalina também é utilizada, principalmente nas camadas iniciais da casca. Fornece boa resistência e é relativamente barato. Mas tem uma expansão térmica maior em comparação com a sílica fundida, por isso geralmente é combinada com outros materiais nas camadas posteriores.

2. Zircão – O Reforçador

O zircão é outro material importante. É frequentemente utilizado na camada frontal, que é a camada que entra em contato direto com a liga de aço fundida. O zircão possui excelentes propriedades refratárias, o que significa que pode suportar temperaturas muito altas sem derreter ou reagir com o aço.

O que é ótimo no zircão é que ele proporciona um acabamento superficial liso à peça fundida. Quando o aço solidifica contra uma camada frontal revestida de zircão, a peça resultante tem uma aparência mais agradável e melhor precisão dimensional. Também auxilia na prevenção da penetração do metal na carcaça, o que pode causar defeitos na fundição.

Você pode encontrar mais sobre nossos processos de fundição de precisão emPeças de aço fundido por investimento.

3. Alumina – Adicionando Robustez

Alumina é adicionada à mistura de casca para aumentar sua resistência e rigidez. Pode suportar altas tensões mecânicas durante o processo de fundição. Quando a liga de aço fundido é vazada, cria muita pressão dentro da carcaça. As carcaças reforçadas com alumina podem suportar essa pressão sem se deformar.

A alumina também possui boa resistência ao choque térmico. Se a carcaça sofrer mudanças rápidas de temperatura durante o processo de resfriamento do aço, a alumina ajuda a prevenir rachaduras. Geralmente é utilizado nas camadas de apoio da casca, onde fornece o suporte estrutural necessário.

4. Fichários – Mantendo tudo junto

Agora, todos esses materiais não se juntam sozinhos. Precisamos de fichários para mantê-los no lugar. Existem diferentes tipos de ligantes utilizados, sendo os mais comuns a sílica coloidal e o silicato de etila.

A sílica coloidal é um aglutinante à base de água. É fácil de trabalhar e ecológico. Forma uma forte ligação entre as partículas de sílica, zircão e alumina na casca. Quando a casca é seca, a sílica coloidal deixa uma matriz sólida que mantém a casca unida.

O silicato de etila é um aglutinante de base orgânica. Proporciona uma casca de alta qualidade com excelente acabamento superficial. Mas requer um ambiente mais controlado durante o processo de construção da casca porque pode ser afetado pela umidade e temperatura.

5. Outros aditivos

Além dos principais materiais e ligantes, às vezes utilizamos outros aditivos. Por exemplo, aditivos podem ser usados ​​para controlar o tempo de presa da casca. Se a casca endurecer muito rapidamente, pode ser difícil revestir uniformemente o padrão de cera. Por outro lado, se endurecer muito lentamente, pode atrasar o processo de produção.

Alguns aditivos também são usados ​​para melhorar a permeabilidade da casca. A permeabilidade é importante porque permite que os gases escapem quando a liga de aço fundida é despejada na carcaça. Se os gases não conseguirem escapar, eles podem ficar presos na peça fundida e causar defeitos como porosidade.

Se você estiver interessado em nossoFundição de cera perdida em aço inoxidável, nós ajudamos você. Usamos esses mesmos princípios de construção de cascas para garantir peças fundidas de aço inoxidável de alta qualidade.

A Shell - Processo de Construção

O processo de construção do shell é uma operação de várias etapas. Primeiro, começamos com um padrão de cera da peça que queremos fundir. Mergulhamos esse padrão de cera em uma pasta feita de materiais de revestimento facial (geralmente uma mistura de zircão e um aglutinante). Isso forma a primeira camada da casca.

Após a secagem da primeira camada, mergulhamos o padrão em um material de estuque, que geralmente é sílica grossa ou alumina. O estuque fornece uma superfície áspera para a próxima camada de pasta aderir. Repetimos esse processo de imersão e estuque várias vezes para aumentar a espessura da casca.

Depois que a casca estiver construída na espessura desejada, nós a aquecemos para remover o padrão de cera. Isso deixa para trás uma casca oca pronta para receber a liga de aço fundida.

Por que os materiais certos para a casca são importantes

Usar os materiais certos para a construção da casca é crucial para a qualidade da peça fundida final. Se a carcaça não suportar as altas temperaturas do aço fundido, ela poderá rachar e a peça fundida ficará com defeito. Uma carcaça com mau acabamento superficial pode transferir essa rugosidade para a peça fundida, afetando sua aparência e funcionalidade.

Além disso, a combinação certa de materiais pode melhorar a eficiência do processo de fundição. Por exemplo, uma carcaça com boa permeabilidade pode reduzir as chances de defeitos relacionados a gases, o que significa menos retrabalho e maiores rendimentos de produção.

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Referências

• "Fundição de investimento: processos, materiais e design" por John Campbell
• "Manual de Fundição de Metal" editado por John A. Schey