A fundição fornece peças com geometrias complexas, mas a superfície de uma fundição retirada do molde contém frequentemente defeitos e impurezas. Pós-processamento de fundição é um esforço crítico de engenharia de sistemas que determina a qualidade final, a durabilidade, a funcionalidade e o aspeto do produto.
Este artigo apresenta sistematicamente as fases essenciais do processamento e as tecnologias principais a que uma peça fundida deve ser submetida para passar de uma peça bruta para uma superfície funcional.
O que é o pós-processamento de fundição
O pós-processamento de peças fundidas refere-se a uma série de tratamentos físicos, químicos e electroquímicos estruturados realizados numa peça fundida após desmoldagem, limpeza inicial e aperfeiçoamento dimensional (maquinagem, se necessário), para satisfazer os requisitos especificados propriedades mecânicas, resistência à corrosãoe requisitos estéticos ditada pelos desenhos técnicos. Serve de ligação à garantia de qualidade que liga a peça fundida em bruto ao seu desempenho operacional final.
O fluxo de trabalho de pós-processamento de fundição
A execução de todo o processo segue rigorosamente os princípios progressivos de de grosso a fino, do todo para a partee da preparação à capacitação. Esta metodologia exige que cada etapa anterior crie as condições necessárias para a etapa seguinte. Por exemplo, as tensões devem primeiro ser aliviadas através de uma limpeza de reforço (granalhagem) antes de se poder aplicar um revestimento funcional de alta aderência, assegurando que cada etapa de tratamento assenta na base de qualidade da etapa anterior, evitando o retrabalho e os defeitos.
1. Limpeza em bruto e correção de contornos
A primeira etapa do processo deve ser sacudidelas de areia e bolorA remoção de resíduos de areia e de material do núcleo, se não forem completamente removidos, desgastam seriamente as ferramentas subsequentes. Só após a remoção dos resíduos é que corte de portão, riser e flash proceder. Após o desbaste, retificação, corte e rebarbação deve ser efectuado, utilizando técnicas finas como Método da energia térmica (TEM), Maquinação Eletroquímica (ECM), ou limpeza por ultra-sons. Esta etapa é o ponto final para garantir que o contorno básico da peça fundida é aceitável, preparando-a fisicamente para o tratamento global na fase seguinte.
2. Purificação e reforço da superfície
Quando a superfície da peça fundida está livre de restos e rebarbas, passa para a fase de processamento fino. Em primeiro lugar, é efectuada uma jato de areia ou granalhagem (granalhagem) é efectuada. Esta etapa tem uma dupla função: não só elimina completamente escala de óxido e corrosão mas, mais importante ainda, alivia as tensões internas da fundição por impacto. O alívio das tensões é crucial, uma vez que aumenta a vida útil da peça à fadiga. Antes de qualquer tratamento funcional ser aplicado, desengorduramento e remoção de óleo deve ser efectuada para garantir que a superfície é limpeza químicaque é a base para uma boa aderência do revestimento.
3. Habilitação funcional e preparação da proteção
Esta é a fase principal do pós-processamento, em que são conferidas propriedades específicas à peça fundida. Dependendo do ambiente de funcionamento, a peça fundida pode ser submetida a endurecimento e modificação de superfícies, tais como cementação ou nitretação tratamentos térmicos, para melhorar a resistência ao desgaste. Segue-se a preparação para a proteção, em que a peça fundida pode receber um revestimento de conversão (por exemplo, fosfatação, cromagem) para atuar como ponte de aderência entre o revestimento final e o metal de base. Além disso, para requisitos funcionais específicos, os revestimentos de alto desempenho, tais como Deposição Física de Vapor (PVD) ou Deposição química de vapor (CVD) num ambiente de vácuo, pode ser aplicado.
4. Proteção final e fornecimento de qualidade
A última etapa do processo é revestimento protetor final. Este processo só deve ser aplicado depois de as dimensões, o desempenho e a limpeza da peça fundida estarem completamente em conformidade. A gama de processos de proteção é muito diversificada, incluindo: pintura por pulverização, galvanoplastia (por exemplo, niquelagem ou cromagem), galvanização por imersão a quente, galvanização electrolíticae para ligas específicas, anodização ou Oxidação por microarco (MAO). Após a conclusão da proteção, todo o fluxo de trabalho entra no inspeção da qualidade fase. Apenas as peças fundidas que cumprem todas as especificações técnicas são embalados e entregues ao clienteque marca a conclusão bem sucedida da transformação pós-processamento.
Vantagens do pós-processamento de fundição
A implementação de um fluxo de trabalho sistemático de pós-processamento de fundição produz as seguintes vantagens principais:
- Melhoria da fiabilidade do produto: Granalhagem elimina o stress da fundição, aumentando significativamente a vida à fadiga e a fiabilidade da peça.
- Vida útil alargada: Técnicas como cementação, galvanoplastiae pulverização térmica conferem à peça fundida uma excelente resistência ao desgaste e à corrosão.
- Funcionalidade melhorada: Revestimentos avançados como PVD/CVD permitem funções especializadas, tais como ultra-dureza, baixa fricção ou isolamento.
- Aumento do valor acrescentado: Acabamento de superfície superior e revestimentos funcionais (por exemplo, anodização) melhoram a estética do produto e a sua competitividade no mercado.
Visão geral da tecnologia de pós-processamento
A tabela abaixo resume as tecnologias mais representativas no pós-processamento de fundição, destacando as suas principais funções e áreas de aplicação típicas:
| Tipo de tecnologia | Nome do processo chave | Objetivo funcional principal | Cenários de aplicação típicos |
| Limpeza mecânica e física | Granalhagem/jato de areia | Remover as incrustações, aliviar o stress interno, aumentar a vida útil à fadiga. | Preparação da superfície de todas as peças fundidas antes do revestimento, alívio de tensões para peças estruturais. |
| Método da energia térmica (TEM) | Remover rebarbas finas de furos internos complexos e furos transversais. | Peças para motores automóveis, corpos de válvulas hidráulicas. | |
| Tratamento térmico e modificação | Carburação/Nitretação | Aumenta a dureza da superfície, a resistência ao desgaste e a resistência à fadiga. | Engrenagens de aço fundido, cames, componentes de suporte de carga elevada. |
| Revestimento funcional | Galvanoplastia/galvanização sem electrodos | Proporcionar resistência uniforme à corrosão, elevada dureza (cromagem) ou superfícies funcionais. | Válvulas, carcaças de bombas, componentes de sistemas hidráulicos. |
| Revestimento por vácuo e vapor | PVD/CVD | Conferem uma resistência extremamente elevada ao desgaste, à temperatura e um baixo coeficiente de atrito. | Componentes aeroespaciais, moldes de precisão. |
| Tratamento específico da liga | Anodização/Micro-Oxidação de arco (MAO) | Forma uma película de óxido cerâmico duro nas superfícies de ligas de alumínio/magnésio, aumentando a resistência à corrosão. | Peças leves para automóveis, caixas electrónicas. |
| Proteção contra a corrosão | Galvanização por imersão a quente | Forma uma camada espessa e metalurgicamente ligada, proporcionando uma proteção de sacrifício a longo prazo. | Peças de ferro fundido para exteriores, componentes estruturais de construção. |
Tecnologias de pós-processamento alargadas
Para satisfazer os requisitos de peças fundidas de alta precisão, alta resistência ao desgaste ou ligas especializadas, a indústria também emprega os seguintes métodos de pós-processamento mais complexos e precisos:
| Tipo de tecnologia | Nome do processo chave | Objetivo visado / Vantagem | Aplicação típica (para peças fundidas de elevado valor) |
| Rebarbamento de precisão | Electropolimento | Remover irregularidades microscópicas da superfície e rebarbas através de dissolução eletroquímica, alcançando uma acabamento espelhado. | Dispositivos médicos, peças fundidas em aço inoxidável de qualidade alimentar. |
| Acabamento com Abrasivos Magnéticos | Utiliza abrasivos magnéticos para penetrar em passagens complexas e cavidades internas para um polimento fino eficiente e sem danos. | Interiores de válvulas, componentes de precisão do canal de fluxo. | |
| Revestimento de alta temperatura | Pulverização térmica | Derreter e pulverizar a alta velocidade pó metálico ou cerâmico sobre a superfície para formar um revestimento funcional. | Camadas anti-oxidação para lâminas de motores aeroespaciais, componentes de alta temperatura. |
| Micro-Reparação | Revestimento a laser | Fusão local de pó de liga nova para reparar desgaste ou defeitos, melhorando as propriedades do material em áreas específicas. | Reparação de moldes de grandes dimensões, restauro dimensional de componentes críticos. |
| Tratamento específico da liga | Tratamento de soluções e envelhecimento | (Tratamento térmico) Especificamente para ligas à base de alumínio e níquel, controla o aquecimento/arrefecimento para melhorar a resistência e a dureza globais. | Peças em liga de alumínio fundido sob pressão, pás de turbina fundidas com precisão. |
Conclusão
O fluxo de trabalho de pós-processamento de peças fundidas é a ponte crítica no fabrico moderno, ligando a maquinação à aplicação final. Através de uma combinação científica de processos, confere às peças fundidas a vida à fadiga, a funcionalidade e a resistência ambiental necessárias. Só seguindo rigorosamente este fluxo de trabalho progressivo - da limpeza à ativação - é que se pode garantir uma elevada fiabilidade do produto.
Para aumentar a competitividade dos produtos, é favor contactar imediatamente contactar uma equipa de engenharia profissional para avaliar e otimizar a sua estratégia personalizada de pós-processamento de fundição.
