Defeitos de fundição em areia: Tipos comuns, causas e soluções práticas

A fundição em areia é uma técnica de formação de metal antiga e muito utilizada, mas mesmo os trabalhadores de fundição experientes enfrentam vários desafios. Os defeitos de fundição estão entre os problemas mais frustrantes, pois podem comprometer o apelo estético, a integridade estrutural e a funcionalidade de um produto. Este guia apresenta sistematicamente os tipos mais comuns de defeitos de fundição em areia, analisa as suas causas e fornece estratégias práticas de prevenção e solução para o ajudar a produzir peças fundidas de alta qualidade.

Tipos comuns de defeitos de fundição em areia

Porosidade do gás (Blowholes & Pinholes)

• Descrição: Cavidades de forma redonda ou oval que se encontram no interior ou na superfície da peça fundida.
• Causas: Os gases aprisionados no metal fundido (por exemplo, hidrogénio, azoto) ou os gases gerados pelo molde (por exemplo, da humidade) não conseguem sair suavemente durante a solidificação.
• Soluções: Assegurar que a areia tem uma boa permeabilidade; cozer bem os núcleos; utilizar ferramentas e equipamento secos; e desgaseificar o metal antes de o deitar.

Defeitos de retração

• Descrição: Depressões ou vazios de forma irregular, com arestas vivas e recortadas, encontrados internamente ou à superfície.
• Causas: À medida que o metal solidifica, o seu volume diminui. Se não houver metal líquido suficiente para alimentar a contração, é criado um vazio.
• Soluções: Otimizar a conceção do sistema de gating e riser; colocar os risers em secções mais espessas; utilizar arrefecimentos para promover a solidificação direcional.

Inclusão de areia e escória

• Descrição: Impurezas não metálicas, tais como grãos de areia ou escória, incorporadas na peça fundida.
• Causas: O molde ou núcleo é corroído pelo fluxo de metal fundido, ou a escória do processo de fusão não é corretamente removida e entra na cavidade do molde.
• Soluções: Aumentar a resistência e a compactação da areia; utilizar um sistema de comportas adequado com colectores ou filtros de escórias; e assegurar a remoção completa das escórias durante a fusão.

Fecho a frio / Falhas de funcionamento

• Descrição: Uma linha ou fenda bem definida com bordos arredondados na superfície da peça fundida, onde duas correntes de metal não se fundiram corretamente; ou uma peça fundida incompleta.
• Causas: A temperatura de vazamento é demasiado baixa, o que leva a uma elevada viscosidade do metal; a velocidade de vazamento é demasiado lenta; ou a conceção do sistema de comportas é deficiente.
• Soluções: Aumentar a temperatura de vazamento; vazar o metal mais rapidamente; e otimizar o design do portão para um fluxo suave.

Lágrimas quentes / Fendas frias

• Descrição: Fissuras lineares que aparecem na superfície da peça fundida, que podem formar-se durante a solidificação ou quando a peça fundida arrefece até à temperatura ambiente.
• Causas: O molde ou núcleo oferece uma resistência excessiva à contração natural do metal, provocando tensões internas que levam à fissuração.
• Soluções: Otimizar a conceção estrutural da peça fundida para evitar a concentração de tensões; melhorar a colapsabilidade do molde e dos núcleos; e utilizar medidas de alívio de tensões em áreas críticas.

Estratégias gerais de prevenção e melhores práticas

Da fonte: Design de moldes

• Evitar alterações bruscas da espessura da parede para garantir uma solidificação uniforme.

Preparação e controlo de materiais

• Misturar e preparar corretamente a areia para garantir uma permeabilidade, resistência e teor de humidade óptimos.
• Pré-tratamento do metal antes da fusão (por exemplo, desgaseificação).

Controlo preciso do processo de vazamento

• Manter a temperatura e a velocidade de vazamento corretas.
• Operar com segurança para evitar turbulências que podem reter gases.

Prática e aprendizagem

• Ganhar experiência prática através da prática em pequena escala.
• Analisar defeitos para encontrar a causa principal.

Conclusão

Os defeitos de fundição são um desafio inevitável na fundição em areia, mas ao compreender os seus tipos, causas e métodos de prevenção, pode reduzir significativamente a sua ocorrência. O domínio deste conhecimento não só melhorará as suas capacidades de fundição, como também lhe permitirá desfrutar do processo gratificante de criar uma peça perfeita e de alta qualidade.