Quais são os processos de fundição existentes?

Antes de conhecer os diferentes processos de fundição existentes, é necessário entender o conceito genérico dessa atividade milenar e ainda tão fundamental para a indústria moderna. Fundir consiste em derramar metal em estado líquido em uma cavidade de um molde para que ele, em seguida, resfrie e se solidifique na forma desejada. A fundição é responsável por fabricar objetos de todos os tamanhos e pesos, de poucos gramas a toneladas, para as indústrias médica, automotiva, náutica, aeroespacial e alimentícia, dentre muitas outras.

Apesar de parecer um processo simples, existem muitos métodos diferentes de fundição, todos com características únicas. Essa variedade de técnicas é necessária porque cada aplicação exige um padrão de qualidade diferente das peças. Há, ainda, questões como volume desejado de produção e custos, que impactam diretamente sobre a escolha da metodologia a ser adotada.

Quanto às técnicas, há duas categorias principais: com moldes reutilizáveis, que ​​podem ser reaproveitados após a ejeção das peças fundidas, e com moldes descartáveis, que ​​são consumidos durante o processo de fundição. A maioria dos moldes consiste na união de, no mínimo, duas peças, com uma cavidade por onde o metal líquido é derramado.

Vamos explorar os principais tipos de processos de fundição a seguir.

Fundição em Areia

Na fundição em areia, os moldes são reutilizáveis e permanentes. O metal líquido é derramado no molde para formar a peça fundida, que precisa esfriar antes de ser ejetada.

As vantagens desse método são:

1. A possibilidade de produzir formas complexas.
2. Baixo custo.
3. Adequação para materiais com pouca elasticidade.

A desvantagem é que os acabamentos de superfície são geralmente ásperos, além de apresentarem uma tolerância imprecisa.

Fundição por Gravidade em Molde de Casca

Esse método usa areia tratada quimicamente, normalmente com colas poliméricas, para produzir os moldes reutilizáveis e permanentes.

As principais vantagens são:

1. A qualidade do acabamento da superfície fundida, uma vez que a areia sofre tratamento químico para que suas propriedades se tornem uniformes.
2. A capacidade de produzir espessura de parede fina.
3. A capacidade de produzir peças fundidas complexas.

As principais desvantagens são os altos custos de produção e as limitações de tamanho e peso.

Fundição Sob Pressão

O método de fundição sob pressão, seja alta ou baixa, consiste em exercer pressão para preencher um molde reutilizável e fazer com que o metal se solidifique.

As principais vantagens são:

1. A obtenção de peças relativamente baratas.
2. Custo de mão de obra reduzido por meio de automatização.
3. Produto final com dimensionamento de alta precisão.

Há algumas desvantagens: o método não é adequado para metais de alto ponto de fusão, o tempo de espera para que a peça fique pronta é longo, eventual ar preso na câmara do molde pode afetar o produto final e alterações nas peças e projetos geralmente consomem muito tempo.

Fundição de Investimento

O processo de fundição de investimento geralmente usa uma réplica de cera ou qualquer padrão de polímero ao qual é aplicado um revestimento cerâmico espesso ou material refratário. A cera é removida, a cerâmica é queimada e o metal fundido é derramado na cavidade criada no molde.

As principais vantagens são:

1. Peças complexas podem ser criadas usando uma única peça de fundição de investimento.
2. Acabamento superficial liso.
3. Alto nível de precisão dimensional.
4. Reutilização da cera.

As principais desvantagens são o alto custo dos equipamentos especializados, a complexidade do processo de várias etapas e a dificuldade de fundir no caso de furos pequenos e profundos.

Fundição Inclinada

O processo de fundição por inclinação envolve uma conexão entre o cadinho e o molde, com uma inclinação coordenada de ambos os instrumentos.

As principais vantagens desse processo são:

1. Facilidade de automação.
2. Padronização de peças.
3. Minimização de desperdícios.
4. Escalabilidade.

Entre as desvantagens estão a possibilidade de danificar partes móveis e a dificuldade de trabalhar em espaços restritos.

Fundição Centrífuga

Fundição centrífuga é o processo de fundição de tubos, rolos e buchas, no qual o aço líquido é vazado para dentro de um molde metálico pré-aquecido e em movimento de rotação de alta velocidade. Essa técnica faz com que haja pressão sobre o metal derretido, conformando-o nas paredes do molde, que também é chamado de coquilha e é reutilizável.

As principais vantagens desse processo são:

1. Alta densidade do material.
2. Maior resistência mecânica do produto.
3. Economia, velocidade e produtividade.

As principais desvantagens são o diâmetro interno impreciso do produto e a limitação de ligas que podem ser fundidas por centrifugação.

Fundição por Espuma Perdida

O processo de fundição por espuma perdida utiliza uma réplica de espuma revestida com um material refratário, que é imersa em areia solta, criando um molde. A espuma então evapora quando o metal derretido entra no molde.

As principais vantagens desse processo são:

1. Facilidade de uso.
2. Procedimento simplificado.
3. Alta precisão dimensional.

As principais desvantagens são o alto custo e a baixa resistência do produto final.

Fundição a Vácuo

Esse processo usa um tanque a vácuo e bombas para extrair os gases pela cavidade do molde quando o metal fundido é derramado no furo.

As principais vantagens são:

1. Propriedades mecânicas superiores.
2. Qualidade da superfície.

As desvantagens são a dificuldade de instalação e vedação, bem como maior custo e a necessidade de mão de obra especializada.

Squeeze Casting

Esse processo de fundição por compressão utiliza um molde de duas partes: uma capa (superior) e um arrasto (inferior). O metal derretido é derramado no arrasto e a capa aperta o metal, dando-lhe uma forma final.

As principais vantagens são:

1. A eliminação de poros internos, retração e outros defeitos.
2. A facilidade de automatização da produção.
3. A baixa rugosidade superficial.

As principais desvantagens são o alto custo de preparação, o longo prazo de entrega e a dificuldade de modificar um projeto.

Como escolher o melhor método de fundição?

A qualificação e a experiência dos profissionais da empresa de fundição são essenciais para guiar o cliente rumo à melhor solução. Eles têm o know-how para entender as reais necessidades de cada projeto e normalmente fazem uso de softwares de simulação das metodologias existentes para chegar ao melhor custo-benefício possível. Dê preferência a empresas com bom histórico de prestação de serviços no seu segmento de atuação e que empreguem alta tecnologia para a tomada de decisão.