Fundição de Ligas

A fundição de ligas é o processo de derreter metais e despejá-los em moldes para criar peças ou componentes específicos.

Existem diversos métodos de fundição, sendo um dos principais a fundição por gravidade através da moldagem de areia, que é uma técnica amplamente utilizada.

Essa é uma técnica confiável e versátil, que envolve o uso de moldes feitos de areia compactada, que são preenchidos com metal líquido.

Quando o metal esfria e solidifica, o molde é removido, deixando para trás a peça desejada.

Imagem mostrando despejar o metal no molde

Algumas das ligas metálicas mais comuns e interessantes utilizadas na fundição, são:

  • Duplex e Super Duplex: estas ligas são conhecidas por sua resistência à corrosão e sua capacidade de suportar ambientes agressivos, como os encontrados em aplicações e na indústria química.
  • Níquel: o níquel é frequentemente utilizado em aplicações de alta temperatura devido à sua excelente resistência ao calor e à corrosão.
  • Cromo-Cobalto: estas ligas são reconhecidas pela sua durabilidade e resistência ao desgaste, sendo frequentemente utilizadas em aplicações industriais exigentes como turbinas e equipamentos médicos.
  • Aço Refratário: este tipo de aço é projetado para suportar altas temperaturas e ambientes extremos, sendo utilizado em fornos, caldeiras e outras aplicações de alta temperatura.
  • Aço Carbono: o aço carbono é amplamente utilizado na indústria devido à sua versatilidade, resistência e custo acessível.
  • Baixa Liga: estas ligas contêm pequenas quantidades de outros elementos como cromo, níquel e molibdênio para melhorar suas propriedades mecânicas.
  • Ligas Personalizadas: muitas vezes as ligas são personalizadas para atender às necessidades específicas de uma aplicação, combinando diferentes elementos em proporções precisas.

Através da fundição de ligas é possível produzir peças que atendem diversos setores, como:

  • Peças de turbinas: as turbinas usadas em aeronaves e turbinas a gás frequentemente são fabricadas com ligas de níquel e cromo-cobalto devido à sua esistência à corrosão e alta resistência.
  • Componentes de equipamentos médicos: muitos dispositivos médicos, como próteses e implantes, são feitos de super duplex devido à sua resistência à corrosão e biocompatibilidade.
  • Peças automotivas: componentes automotivos, como pistões e blocos de motor, são frequentemente fundidos em aço carbono devido à sua resistência e durabilidade.
  • Tubos e conexões para indústria petroquímica: esses produtos são geralmente fabricados com duplex devido à sua resistência à corrosão em ambientes químicos agressivos.
  • Equipamentos de fundição: até mesmo os próprios equipamentos de fundição, como moldes e lingotes, podem ser feitos de aço refratário devido à sua capacidade de suportar altas temperaturas.

Com as várias técnicas de fundição disponíveis em conjunto com os diversos tipos de ligas existentes é possível ter a fabricação de peças metálicas que atendem inúmeros segmentos industriais.

Simulação Fultec Inox

Imagem mostrando a simulação da peça no software
Imagem mostrando a simulação da peça no software
Imagem mostrando a simulação da peça no software

Trabalhamos em conjunto com o cliente nas etapas de desenvolvimento do produto e fatores simples podem ser decididos de antemão via simulação, evitando os desnecessários e clássicos try-outs de peças para definição e correção de processos metalúrgicos adequados.

Via de regra, os processos de fundição são extremamente atrelados às características geométricas da peça; por exemplo, digamos que uma peça possua parede de 300mm, intervalada por paredes de 100mm a cada espaçamento repetido. As diferentes taxas de solidificação do material, após vazado e preenchidas as cavidades do molde, somadas à contração do aço resfriando (que, mesmo após sólido, chega a ser da ordem de 3% para alguns inox), gera tensões térmicas gigantescas entre as seções finas, de 100mm e já solidificadas, e as seções ainda líquidas, em solidificação. Neste cenário, são naturalmente esperadas trincas a quente da peça e grande dificuldade de alimentação (compensação da contração líquida do aço), tornando, em certos casos, inviável a produção daquela geometria e sendo necessárias correções geométricas, como engrossamento ou a atenuação da diferença dimensional nas junções.

Algumas situações podem não ser tão óbvias como o exemplo dado, mas ainda assim tornar alguns projetos inviáveis para fabricação. É importante a validação via software dos projetos de alimentação e canais para exclusão de fatores, apenas seguindo para produção aquilo que se sabe que resultará numa peça com grande sanidade, ou seja, com baixa probabilidade de defeitos como porosidades e micro-porosidades. Historicamente, os processos de fundição operam na contramão deste cenário, sendo inicialmente o projeto pensado e calculado de maneira técnica, porém com baixa assertividade por não considerar completamente as variações dimensionais. Via software, conseguimos predizer e constatar correções geométricas de imediato nos processos de fundição, viabilizando até mesmo assessorar nossos clientes no projeto e manufatura dos modelos, bem como em suas correções, em última análise.

Consulte nosso departamento de engenharia para maiores informações e apoio técnico, podemos ajudar a otimizar e reduzir custos para seus projetos e peças de fundição.

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