A fundição a vácuo é um processo que utiliza moldes de fundição ventilados. O metal fundido depende da pressão de ar para fluir para o molde, que é então limpo para criar um vácuo. Este método de fundição é utilizado principalmente para peças pequenas ou jóias com detalhes delicados.
A moldagem por vácuo é uma espécie de método de moldagem física, que combina a tecnologia de vácuo com a fundição de moldes de areia, veda a superfície do orifício e a parte traseira do molde de areia por película plástica, e gera pressão negativa por bombeamento de bomba de vácuo, resultando na diferença de pressão interna e externa do molde de areia para apertar a areia do molde. Após colocar o núcleo de areia, fechar o molde, vazar e esperar que a peça de fundição solidifique, remover a pressão negativa ou parar de bombear, a areia do molde se desmoronará e obterá a peça fundida. De acordo com a aplicação atual do campo, pode ser dividido em moldagem por vedação a vácuo (método V) e vazamento a vácuo sólido (método FV). Suas vantagens são:
(1) vácuo moderado, elevada compacidade de orifícios de solda e elevada qualidade de fundição.
(2) a fundição a vácuo com análise e simulação de fluxo de molde de computador pode prever a geração de defeitos de fundição, para o projeto do esquema de molde, pode economizar muito tempo e melhorar a eficiência da produção.
A fundição a vácuo pode ser dividida de forma aproximada em vazamento de sucção a vácuo, vazamento a baixa pressão a vácuo, vazamento a diferencial de pressão a vácuo três tipos:
1, fundição a vácuo
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O molde é colocado em um recipiente fechado, e o ar no molde é retirado, de modo que uma determinada pressão negativa seja causada no molde, resultando na sucção de líquido metálico no orifício do molde. Quando a calha interna da peça fundida estiver solidificada, a pressão negativa é removida, de modo que o líquido metálico não solidificado no canal de entrada flua de volta para o conjunto de fusão. A sua vantagem é melhorar a capacidade de enchimento do líquido de liga, a espessura mínima da parede da fundição de sucção pode atingir os 2 mm, enquanto a área de fundição é de 300 mm2, e os defeitos, como a porosidade e a inclusão de escórias, podem ser reduzidos. Adequado para a produção de peças fundidas finas e finas de precisão, o aço fundido (incluindo aço inoxidável) é especialmente adequado. Suas vantagens são:
(1) a fundição a vácuo é conducente à eliminação do gás no molde, inibe a turbulência e a geração de gás de enrolamento, supera as desvantagens da fundição a baixa pressão e da fundição a pressão diferencial e melhora significativamente a capacidade de enchimento do metal líquido.
(2) devido à melhoria da capacidade de enchimento durante a fundição por sucção a vácuo, a temperatura de fundição do metal líquido pode ser 20 ~ 30ºC inferior à do vazamento por gravidade.
(3) podem ser fundidas aparas com uma grande diferença de espessura de parede, paredes finas e requisitos de alta qualidade.
(4) ao selecionar a taxa de mudança de grau de vácuo apropriada e controlar a velocidade do líquido metálico que entra no orifício do molde, pode ser obtido um efeito de enchimento suave.
2, vazamento de baixa pressão de vácuo
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O método de vazamento de baixa pressão de vácuo é aspirar o molde fundido no processo de enchimento de pressão. Após o enchimento do molde, a pressão é mantida de modo que a peça de fundição cristaliza e solidifica sob pressão constante, e a peça de fundição é totalmente suplementada, de modo que a peça de fundição é densa e as propriedades mecânicas são melhoradas. Este método é utilizado principalmente para fundição de precisão de peças fundidas em liga de Al e mg. Suas vantagens são as seguintes:
(1) a presença de pressão negativa por vácuo pode tornar a areia do molde compacta e aumentar a resistência do molde.
(2) melhorar moderadamente o grau de vácuo, de modo a que o tempo de enchimento seja mais curto, não só a velocidade de enchimento é acelerada e estável.
(3) a fundição a baixa pressão a vácuo pode acelerar a fluidez da liga de alumínio a baixas temperaturas, evitar o fenómeno de sucção da liga de alumínio causado por fundição a alta temperatura e aumentar os defeitos de perfuração da fundição.
(4) a capacidade de fundição é boa, o que é propício à formação de peças fundidas com contornos claros e superfície lisa e grandes peças fundidas de parede fina.
(5) a fundição tem uma estrutura densa e propriedades mecânicas elevadas.
(6) em circunstâncias normais, não é necessário levantar, de modo a melhorar consideravelmente o rendimento de metal líquido, normalmente até 90 %.
(7) bom ambiente de trabalho, equipamento simples, conducente à mecanização e automatização.
3, vazamento de pressão diferencial de vácuo
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A fundição de pressão diferencial de vácuo destina-se principalmente a vedar o forno de fixação de resistência e o molde de fundição, e a passar ar comprimido com uma pressão maior, como 500 kPa, para a tampa de vedação. Neste momento, o líquido metálico não sobe porque a pressão no interior do molde e do cadinho é igual e, em seguida, adiciona uma pressão de 50 kPa na superfície do líquido metálico, o líquido metálico sobe e enche o orifício do molde. Especialmente adequado para a produção de peças fundidas de paredes finas complexas, mas o equipamento é grande, a operação é difícil e só é aplicada quando são necessários requisitos especiais. Suas vantagens são as seguintes:
(1) em comparação com a fundição por gravidade tradicional e a fundição por sucção a vácuo, a fundição por pressão diferencial a vácuo reflecte uma boa capacidade de enchimento em amostras de corte fino com 1 mm de espessura.
(2) a fundição apresenta uma estrutura cristalina relativamente densa e propriedades mecânicas, na resistência da fundição, em comparação com a fundição a vácuo e a fundição por gravidade de cerca de 20 % a 25 %, o alongamento é aumentado em cerca de 50 %.
(3) a fundição por perfuração a vácuo pode reduzir eficazmente a porosidade das peças fundidas por solda e aumentar a densidade das peças fundidas em mais de 1 %.
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