Como fazer um molde de fundição sob pressão? Um guia passo a passo.

Fabricação molde de fundição é um processo preciso e complexo. Simplificando, envolve a criação de um “molde de metal” que pode ser preenchido repetidamente com metal fundido para produzir peças metálicas.

A seguir estão as principais etapas na fabricação de tais moldes:

1. Concepção Geral e Projeto Estrutural

Antes de iniciar o trabalho, a aparência do molde deve ser claramente definida. Os designers planejarão a parte de moldagem do molde com base no formato do produto final.
Seleção da linha de partição: Determinar onde o molde “abrirá” para permitir fácil remoção da peça.
Projeto do sistema de canal: Projetar o caminho para o metal fundido entrar no molde, como construir uma estrada para o metal fundido, garantindo que ele preencha todos os cantos de forma rápida e uniforme.
Sistema de ejeção: Projetar pinos ejetores para garantir que a peça seja ejetada suavemente após o resfriamento.

Em todo o processo de projeto, a análise do fluxo do molde é uma etapa crucial. É como realizar um “ensaio virtual” em um computador antes do início da produção real, para ver como o metal fundido flui dentro do molde.

Veja como esta etapa funciona:

Análise de fluxo de molde (simulação computacional)
Antes de finalizar o projeto, os técnicos importarão o modelo 3D do molde de fundição sob pressão para um software de análise especializado para simulação.
Simulação do processo de enchimento: observa se o metal fundido flui suavemente para dentro do molde ou fica preso em determinados cantos, ou onde ocorre turbulência. Isso nos ajuda a identificar antecipadamente se a peça apresentará defeitos como preenchimento incompleto ou vazios.
Previsão da localização da porosidade: À medida que o metal fundido flui, ele empurra o ar para fora do molde. Através da análise, podemos prever para onde o ar será comprimido, o que nos permite criar aberturas de ventilação com precisão nesses locais para evitar pequenas bolhas irritantes no interior da peça.
Otimização do equilíbrio de temperatura: analisa quais áreas do molde ficam particularmente quentes e quais áreas ficam muito frias durante a operação contínua. Com base nesses resultados, podemos reorganizar os tubos de água de resfriamento para garantir o aquecimento uniforme de todo o molde de fundição sob pressão, evitando o encolhimento e a deformação da peça após o resfriamento.
Através desta etapa, podemos corrigir possíveis problemas antes de desperdiçar qualquer aço ou metal fundido, evitando o trabalho de repetidas modificações no molde posteriormente.

2. Seleção de materiais e usinagem de desbaste

Como os moldes de fundição sob pressão precisam suportar metal fundido em alta temperatura (como ligas de alumínio e ligas de zinco), deve-se usar aço especial resistente ao calor e à pressão.
Seleção de material: Geralmente é selecionado aço para molde de alta resistência.
Usinagem de desbaste: Utilizando grandes máquinas-ferramentas para cortar o lingote de aço em blocos próximos ao formato final, removendo a maior parte do excesso de material e deixando margem para usinagem de precisão subsequente.

3. Tratamento térmico (aumento da dureza)

O aço após usinagem em desbaste ainda não é suficientemente duro.
Através de um processo de aquecimento a alta temperatura e resfriamento rápido, a estrutura interna do aço é alterada, tornando-o muito duro e resistente ao desgaste, de modo que não se deformará durante milhares de ciclos subsequentes de fundição sob pressão.

4. Usinagem de Precisão e Usinagem por Descarga Elétrica (EDM)

Esta é a etapa fundamental para determinar a precisão do molde.
Fresamento de precisão: Usando máquinas-ferramentas mais precisas para cortar finamente a superfície do molde.
Usinagem por descarga elétrica (EDM): Para furos profundos, ângulos retos ou pequenos padrões complexos que não podem ser alcançados por ferramentas de corte, o aço é processado no formato predeterminado usando descarga de eletrodo, como "gravação". Este é um método indispensável para a fabricação de peças complexas.

5. Tratamento de polimento de superfície

Quanto mais lisa for a parede interna do molde, melhor será o acabamento superficial das peças resultantes.
Os trabalhadores usam abrasivos ou ferramentas de polimento para polir as marcas de ferramentas deixadas pela usinagem manual ou mecânica até que a superfície do molde fique tão brilhante quanto um espelho. Isso também ajuda as peças a serem desmoldadas mais facilmente durante a produção.

6. Montagem e depuração

Monte todas as peças processadas, incluindo o núcleo do molde, a base do molde, os pinos guia, os pinos ejetores e os tubos de água de resfriamento.
Inspeção de fechamento do molde: Verifique se as metades superior e inferior do molde estão perfeitamente alinhadas.
Teste do circuito de água: Certifique-se de que as tubulações de água utilizadas para resfriamento no interior do molde estejam desobstruídas e sem vazamentos.

7. Teste e correção de molde

Concluir o molde não significa que a tarefa esteja concluída; ele precisa ser testado pressionando várias peças da máquina.
Inspeção de amostra: Verifique as peças quanto a bolhas de ar, enchimento incompleto ou desvios dimensionais.
Ajuste fino: Com base nas amostras de teste, retorno ao molde para ajustes finais e otimização até que as peças produzidas estejam completamente qualificadas.