Qual metal é melhor para moldes de fundição sob pressão? (Análise de materiais)

Ao fazer moldes de fundição , as questões “que material usar para o molde” e “que material usar para o produto” são duas questões diferentes.
O material ideal do molde deve ser como um “hambúrguer revestido de ferro”, capaz de resistir à erosão de líquidos em alta temperatura e não rachar durante ciclos frequentes de aquecimento e resfriamento.

A seguir estão alguns dos materiais metálicos mais comumente usados na indústria:

1. O "esqueleto" do próprio molde: aço para ferramentas para trabalho a quente

Este é o material principal para fazer moldes de fundição sob pressão. Como o metal fundido fica extremamente quente durante a fundição sob pressão, o aço comum amoleceria com o contato.
Aço H13 (mais comumente usado): Este é o “versátil” na indústria de moldes. Não só possui alta dureza, mas o mais importante, é muito resistente ao calor. Mesmo após exposição repetida ao metal fundido em alta temperatura, ele não é propenso a rachaduras (chamado de fadiga térmica na indústria). É a escolha preferida para fazer moldes de liga de alumínio e liga de magnésio.
Aço de alta qualidade aprimorado: Para moldes que exigem desempenho extremamente alto e precisam produzir centenas de milhares de produtos continuamente, é utilizado aço de melhor desempenho. Esses materiais possuem menos impurezas e maior tenacidade, permitindo que o molde dure mais.

2. Materiais de “adaptação” para diferentes produtos

A escolha do aço para o molde depende muito do metal que você está despejando nele:
Ao fundir ligas de alumínio: O alumínio possui alto ponto de fusão, o que é mais prejudicial ao molde. Deve ser utilizado aço para trabalho a quente de alta resistência que tenha sido submetido a rigoroso tratamento térmico.
Ao fundir ligas de zinco: O zinco tem um ponto de fusão relativamente baixo, como ferver lentamente um sapo, então os danos ao molde não são tão grandes. Portanto, ao fazer moldes de fundição sob pressão para ligas de zinco, a gama de opções de aço pode ser um pouco mais ampla e a vida útil do molde é geralmente muito mais longa do que a dos moldes de liga de alumínio.
Ao fundir ligas de cobre: ​​A temperatura do cobre fundido é muito alta e o aço comum é difícil de suportar por muito tempo. Neste caso, podem até ser necessárias algumas ligas especiais caras ou materiais com tratamentos especiais de endurecimento superficial.

3. Materiais de "suporte" para acessórios de molde

Um molde de fundição sob pressão completo não consiste apenas em duas grandes placas de aço; ele também contém muitas partes:
Base do molde (revestimento externo): Não precisa entrar em contato direto com o metal fundido em alta temperatura, portanto, o aço comum de médio carbono geralmente é suficiente, o que economiza custos. Hastes de impulso e postes-guia: São peças que sofrem movimentos e fricção frequentes, por isso geralmente são feitas de liga de aço com excelente resistência ao desgaste e suas superfícies são muito lisas.
Tubos de água de resfriamento: Para resfriar o molde rapidamente, tubos de cobre são embutidos em seu interior ou furos são feitos no aço para utilizar a circulação de água para dissipar o calor.

4. Por que não pode ser usado ferro comum?

Muitas pessoas perguntam: não podemos usar ferro fundido ou aço comum que pode ser encontrado em todos os lugares à beira da estrada? A resposta é: absolutamente não.
O ferro comum “descamará”: depois de aquecido, a superfície oxidará e descascará rapidamente, resultando em peças com superfície esburacada.
O ferro comum se deformará: Sob a pressão de fixação de várias centenas de toneladas, o ferro comum será comprimido e deformado como argila, fazendo com que o molde não feche corretamente e o metal fundido se espalhe incontrolavelmente.