Defeitos comuns em peças fundidas: causas e métodos de prevenção

No processo de fundição, defeitos são comuns e podem resultar em perdas significativas para os fabricantes. Compreender as causas e aplicar métodos eficazes de prevenção é fundamental para a garantia da qualidade. Abaixo, apresentamos os defeitos de fundição mais comuns, juntamente com suas causas e soluções recomendadas.

1. Porosidade (Bolhas, Orifícios de Estrangulamento, Bolsas)

Características: A porosidade em peças fundidas manifesta-se como orifícios na superfície, variando em formato de redondo a irregular. Múltiplos poros podem formar bolsas de ar abaixo da superfície, frequentemente em formato de pera. Os orifícios de estrangulamento tendem a ter formatos ásperos e irregulares, enquanto as bolsas são tipicamente côncavas com superfícies mais lisas. Poros brilhantes podem ser detectados visualmente, enquanto os microfuros tornam-se visíveis após o processamento mecânico.

Causas:

• A temperatura de pré-aquecimento do molde está muito baixa, fazendo com que o metal líquido esfrie rapidamente ao ser despejado.
• O projeto do molde não possui um sistema de exaustão adequado, resultando em gases aprisionados.
• Pintura ou revestimento inadequados com ventilação insuficiente.
• Orifícios e cavidades no molde causam rápida expansão do gás, criando entupimentos.
• As superfícies das cavidades do molde estão corroídas e não foram limpas.
• As matérias-primas (núcleos) são armazenadas de forma inadequada ou não são pré-aquecidas antes do uso.
• Agente redutor inadequado ou dosagens e operação incorretas.

Métodos de prevenção:

• Pré-aqueça completamente os moldes e certifique-se de que os revestimentos (como grafite) tenham tamanhos de partículas adequados para permitir a respiração da pele.
• Utilize o método de lançamento inclinado para promover uma distribuição uniforme.
• Armazene as matérias-primas em locais secos e ventilados e pré-aqueça-as antes de usar.
• Selecione agentes redutores eficazes (ex.: magnésio).
• Controle a temperatura de despejo para evitar resfriamento muito rápido ou superaquecimento.

2. Encolhimento

Características: Defeitos de contração são orifícios irregulares que aparecem na superfície ou no interior da peça fundida. A contração leve consiste em grãos grosseiros dispersos e ocorre frequentemente perto de canais de alimentação, massalotes, seções espessas ou áreas com espessura de parede variável.

Causas:

• A temperatura do molde não favorece a solidificação direcional.
• Seleção inadequada do revestimento ou espessura irregular do mesmo.
• Posicionamento incorreto da peça fundida dentro do molde.
• Projeto inadequado do tubo de alimentação, resultando em reposição insuficiente de metal.
• A temperatura de despejo está muito baixa ou muito alta.

Métodos de prevenção:

• Aumente a temperatura do molde para favorecer uma solidificação uniforme.
• Ajuste a espessura da camada e assegure uma aplicação uniforme.
• Utilize aquecimento local do molde ou isolamento para evitar encolhimento localizado.
• Implemente blocos de cobre ou resfriadores localizados em pontos quentes para controlar as taxas de resfriamento.
• Projete radiadores no molde ou utilize pulverização de água para acelerar o resfriamento.
• Utilize peças de resfriamento removíveis dentro da cavidade para produção contínua.
• Adicione dispositivos de pressão aos tubos ascendentes e projete sistemas de válvulas de controle de pressão com precisão.

3. Orifícios de Escória (Escória de Fluxo e Escória de Óxido Metálico)

Características: Os furos de escória são orifícios claros ou escuros em peças fundidas, frequentemente preenchidos com escória ou outros contaminantes. Podem ter formato irregular e são tipicamente encontrados perto de canais de alimentação ou cantos da peça fundida. A escória de fluxo pode ser difícil de detectar inicialmente, mas torna-se visível após a remoção. A escória de óxido geralmente aparece em canais de alimentação próximos à superfície, às vezes em flocos ou nuvens irregulares.

Causas:

• Processos incorretos de fundição e moldagem de ligas, incluindo projeto inadequado do sistema de alimentação.
• O próprio molde geralmente não causa furos de escória; o uso de moldes metálicos pode ajudar a prevenir esse defeito.

Métodos de prevenção:

• Projete sistemas de controle de fluxo com precisão e considere o uso de filtros de fibra fundida.
• Utilize métodos de vazamento inclinado para reduzir a formação de escória.
• Selecione agentes de fusão de alta qualidade e mantenha um rigoroso controle de qualidade.

Ao compreender esses defeitos comuns e seguir os métodos de prevenção recomendados, as fundições podem melhorar a qualidade da sua produção e reduzir erros dispendiosos. Fique atento à Parte 2, onde abordaremos outros defeitos comuns de fundição e suas soluções.