Descrição, Razões e Soluções para Defeitos Comuns de Fundição em Areia

Há muitas razões paradefeitos de fundição em areiana realprocesso de fundição em areia.Mas podemos encontrar as razões exatas analisando os defeitos internos e externos.Qualquer irregularidade no processo de moldagem causa defeitos nos fundidos que às vezes podem ser tolerados.Normalmente, os defeitos de fundição em areia podem ser eliminados com a fixação adequada do molde ou métodos de reparo, como soldagem e metalização.Aqui neste artigo, tentamos fornecer algumas descrições dos defeitos comuns de fundição em areia para encontrar as razões e soluções adequadas.

A seguir estão os principais tipos de defeitos que podem ocorrer parafundição de areia:
e) Defeitos de gás

ii) Cavidades de retração

iii) Defeitos do material de moldagem

iv) Defeitos de metal vazado

v) Defeitos metalúrgicos

 

1. Defeitos de Gás

Os defeitos nesta categoria podem ser classificados em golpes e golpes abertos, inclusão de ar e porosidade do orifício do pino.Todos esses defeitos são causados ​​em grande parte pela menor tendência de passagem de gás do molde, que pode ser devido à baixa ventilação, baixa permeabilidade do molde e/ou projeto inadequado do fundido.A menor permeabilidade do molde é, por sua vez, causada pelo tamanho de grão mais fino da areia, argila mais alta, umidade mais alta ou por compactação excessiva dos moldes.

Buracos de sopro e sopros abertos
São as cavidades esféricas, achatadas ou alongadas presentes no interior da peça fundida ou na superfície.Na superfície, eles são chamados de golpes abertos e, enquanto estão dentro, são chamados de furos de golpe.Por causa do calor no metal fundido, a umidade é convertida em vapor, parte do qual quando aprisionado na fundição acaba como golpe ou como golpe aberto quando atinge a superfície.Além da presença de umidade, eles ocorrem devido à menor ventilação e menor permeabilidade do molde.Assim, em moldes de areia verde é muito difícil se livrar dos orifícios de sopro, a menos que seja fornecida ventilação adequada.

Inclusões Aéreas
Os gases atmosféricos e outros gases absorvidos pelo metal fundido no forno, na panela e durante o escoamento no molde, quando não escapam, ficam presos dentro do fundido e o enfraquecem.As principais razões para este defeito são as temperaturas de vazamento mais altas que aumentam a quantidade de gás absorvido;projeto de canal ruim, como sprues retos em canal não pressurizado, curvas bruscas e outras práticas causadoras de turbulência no canal, que aumentam a aspiração de ar e, finalmente, a baixa permeabilidade do próprio molde.As soluções seriam escolher a temperatura de vazamento apropriada e melhorar as práticas de gating reduzindo a turbulência.

Porosidade do orifício do pino
Isso é causado pelo hidrogênio no metal fundido.Isso pode ter sido captado no forno ou pela dissociação da água dentro da cavidade do molde.À medida que o metal fundido se solidifica, ele perde temperatura, o que diminui a solubilidade dos gases, expelindo os gases dissolvidos.O hidrogênio, ao deixar o metal em solidificação, causaria diâmetros muito pequenos e longos orifícios de pinos, mostrando o caminho de escape.Essas séries de orifícios de pinos causam o vazamento de fluidos sob altas pressões de operação.A principal razão para isso é a alta temperatura de vazamento que aumenta a captação de gás.

Cavidades de Encolhimento
Estes são causados ​​pela contração do líquido que ocorre durante a solidificação do fundido.Para compensar isso, é necessária uma alimentação adequada de metal líquido, bem como um projeto de fundição adequado.

2. Defeitos do Material de Moldagem

Nesta categoria estão os defeitos que são causados ​​pelas características dos materiais de moldagem.Os defeitos que podem ser colocados nesta categoria são cortes e lavagens, penetração de metal, fusão, run out, caudas de rato e fivelas, swell e drop.Esses defeitos ocorrem essencialmente porque os materiais de moldagem não possuem as propriedades exigidas ou devido a compactação inadequada.

Cortes e lavagens
Estes aparecem como manchas ásperas e áreas de excesso de metal, e são causadas pela erosão da areia de moldagem pelo metal fundido que flui.Isso pode ser causado pela areia de moldagem não ter resistência suficiente ou pelo metal fundido fluindo em alta velocidade.O primeiro pode ser remediado pela escolha adequada da areia de moldagem e usando o método de moldagem apropriado.Este último pode ser resolvido alterando o design da comporta para reduzir a turbulência no metal, aumentando o tamanho das comportas ou usando várias comportas.

Penetração de Metal
Quando o metal fundido entra nos espaços entre os grãos de areia, o resultado seria uma superfície de fundição áspera.A principal razão para isso é que o tamanho do grão da areia é muito grosso ou nenhuma lavagem do molde foi aplicada na cavidade do molde.Isso também pode ser causado por temperaturas de vazamento mais altas.A escolha do tamanho de grão apropriado, juntamente com uma lavagem adequada do molde, deve ser capaz de eliminar esse defeito.

Fusão
Isso é causado pela fusão de grãos de areia com o metal fundido, dando uma aparência quebradiça e vítrea na superfície de fundição.A principal razão para este defeito é que a argila na areia de moldagem é de menor refratariedade ou que a temperatura de vazamento é muito alta.A escolha de um tipo e quantidade apropriados de bentonita curaria este defeito.

Acabar
Uma excentricidade é causada quando o metal fundido vaza para fora do molde.Isso pode ser causado devido à fabricação defeituosa do molde ou por causa do frasco de moldagem defeituoso.

Rabos de rato e fivelas
Rat tail é causado pela falha de compressão da pele da cavidade do molde devido ao calor excessivo no metal fundido.Sob a influência do calor, a areia se expande, movendo a parede do molde para trás e no processo quando a parede cede, a superfície de fundição pode ter isso marcado como uma pequena linha, como mostrado na Fig. Com várias dessas falhas , a superfície de moldagem pode ter várias pequenas linhas cruzadas.Fivelas são as caudas de rato que são graves.A principal causa para esses defeitos é que a areia de moldagem tem propriedades de expansão ruins e resistência a quente ou o calor no metal vazado é muito alto.Além disso, a areia de revestimento aplicada não possui material carbonáceo suficiente para proporcionar o efeito de amortecimento necessário.A escolha adequada dos ingredientes de areia de revestimento e a temperatura de vazamento são as medidas para reduzir a incidência desses defeitos

Inchar
Sob a influência das forças metalostáticas, a parede do molde pode recuar causando um aumento nas dimensões do fundido.Como resultado do swell, aumentam as necessidades de alimentação dos fundidos, o que deve ser atendido pela escolha adequada do riser.A principal causa disso é o procedimento de fabricação de moldes defeituoso adotado.Uma compactação adequada do molde deve corrigir esse defeito.

Derrubar
A queda de areia de moldagem solta ou pedaços normalmente da superfície da capa na cavidade do molde é responsável por este defeito.Isto é essencialmente devido a compactação imprópria do frasco de cobertura.

3. Defeitos de vazamento de metal

Falhas e Fechamentos a Frio
O mau funcionamento ocorreu quando o metal não consegue preencher completamente a cavidade do molde e, portanto, deixa cavidades não preenchidas.Um fechamento a frio é causado quando duas correntes de metal ao se encontrarem na cavidade do molde não se fundem adequadamente, causando uma descontinuidade ou ponto fraco na peça fundida.Algumas vezes, uma condição que leva a fechamentos a frio pode ser observada quando não há cantos afiados em uma peça fundida.Esses defeitos são causados ​​essencialmente pela menor fluidez do metal fundido ou pela espessura da seção do fundido ser muito pequena.Este último pode ser retificado por um projeto de fundição adequado.O remédio disponível é aumentar a fluidez do metal alterando a composição ou aumentando a temperatura de vazamento.Este defeito também pode ser causado quando a capacidade de remoção de calor é aumentada, como no caso de moldes de areia verde.As peças fundidas com grande relação área de superfície/volume são mais propensas a esses defeitos.Este defeito também é causado em moldes que não são devidamente ventilados devido à contrapressão dos gases.Os remédios são basicamente melhorar o design do molde.

Inclusões de escória
Durante o processo de fusão, o fluxo é adicionado para remover os óxidos e impurezas indesejáveis ​​presentes no metal.No momento da rosqueamento, a escória deve ser devidamente retirada da panela, antes que o metal seja despejado no molde.Caso contrário, qualquer escória que entre na cavidade do molde enfraquecerá a peça fundida e também danificará a superfície da peça fundida.Isso pode ser eliminado por alguns dos métodos de captura de escória, como telas de bacias de vazamento ou extensões de canais.

4. Defeitos Metalúrgicos.

Lágrimas Quentes
Como o metal tem baixa resistência em temperaturas mais altas, qualquer estresse de resfriamento indesejado pode causar a ruptura do fundido.A principal causa para isso é o design de fundição ruim.

Pontos de acesso
Estes são causados ​​pelo resfriamento do fundido.Por exemplo, com ferro fundido cinzento com pequenas quantidades de silício, pode resultar em ferro fundido branco muito duro na superfície resfriada.Este hot spot interferirá na usinagem subsequente desta região.O controle metalúrgico adequado e as práticas de resfriamento são essenciais para eliminar os pontos quentes.

 

Como visto nos parágrafos anteriores, os remédios de alguns defeitos são também as causas de outros.Portanto, o engenheiro de fundição deve analisar o fundido do ponto de vista de sua aplicação final e assim chegar a um procedimento de moldagem adequado para eliminar ou minimizar os defeitos de fundição mais indesejáveis.