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O papel dos moldes permanentes na fundição sob pressão
Sim, fundição sob pressão utiliza estritamente moldes permanentes , que normalmente são fabricados em aço resistente ao calor de alta resistência. Ao contrário da fundição em areia ou fundição de precisão, onde o molde é destruído para recuperar a peça, a fundição sob pressão depende de matrizes de aço reutilizáveis projetadas para suportar milhares de ciclos de produção sob pressão e temperatura extremas.
Esta natureza permanente é a característica definidora do processo, permitindo a produção rápida e de alto volume de componentes metálicos idênticos com variação dimensional mínima entre a primeira e a décima milésima unidade.
Composição material de moldes de fundição sob pressão
O molde “permanente” usado na fundição sob pressão é descrito com mais precisão como uma ferramenta de “longa vida”. Como deve suportar o choque térmico do metal fundido e o estresse mecânico da injeção de alta pressão, a escolha do material é crítica.
Materiais de ferramentas comuns
- Aço ferramenta H13: O padrão da indústria para fundição sob pressão de alumínio e magnésio devido à sua excelente resistência à fadiga térmica.
- Aço P20: Freqüentemente usado para fundição de zinco ou para os blocos de suporte que suportam as inserções da matriz principal.
- Ligas de tungstênio: Reservado para aplicações extremas onde é necessária resistência superior ao calor para evitar a erosão do mofo.
Expectativa de vida comparativa de moldes de fundição sob pressão
Embora o molde seja permanente, ele tem uma vida útil finita. A longevidade depende muito do ponto de fusão da liga que está sendo injetada. Pontos de fusão mais baixos resultam em menos estresse térmico, prolongando significativamente a vida útil da matriz.
| Tipo de liga | Material típico do molde | Vida útil estimada da ferramenta (ciclos) |
|---|---|---|
| Ligas de Zinco | Aço H13 ou P20 | 500.000 – 1.000.000 |
| Ligas de alumínio | Aço H13 Premium | 100.000 – 200.000 |
| Ligas de magnésio | Aço H13 | 150.000 – 250.000 |
| Ligas de cobre/latão | Aços especializados para trabalho a quente | 5.000 – 50.000 |
Principais vantagens do uso de matrizes de aço permanentes
A transição de moldes temporários para ferramentas permanentes usadas na fundição sob pressão oferece vários benefícios construtivos para fabricantes com foco na escalabilidade.
Estabilidade Dimensional Excepcional
Como a matriz de aço não muda de formato entre os ciclos, as peças resultantes mantêm-se tolerâncias apertadas (normalmente ±0,1 mm) . Este nível de precisão muitas vezes elimina a necessidade de usinagem secundária, economizando tempo e dinheiro.
Acabamento de superfície e detalhes
Os moldes permanentes são polidos com alto grau de suavidade. Quando o metal é injetado sob pressão, ele captura todos os mínimos detalhes da superfície do molde, resultando em um acabamento superior a quase todos os outros métodos de fundição.
A economia das ferramentas de fundição sob pressão
Embora o uso de um molde permanente seja vantajoso, requer um investimento inicial significativo. A engenharia e a usinagem de uma matriz complexa de aço H13 podem custar entre US$ 5.000 a mais de US$ 100.000 dependendo da complexidade.
No entanto, para tiragens de produção superiores a 2.000 peças, o custo por unidade cai drasticamente. A velocidade do ciclo de fundição sob pressão - geralmente produzindo uma peça nova a cada 30 a 60 segundos - torna-a a escolha mais econômica para produtos eletrônicos de consumo, componentes automotivos e hardware produzidos em massa.
