De sucata à força: o guia final para materiais de fundição de metal em 2025

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May 15 2025
  • Fundição de metal

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Fundição de metalé um processo de fabricação amplamente utilizado utilizado para produzir a maioria das peças metálicas. Vários materiais são necessários no processo de fundição, incluindo metal de matéria -prima, material de molde e materiais auxiliares.

O metal cru é frequentemente ferro, alumínio, cobre, etc., que são derretidos e aquecidos e depois derramados no molde. O material do molde é importante, como molde de faca para fundição de metal, geralmente areia, metal ou cerâmica, pois eles têm resistência à alta temperatura. Materiais de suporte são revestimentos e ligantes, o que melhorará a qualidade das peças fundidas. As seleções desses materiais afetarão diretamente o efeito e o custo do elenco. A familiaridade com as características desses materiais ajudará você a lançar melhor.

Working principle of casting

O que é elenco?

A fundição é um método para a produção de peças de metal. Seu princípio é derreter e aquecer o metal, despeje -o em um molde e permitir que ele se solidifique em forma. As operações de fundição de metal são geralmente usadas para produzir componentes com formas complexas, como peças de motor de automóvel ou peças da máquina.

A fundição pode utilizar diferentes materiais como moldes, como moldes de areia, moldes de metal ou moldes de cerâmica. Este é um processo barato e pode ser aplicado paraprodução em larga escala. A vantagem do elenco é que ele pode criar várias formas, mas a desvantagem é que a superfície pode não ser suficientemente suave. A maioria das fábricas utiliza esse processo para fabricar itens de metal.

What is casting?

Quais são os materiais de fundição para metais?

1. Materiais de fundição em altura

A seleção de ligas fundidas deve considerar completamente as propriedades mecânicas, as propriedades de fundição e as despesas. As ligas de fundição comuns e suas características são as seguintes:

Tipo de liga Ingrediente principal Características de desempenho Principais áreas de aplicação
Ferro fundido Fe-C-Si Boa castabilidade e absorção de choque. Máquina -ferramenta, bloco de cilindros do motor.
Aço fundido Fe-C-Mn-Si Alta resistência, boa soldabilidade. Máquinas pesadas, vasos de pressão.
Liga de alumínio Al-Si-Cu-Mg Resistência leve e excelente de corrosão. Componentes automáticos, componentes da aviação.
Liga de cobre Cu-sn-zn Excelente resistência ao desgaste e condutividade térmica. Rolamento, equipamento e outros componentes resistentes ao desgaste.

2. Sistema de Material Mold

Os materiais de molde precisam ter alta resistência à temperatura e estabilidade dimensional, e são principalmente as seguintes categorias:

  • Fundição de areiaMoldes: Ter areia de sílica como material primário, combinado com ligantes de argila ou resina, que podem ser utilizados para a produção de pequena peça de peça única, com baixo custo, mas com baixa precisão.
  • Moldes de fundição de moldes de metal: geralmente ferro fundido ou aço resistente ao calor, tendo uma vida útil de até dezenas de milhares de vezes, e especialmente adequada para a produção em massa de peças automotivas.
  • Moldes de fundição de precisão: como moldes de cera e conchas de cerâmica para fundição de investimentos, que podem produzir fundições com dimensões precisas e superfície lisa.

3.Main Materiais auxiliares

Embora os materiais auxiliares não constituam diretamente parte do produto, eles têm um impacto bastante importante na qualidade do processo:

  • Material de moldagem: feito de areia crua, ligante (vidro de água, resina de furano, etc.) e aditivo, e sua proporção tem um impacto direto nas propriedades de areia de moldagem.
  • Revestimentos de fundição: Constituído por agregados refratários, transportadores e agentes de suspensão, que têm a capacidade de evitar fundir a adesão de areia e melhorar a qualidade da superfície.
  • Processar materiais auxiliares: como telas de filtro, materiais de isolamento de riser etc., que são usados para melhorar a pureza do metal fundido e o efeito de compensação de encolhimento.

Materials used in metal casting

Como os aditivos são usados na fundição de metal?

1.Hance Fluidez

A viscosidade pode ser reduzida pela introdução de aditivos (por exemplo, silicato ou pó de grafite) no metal fundido, fazendo o fluxo de líquido na lacuna de molde mais facilmente. NoResfriamento a jatoIndústria de fundição de metal leve, o boro de titânio é tipicamente introduzido no líquido de alumínio. O aditivo torna os grãos de alumínio menores e melhora a força da fundição em mais de 30%.

2.purifique o metal fundido

Introduzir um agente desgaseificado antes de lançar. Por exemplo, introduza o hexacloroetano na fundição do alumínio, que pode eliminar o hidrogênio no metal fundido. Os defeitos da bolha podem ser reduzidos em 80%, o que tem aplicabilidade particular a peças de paredes finas.

3. Controle a taxa de solidificação

Misture em pó de carvão com a areia na fundição de areia. O carvão em pó queimar e liberar gás, que diminui o resfriamento da fundição. Isso pode impedir a rachadura do elenco e alcançar uma superfície mais suave.

4.Dencrease poros e encolhimento

Refinar os grãos e tornar a estrutura interna do metal mais uniforme pode ser realizada com a introdução de um refinador (por exemplo, ferro de titânio). Por exemplo, adicionar um inoculante a uma parte do ferro fundido reduzirá as cavidades internas e melhorará a força.

5.asymolding

Ao lançar metal em um molde, um agente deve ser pulverizado para desmoldamento. A tinta de grafite à base de água pulverizada no molde impedirá que a fundição grude. Reorde-se antes de ser derramado para facilitar a demolição.

6. Usos especiais

Alguns aditivos podem produzir efeitos especiais. Por exemplo, adicionar modificadores de estrôncio pode melhorar o desempenho de corte das ligas de alumínio de silício. Esta é uma operação bastante comum no elenco deComponentes de automóveis.

Quais são as propriedades de metais não ferrosos na fundição de metal?

1. Luz em peso, mas com alta resistência

A característica mais óbvia dos metais não ferrosos é que eles são muito mais leves que o ferro e o aço. Por exemplo, na fundição de metal de alumilha, a liga de alumínio pesa apenas um terço do peso do aço, mas após um tratamento térmico adequado, sua força será a mesma do aço comum. Isso os torna adequados para uso onde o peso deve ser minimizado, como em peças automotivas e de aeronaves.

2. Não suscetível a ferrugem

Esses metais possuem resistência à corrosão inerente. As ligas de cobre e alumínio formam automaticamente um filme de proteção na superfície para evitar mais oxidação. Para ofundição de metal de alumilhaProcesso, mesmo sem tratamento especial, as peças fundidas podem ser usadas por décadas sem ferrugem em condições normais. A resistência climática do produto é fortalecida pela tecnologia de tratamento de superfície proprietária da JS, possibilitando que o produto seja usado ao ar livre.

3. Boa condutividade elétrica e térmica

Os metais não ferrosos possuem um calor e condutividade elétrica muito melhor em comparação com o aço. O cobre é o mais condutor e, portanto, os fios são de cobre. As ligas de alumínio podem se dissipar rapidamente, e os intervalos de liga de alumínio com calor da CPU de computador podem dissipar o calor rapidamente.

4.Easier para processar

Eles são mais suaves em geral e requerem menos força ao cortar. Os componentes da liga de alumínio podem ser usinados diretamente nos tornos da fundição, o que é menos ferramenta do que o ferro fundido. E eles podem ser mais facilmente e são adequados para peças com geometria complexa.

5.LOW PONTO DE MEDIDO

O ponto de fusão dos metais não ferrosos geralmente é de 600-1000 graus, que é menor que o aço. Isso implica que a perda de energia e a perda de equipamentos é menor ao fundir. Mas deve ser dada atenção ao controle de temperatura, o superaquecimento levará a grãos grossos e influenciará a qualidade. Com base nessa característica, o JS pode utilizar mais dispositivos de fundição de economia de energia e nosso verdeprodução de fundiçãoA linha é planejada de acordo com essa característica de metais não ferrosos.

6. pode ser reciclado e reutilizado

Esses restos de metal têm um ótimo valor de reciclagem e a taxa de reciclagem pode exceder 90%. Se as peças fundidas de alumínio descartadas forem devolvidas ao forno, o desempenho dificilmente diminuirá. Em um novo projeto de cooperação em veículos energéticos, reduzimos o custo de produção das partes do corpo em 18% através da aplicação do elenco de reciclagem de liga de alumínio, reduzindo as emissões de carbono.

Quais são as diferenças nos processos de fundição de aço carbono e aço inoxidável?

A seguir, é apresentada uma comparação de diferenças de aço carbono e aço inoxidável no processo de fundição de metal do forno:

Tabela de comparação de processos de fundição (tomando a JS Company como uma referência)

Itens de comparação Peças fundidas de aço carbono Fundição de aço inoxidável
Temperatura de fusão 1500-1600 ℃ 1600-1750 ℃
Tratamento de desoxigenação Silício Manganês Composite Desoxidação. Refino de argônio+desoxidação de alumínio.
Material do molde Areia de resina normal. Areia de minério de ferro cromo (JS Special Supply).
Ciclo pós-tratamento 2-3 dias. 3-5 dias (incluindo decapagem e passivação ácida).

1. Diferença obvive no processo de fusão

Na fundição de metal do forno,nossos engenheirosdescobriram que o ponto de fusão do aço carbono é de cerca de 100-150 ℃ menor que o aço inoxidável. No tratamento do forno de frequência média do aço carbono, ele apenas exige ser aquecido até a região totalmente líquida do diagrama de fase de ferro-carbono, enquanto o aço inoxidável precisa ser aquecido em maior extensão para derreter os elementos de liga como cromo e níquel.

2. Várias técnicas de desoxidação

Nossa própria fundição realizou um teste comparativo: o aço carbono também pode passar o requisito adicionando o desoxidador de silício-mananganeses antes do derramamento, mas a JS Company adota uma proteção dupla no tratamento de aço inoxidável, como argônio que explodiu na concha anteriormente para eliminá-la de impulsos e, em seguida, derramar os blocos de alumínio para a deoxidação profunda. Isso ocorre porque é mais provável que o aço inoxidável induza defeitos de óxido de cromo, caso seja fundido com a fundição de metal do forno.

3.O molde de escolha é específico

Quando lançamos peças de aço de carbono dos clientes, normalmente usamos moldes de areia de resina comuns, o que nos faz economizar 15% nos custos. Mas o aço inoxidável requer moldes especiais de areia de cromita. Pode suportar temperaturas mais altas e evitar defeitos de casca de laranja na superfície da fundição. No ano passado, economizamos 9% dos custos de molde para um cliente de dispositivos médicos usando essa solução diferenciada.

4. Variação de processamento de post

Peças de aço inoxidável que são retiradas do forno de fundição devem ser em conserva epassivadoe o processo extra contribui com 2 dias extras no processo padrão da nossa empresa. As peças de aço carbono podem utilizar apenas a limpeza padrão de jateamento de areia, que foi demonstrado em nosso exemplo OEM para um produtor de peças de automóveis, e o tempo de entrega na conclusão é reduzido em 37% em comparação com as peças de aço inoxidável.

5.JS Vantagens de processo da empresa

Utilizamos fornos de frequência média com temperatura inteligente para controlar o desvio da diferença de temperatura de ± 10 ℃ dentro de ± 3 ℃. Entre 83 empregos de elenco realizados no ano passado, 76 atingiram a precisão da dimensão de ± 0,08 mm, de acordo com os desenhos. Depois que o cliente importa o arquivo de design, o engenheiro corresponderá automaticamente aos parâmetros de fundição de acordo com as características do material. Esta biblioteca de processos virtuais acumulou mais de 1.200 conjuntos de dados eficientes.

Differences in Casting Processes between Carbon Steel and Stainless Steel

De qual material é difícil de fundir metal?

1. Liga de Titânio: duas dificuldades de alta temperatura e oxidação

A temperatura de fusão da liga de titânio é tão alta quanto 1668 ° C, muito maior que a 660 ° C de alumínio. Para alumínio de fundição de metal diy, os fornos comuns podem atender à demanda, masligas de titâniorequerem um ambiente de proteção a vácuo ou inerte a gás, ou então eles são muito suscetíveis a serem oxidados em compostos quebradiços. Aplicamos a tecnologia de fusão do arco de proteção de argônio para reduzir o risco de oxidação para menos de 5%.

2. Aço carbono alto: problemas de retração e sensibilidade à rachadura

O aço de alto carbono encolhe até 2,5% quando resfriado (apenas 1,3%) e é suscetível a rachaduras devido à concentração de tensão. Pode facilitar o processo facilmente através da fundição de areia, mas o aço de alto carbono deve ser controlado a uma temperatura específico e recozido. Normalmente, prevemos a direção do encolhimento através do software de simulação para aumentar a taxa qualificada de produtos acabados para 98%.

3. Liga do Magésio: Riscos de segurança explosivos e inflamáveis

O magnésio queima intensamente uma vez em contato com água ou oxigênio no estado fundido. Até os entusiastas do alumínio fundindo de metal diy são todos obrigados a usar equipamentos de proteção, e a fundição de liga de magnésio é necessária para ter um workshop à prova de explosão. JS emprega um escudo de nitrogênio para opiscina derretidae sistema automático de extinção de incêndio, e alcançou zero registros de acidentes nos últimos três anos.

4.JS Solução de fundição de material de alta dificuldade da empresa

Tipo de material de metal Ponto de fusão (° C) Principais desafios A tecnologia principal da JS Company Melhorando a taxa de qualificação
Liga de titânio 1688 Oxidação e deformação de alta temperatura. Proteção de argônio Derretimento. 40%
Aço de alto carbono 1427 Rachadura de encolhimento. Controle dinâmico de temperatura+simulação de tensão. 35%
Liga de magnésio 650 Inflamável. Cobertura de nitrogênio+monitoramento inteligente. 50%

Resumo

A seleção de material para fundição de metal afetará diretamente o custo e o desempenho do produto. Na indústria de fundição de metal, liga de alumínio, aço inoxidável, liga de titânio e outros materiais são aplicados pelos engenheiros diariamente com aplicação versátil. Nossa equipe de engenharia éBanco de dados de materiale tecnologia de simulação baseada para fornecer serviços do design à produção; portanto, a solução de fundição não apenas pode atender às necessidades de força estrutural, mas também tornar o consumo de energia do processamento.

NoMetal Casting CompanyOnde você trabalha, gostaria de saber mais sobre o método de um material específico de otimização de parâmetros de elenco, você pode simplesmente fazer uma consulta técnica de consulta diretamente à nossa empresa e o sistema atribuirá automaticamente a experiência do projeto mais relevante da equipe de engenharia para responder.

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Perguntas frequentes

1. Qual é a vantagem do elenco de liga de alumínio?

As vantagens da liga de alumínio fundindo incluem peso leve (cerca de 60% mais leve que o aço), resistência à corrosão, alta fluidez fundida (capaz de preencher moldes complexos com precisão) e boa condutividade e máquinabilidade térmica, que são adequadas para precisão de aplicações de fabricação, como peças automobilísticas e gabinetes eletrônicos.

2.O que o tipo de componentes são as ligas de cobre adequadas para o elenco?

As ligas de cobre são adequadas para peças de fundição que requerem boa condutividade ou resistência à corrosão, como radiadores, rolamentos, engrenagens e partes condutivas de hélices e equipamentos de energia porque exibem resistência ao desgaste e propriedades mecânicas estáveis.

3.Como escolher materiais de fundição?

Ao escolher materiais de fundição, resposta mecânica (força, resistência ao desgaste), preço, flexibilidade no processamento (ponto de fusão, fluidez) e condições de uso (resistência à corrosão) devem ser consideradas. Por exemplo, a liga de alumínio é mais adequada em condições úmidas e ferro dúctil no caso de membros fortemente carregados. A consultoria com engenheiros é recomendada para a melhor seleção de material com base nas especificações desejadas.

4. Quais são os desafios no elenco de aço?

As dificuldades de fundição de aço são: Alto ponto de fusão (1420-1540 ℃), alta taxa de encolhimento de solidificação, responsável por causar furos de encolhimento, alta temperatura, fácil oxidação e desarburização e baixa fluidez, resultando em enchimento incompleto e exigindo controle precivo de controle e pós-processamento complexo para a qualidade.

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