FUNDIÇÃO SOB PRESSÃO: ASPECTOS DO PROCESSO, MÁQUINAS E MATRIZES

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Assim a máquina é dotada de duas mesas: uma fixa e outra móvel. Na

mesa fixa ficam uma das metades da matriz e o sistema de injeção do metal. Na mesa móvel localizam-se a outra metade da matriz, o sistema de extração da peça e o sistema de abertura, fechamento e travamento da máquina (TELECURSO 2000, 1998). A Figura 1 esquematiza o processo.

Figura 1 - Máquina de fundição sob pressão em câmara quente.

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Fonte: CHIVERINI (1986).

Em máquinas do tipo câmara quente (mais empregadas para ligas de zinco) opera-se com pressões da ordem de 3 a 30 MPa, obtendo-se de 7 a 10 injeções/min. Como cada matriz costuma ser do tipo multi-cavidades isto gera uma elevada produtividade. O alto custo da matriz metálica viabiliza esse processo somente para lotes superiores a 5000 peças, sendo que uma matriz fabricada num aço resistente ao calor tem durabilidade de 100.000 ou mais injeções, no caso de se trabalhar com a liga - à base de zinco - ZAMAC (SOARES, 2000).

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Fundição sob pressão em câmara fria

Se a liga se funde a uma temperatura mais alta, o que prejudicaria o sistema de bombeamento (cilindro e pistão), usa-se a máquina de fundição sob pressão de câmara fria, empregada principalmente para fundir ligas de alumínio, magnésio e cobre (CHIAVERINI, 1986).

O princípio de funcionamento desse equipamento é o mesmo, como mostra a Figura 2.

Figura 2 - Máquina de fundição sob pressão em câmara fria com pistão na horizontal.

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Fonte: CHIVERINI (1986).

A diferença é que o forno que contém o metal líquido é uma unidade

independente, de modo que o sistema de injeção não fica dentro do

banho de metal, A máquina de fundição sob pressão em câmara fria pode ser horizontal ou vertical, de acordo com a posição de atuação do pistão (ASM, 1970).

Peças produzidas por esse processo possuem paredes finas, apresentando excelente acabamento e boa tolerância dimensional. Entretanto grande parte das peças produzidas por este processo (carcaça de máquina fotográfica, painéis e maçanetas de automóveis, interruptores, etc.) tem sido substituídas por similares de plástico injetado a um custo significativamente inferior, comprometendo, entretanto, a resistência e consequentemente a durabilidade da peça (SOARES, 2000).

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MATRIZ DE FUNDIÇÃO

A matriz, de aço-ferramenta tratado termicamente, é geralmente

construída em duas partes hermeticamente fechadas no momento do vazamento do metal líquido (CHIAVERINI, 1986).

A construção de uma matriz implica um grande numero de variantes e é praticamente impossível fixar todos os pontos que devem ser levados em conta para sua elaboração. A construção deve ser cuidadosa em relação à separação da matriz, à disposição correta dos canais de refrigeração e aos canais de evacuação de ar. Para obter peças com medidas exatas e superfícies lisas é necessário que a matriz seja trabalhada com a maior exatidão e limpeza sendo preciso recorrer a ferramentas e maquinas de precisão.

Muitas matrizes são refrigeradas a água. Isso é importante para

evitar superaquecimento, a fim de aumentar sua vida útil e evitar defeitos nas peças. Para realizar sua função, as matrizes têm que ter resistência suficiente para aguentar o desgaste imposto pela fundição sob pressão, e são capazes de suportar entre 50 mil e 1 milhão de injeções. (TELECURSO 2000, 1998).

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VANTAGENS E DESVANTAGENS DO PROCESSO

Como todo o processo de fabricação, a fundição sob pressão tem

uma série de vantagens e desvantagens. As vantagens são: peças de ligas como a de alumínio, fundidas sob pressão, apresentam maiores resistências do que as fundidas em areia; peças fundidas sob pressão podem receber tratamento de superfície com um mínimo de preparo prévio da superfície; possibilidade de produção de peças com formas mais complexas; possibilidade de produção de peças com paredes mais finas e tolerâncias dimensionais mais estreitas; alta capacidade de produção; alta durabilidade das matrizes. As desvantagens são: limitações no emprego do processo: ele é usado para ligas não-ferrosas, com poucas exceções; limitação no peso das peças (raramente superiores a 5 kg.); retenção de ar no interior das matrizes, originando peças incompletas e porosidade na peça fundida; alto custo do equipamento e dos acessórios, o que limita seu emprego a grandes volumes de produção.

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CONCLUSÃO

Tendo a fundição sob pressão como processo referencial, foram notadas diversas vantagens em elação a outros processos. A partir dela, torna-se possível a fabricação de peças de formas mais complexas, com paredes mais finas e tolerâncias dimensionais estreitas, além, é claro, de uma alta capacidade de produção. Porém, essas vantagens se estabelecem apenas a peças com dimensões limitadas e um alto custo operacional, sendo viável apenas para altos volumes de produção.

Portanto, se o objetivo é alta produtividade de peças de metais não-ferrosos e de baixo ponto de fusão, incluindo uma tolerância maior em relação à espessura das peças, o processo de fundição sob pressão é o mais recomendado.