Em um contexto de plena implementação da política de dupla emissão de carbono e da modernização abrangente da manufatura de materiais leves de alta tecnologia, a liga de alumínio, com suas propriedades de leveza e alta resistência, tornou-se um substituto essencial para o aço em veículos de novas energias, transporte ferroviário, aeroespacial, energia eólica, máquinas de construção e outros setores. A demanda por peças fundidas complexas e integradas, como carcaças de motores, suportes de baterias, subchassis e cabeçotes de motores, está em constante crescimento.

Como solução de produção convencional para peças fundidas de liga de alumínio com cavidades internas complexas, o processo de fabricação de machos por moldagem a frio apresenta vantagens notáveis, incluindo alta precisão de conformação, cura rápida e baixo consumo de energia na produção. Atualmente, as resinas utilizadas na moldagem a frio estão sendo aprimoradas iterativamente para reduzir as emissões de COVs (Compostos Orgânicos Voláteis), gerar menos vapores, apresentar excelente desempenho de desmoldagem, exigir baixa dosagem de aditivos e proporcionar alta resistência do macho. No entanto, as resinas universais convencionais para moldagem a frio não se adaptam às condições de vazamento em baixa temperatura da fundição de alumínio, apresentando três problemas de produção persistentes que restringem a expansão da capacidade produtiva e o cumprimento das normas de proteção ambiental.

I. Três dificuldades tradicionais de processo na indústria de fundição de alumínio

A temperatura de vazamento da liga de alumínio é de apenas cerca de 700 °C, muito inferior à alta temperatura de vazamento de 140 °C do ferro fundido. A película de resina que a liga não se decompõe completamente em altas temperaturas, desencadeando uma série de problemas associados:

1. Desempenho insatisfatório dos testemunhos de sondagem, resultando em altos custos de limpeza da areia.

   A alta temperatura de vazamento do ferro fundido queima completamente a película de resina, facilitando a desmoldagem. No entanto, a temperatura insuficiente do alumínio fundido deixa uma alta resistência residual da resina. A areia de moldagem adere com dificuldade aos canais de água, passagens de ar, cavidades profundas e fendas estreitas. A limpeza manual da areia é demorada e trabalhosa, reduzindo a eficiência de produção de toda a linha de produção.

2. Geração excessiva de fumos durante o vazamento, causando perdas duplas em termos de conformidade ambiental e equipamentos.

   A maioria das linhas de fundição de alumínio adota estações de vazamento abertas ou semiabertas. As resinas convencionais liberam grandes quantidades de vapores irritantes quando aquecidas. Esses vapores não só dificultam o cumprimento das normas de emissão ambiental da oficina e prejudicam a saúde física dos operadores, como também mancham continuamente os moldes e as ferramentas. Isso aumenta as horas de trabalho para polimento, limpeza e manutenção, elevando os custos gerais de produção.

3. Contradição mútua entre força central e desempenho ambiental, incapacidade de alcançar ambos.

   Os núcleos complexos de fundição de alumínio apresentam espessura de parede irregular e estruturas esbeltas, impondo requisitos rigorosos de resistência à temperatura ambiente e resistência durante o armazenamento. A solução comum na indústria é aumentar a taxa de adição de resina para garantir a resistência do núcleo. No entanto, uma dosagem maior de resina aumenta simultaneamente a liberação de gases, prejudica o desempenho de desmoldagem e amplifica as emissões de fumos, criando um ciclo vicioso inevitável que afeta toda a indústria.

II. Resina Xinda Cold Box especialmente desenvolvida para fundição de alumínio: Quatro inovações de desempenho essenciais que superam os gargalos da indústria

Visando os principais desafios específicos das condições de vazamento a baixa temperatura na fundição de alumínio, a Xinda desenvolveu, de forma independente, uma resina dedicada para fundição em caixa fria. Ela alcança simultaneamente quatro propriedades superiores: baixa dosagem de aditivos, alta resistência do núcleo, excelente desmoldagem e baixa emissão de fumos, resolvendo o dilema de compromisso entre desempenho e resistência das resinas convencionais.

1. A dosagem ultrabaixa de adição reduz a geração de gases e vapores na fonte.

   As resinas padrão de dois componentes para câmara fria, disponíveis comercialmente, geralmente requerem uma taxa de adição de ≥1,0%, enquanto o produto da Xinda necessita de apenas 0,65% para atender a todos os requisitos de fabricação de núcleos. O consumo drasticamente reduzido de resina diminui diretamente os subprodutos da decomposição térmica das matérias-primas, reduzindo fundamentalmente o volume de base de liberação de gases e emissão de fumos.

2. Alta resistência mantida com baixa dosagem, reduzindo a quebra do núcleo e a taxa de refugo.

   Com a formulação otimizada de um sistema inovador de ligação polimérica, a resistência geral do núcleo do nosso produto é 15% a 20% superior à dos produtos concorrentes, mesmo com uma taxa de adição baixa de 0,65%. Núcleos complexos, de paredes finas e grandes dimensões, resistem a fissuras e danos durante o transporte, o fechamento do molde e o vazamento, o corte de resíduos da fabricação do núcleo e estabilizam o rendimento da fundição.

3. Formulado especialmente para alumínio fundido em baixas temperaturas, com excelente desmoldagem para simplificar as operações de desmoldagem.

   A fórmula foi especialmente modificada para condições de vazamento a baixa temperatura (700 °C), melhorando significativamente a capacidade de decomposição térmica da película de resina aderente em baixas temperaturas. A taxa de desmoldagem do núcleo ultrapassa 68% após o vazamento. A areia de moldagem dentro de cavidades profundas, canais de água que se cruzam e camadas estreitas se solta e se desprende automaticamente, reduzindo drasticamente os procedimentos manuais de vibração e escavação da areia e aumentando consideravelmente a produtividade na estação de desmoldagem.

4. Redução drástica da emissão de fumos no local de trabalho, melhorando as condições de trabalho na oficina.

   Combinando baixa dosagem com um design de estrutura molecular de baixa emissão de vapores, testes em campo mostram que a emissão de vapores durante o despejo é reduzida em 30% a 50% em comparação com produtos concorrentes. Odores irritantes na oficina são significativamente atenuados, proporcionando um ambiente de trabalho mais saudável para os funcionários. Ao mesmo tempo, o escurecimento do molde e a deposição de carbono são retardados, prolongando os intervalos de limpeza das ferramentas e reduzindo os custos de manutenção dos equipamentos, atendendo facilmente às rigorosas normas ambientais.

III. Casos práticos de aplicação com clientes – Vantagens de desempenho comprovadas por dados de testes reais

Caso 1: Um grande fabricante de componentes de alumínio fundido

Dados comparativos de testes com resinas concorrentes sob condições idênticas de fabricação do núcleo e de vazamento:

• A força do core aumentou em 17%.

• Liberação de gás reduzida em 0,6 ml/g

• O desempenho do Shakeout melhorou 6%.

• Redução da fumaça durante o vazamento no local em aproximadamente 30%.

Caso 2: Uma nova fábrica de fundição de chassis para veículos de energia (fundição de baixa pressão para subchassis)

Resultados dos testes de produção em massa de núcleos complexos de paredes finas para peças de chassis:

• A força do core melhorou em 15% a 20%.

• A evolução total de gás diminuiu entre 10% e 15%.

• O desempenho do Shakeout aumentou em 10%.

• A emissão de vapores foi reduzida em até 50%, aliviando significativamente a carga de conformidade ambiental da oficina.

  
  

O setor manufatureiro global está acelerando sua transformação verde. A demanda por peças fundidas integradas de liga de alumínio continua crescendo em indústrias de ponta, incluindo veículos de novas energias, aeroespacial, transporte ferroviário e equipamentos para energia eólica. O mercado estabeleceu quatro padrões obrigatórios para resinas de fundição em caixa fria: baixa dosagem de aditivos, alta resistência do núcleo, baixa emissão de fumos e de COVs (Compostos Orgânicos Voláteis), além de excelente desempenho de desmoldagem em baixas temperaturas.

Antes, era um desafio satisfazer simultaneamente os quatro indicadores. No entanto, a resina especial para fundição a frio da Xinda, para fundição de alumínio, alcança um desempenho multidimensional equilibrado. Impulsionada por três demandas principais — supervisão ambiental mais rigorosa, redução de custos corporativos e aumento da eficiência, além de produção de peças fundidas leves e de alta precisão — essa resina oferece múltiplos benefícios simultaneamente: menor custo do material, menos mão de obra para desmoldagem, maior vida útil do molde, melhores condições ambientais na oficina e maior rendimento de fundição. Ela serve como uma solução aglutinante ecológica e de alta eficiência, ideal para a fabricação de peças fundidas de alumínio de alta qualidade.