Com o avanço tecnológico, a fundição ecológica tornou-se a principal prática da indústria de fundição desde o século XXI. Reduzir o consumo de energia, aumentar o rendimento do processo e a taxa geral de produtos acabados, além de fabricar peças fundidas ecológicas de alta qualidade, são os objetivos comuns do setor. Além de fornecer isolamento para o ferro fundido, as camisas isolantes e exotérmicas para canais de alimentação também podem oferecer o desempenho exotérmico necessário. Elas aumentam efetivamente o módulo de elasticidade das camisas de alimentação, facilitam a alimentação das peças fundidas e melhoram o rendimento da fundição. Amplamente aplicadas em peças automotivas, incluindo cubos de roda, porta-satélites, carcaças de redutores principais, carcaças de turbinas, juntas de direção, carcaças de caixas de direção, virabrequins e carcaças de eixos, bem como em diversas peças fundidas de aço, esses produtos eliminam com sucesso as cavidades de contração e a porosidade, que são difíceis de resolver com canais de alimentação convencionais, desempenhando um papel insubstituível na otimização dos processos de fundição.

1. Problemas existentes

Defeitos como bolhas, furos e porosidade ocorrem ocasionalmente em peças fundidas. Além do material das próprias camisas de alimentação, o aprisionamento de ferro fundido ao redor delas é a principal causa.

As camisas de alimentação convencionais adotam uma estrutura cônica com a parte superior menor e a inferior maior, enquanto o macho correspondente possui uma conicidade oposta. Isso inevitavelmente cria folgas entre as camisas de alimentação e os machos. Algumas camisas de alimentação também são equipadas com orifícios de ventilação na parte superior. O ferro fundido penetra facilmente nas folgas entre as camisas de alimentação e os moldes ou na parte superior das camisas de alimentação, bloqueando parcial ou totalmente as passagens de ventilação. Como resultado, o gás dentro da cavidade do molde não pode ser expelido suavemente, levando ao aumento da pressão na cavidade e ao preenchimento incompleto do molde pelas camisas de alimentação. Enquanto isso, as camisas de alimentação são aquecidas interna e externamente, causando velocidade de combustão instável e aceleração da evolução de gás e da liberação de calor. Isso interfere no tempo de alimentação das peças fundidas e causa bolhas, poros, penetração de metal e porosidade. Em casos graves, ocorre o descolamento do molde, resultando em porosidade severa e extrapolamento dimensional.

Quando o ferro fundido penetra nos espaços entre as camisas de alimentação e os moldes externos, envolvendo-as, o material aprisionado precisa ser removido manualmente. Isso aumenta o trabalho de limpeza e reduz significativamente a eficiência da produção. Se a remoção for incompleta, o alumínio metálico presente nos materiais das camisas de alimentação se misturará ao ferro fundido durante a refusão, aumentando o risco de porosidade por hidrogênio nas peças fundidas. Além disso, os fragmentos de ferro espalhados durante o processo de remoção representam um grande risco à segurança dos operadores que cortam as camisas de alimentação. Ademais, o aprisionamento de ferro fundido também causa desperdício de material e aumenta os custos de produção.

2. Soluções

Para solucionar os problemas acima, a Xinda desenvolveu a luva de riser isolante e exotérmica de alta precisão, sem folgas e com alta permeabilidade ao ar. Suas principais vantagens são as seguintes:

(1) Alta precisão

As camisas de alimentação convencionais apresentam alta eficiência de produção e baixo custo, porém são propensas a deformações sob forças externas durante a moldagem e cura, com uma tolerância dimensional típica de ±1 mm. Adotando um processo de moldagem especial, nossas camisas de alimentação mantêm uma tolerância dimensional estável de ±0,3 mm, correspondendo à precisão dos machos. Com dimensões de altura precisas, elas se encaixam perfeitamente nos anéis de compactação de areia nos moldes superiores. Isso evita que as camisas de alimentação trinquem devido à interferência excessiva, que causa defeitos de inclusão de areia, e elimina a flutuação da camisa e o consequente aprisionamento de ferro fundido.

(2) Projeto de conicidade reversa

A extremidade de abertura da luva de elevação é projetada com um cone reverso consistente com o do núcleo, permitindo um contato firme e eliminando praticamente as folgas de montagem.

(3) Alta permeabilidade ao ar

3. Resultados da Aplicação

Uma fundição aplicou as camisas de alimentação exotérmicas e isolantes de alta precisão 40/70 em sua linha de produção de areia verde para produção em massa. O tempo médio de vazamento por molde foi reduzido em 2 segundos. O aprisionamento de ferro fundido nas camisas de alimentação e os defeitos de inclusão de areia causados ​​por camisas de alimentação trincadas foram completamente eliminados. A taxa geral de rejeição caiu de 3,2% para 2,1%, uma redução de 30%, e o rendimento do processo aumentou de 55% para 59%.

Como não há mais material preso para remover, o número de operadores para o corte do riser foi reduzido de 15 para 12. Não foram relatados ferimentos relacionados ao trabalho causados ​​por projeção de fragmentos de ferro durante o corte. As camisas de riser de alta precisão trouxeram benefícios econômicos notáveis ​​para a empresa.

4. Conclusão

A luva isolante e exotérmica de alta precisão, sem folgas e com alta permeabilidade ao ar, elimina eficazmente vários defeitos causados ​​por tubos ascendentes convencionais, com vantagens abrangentes resumidas abaixo:

• Eliminar completamente bolhas, microfuros, porosidade, penetração de metal e outros defeitos causados ​​pelo aprisionamento de ferro fundido, melhorando assim a taxa geral de qualificação das peças fundidas.

• Não há necessidade de limpar o material aprisionado, o que aumenta a eficiência da produção. Também reduz o desperdício de ferro fundido, aumenta o rendimento do processo e evita os poros de hidrogênio resultantes da mistura de alumínio no ferro fundido reciclado.

• Eliminar os riscos de segurança causados ​​por estilhaços durante o corte do riser.

• Proporcionar excelentes benefícios econômicos abrangentes para as fundições.