No processo de fundição, a qualidade da superfície de trabalho dos moldes de areia (núcleos) em contato direto com o metal fundido exerce uma influência crítica na qualidade da peça fundida.RevestimentoO revestimento da superfície de moldes de fundição ou machos de areia é um método econômico, prático e altamente eficaz para melhorar a qualidade da superfície da peça fundida. Durante o vazamento, a camada de revestimento fica entre o metal fundido e o molde, regulando e otimizando o estado de contato interfacial e as reações em alta temperatura entre o metal fundido e o molde (macho) de areia, prevenindo assim a formação de diversos defeitos de fundição. Nos últimos anos, com as exigências cada vez mais rigorosas para a qualidade da fundição, a produção e a aplicação de revestimentos de alta qualidade têm recebido grande atenção tanto no mercado nacional quanto internacional.

I. Funções dos Revestimentos

1. Melhorar a qualidade da superfície

Os revestimentos previnem a penetração mecânica, melhoram a precisão dimensional da fundição e proporcionam a rugosidade superficial desejada. Com uma camada de revestimento adequada, a rugosidade superficial das peças fundidas pode ser reduzida de Ra = 25–50 μm (sem revestimento) para Ra = 3,2–6,3 μm.

2. Prevenção da Penetração de Produtos Químicos

Para peças fundidas a altas temperaturas com espessura considerável, revestimentos de alta qualidade com excelente estabilidade química em altas temperaturas e aditivos especiais podem prevenir reações químicas entre o metal fundido e os moldes de areia, evitando a formação de camadas de penetração e proporcionando superfícies de fundição lisas.

3. Aprimoramento da resistência da superfície do molde e redução de defeitos como lascas, erosão por areia e inclusões de areia.

Moldes de areia (núcleos) com baixa resistência superficial (por exemplo, moldes de areia verde de argila e moldes de areia de silicato de sódio que exigem boa colapsibilidade) ou aglomerantes com baixas temperaturas de decomposição térmica (por exemplo, vários aglomerantes orgânicos) são propensos a lascas, erosão da areia e inclusões de areia durante o vazamento. Revestimentos com resistência e refratariedade superiores ajudam a mitigar ou eliminar esses defeitos, ampliando a faixa de temperatura de aplicação dos aglomerantes orgânicos.

4. Controlar a taxa de resfriamento da peça fundida para evitar cavidades de contração, porosidade, trincas e outros defeitos.

Utilizando materiais refratários com diferentes condutividades térmicas e ajustando a espessura do revestimento, é possível controlar a taxa de transferência de calor do metal fundido para o molde de areia, regulando assim a taxa de resfriamento da peça fundida e prevenindo defeitos relacionados a fissuras e contração.

5. Proteção contra elementos nocivos para evitar porosidade gasosa, carbonização, absorção de enxofre, deterioração por nodularização localizada e outros defeitos.

Na fundição com resinas furânicas contendo nitrogênio ou areias de resina furânica curadas com ácido benzenossulfônico e agentes similares, as peças fundidas de aço são suscetíveis à porosidade subcutânea; as peças fundidas de aço inoxidável de baixo carbono podem sofrer absorção de enxofre e carbonização; e as peças fundidas de ferro fundido nodular podem apresentar falha por nodularização localizada. Um revestimento sinterizado denso atua como uma barreira eficaz contra a reação de N, S e C provenientes do molde de areia (núcleo) com o metal fundido, eliminando a porosidade subcutânea, a carbonização e a absorção de enxofre em peças fundidas de aço, bem como a deterioração por nodularização localizada em peças fundidas de ferro fundido nodular.

6. Modificação da composição superficial, microestrutura e propriedades de peças fundidas

Revestimentos isolantes e de resfriamento especializados alteram as taxas de resfriamento e cristalização do metal fundido, produzindo microestruturas de resfriamento inverso e ferro branco nas superfícies de fundição para atingir a dureza e as propriedades mecânicas desejadas. A adição de pós metálicos com a mesma composição do metal fundido ou com constantes de rede semelhantes aos revestimentos fornece sítios de nucleação para o refinamento de grãos. A incorporação de elementos metálicos ou pós de liga com pontos de fusão ligeiramente abaixo da temperatura de vazamento do metal fundido permite a liga superficial das peças fundidas por difusão líquida. Quando se adicionam elementos metálicos ou pós de liga com pontos de fusão superiores à temperatura de vazamento, estes não se ligam à superfície da peça fundida, mas se incorporam a ela, conferindo propriedades superficiais especiais, como resistência ao desgaste.

Tomando como exemplo a fundição em areia, estatísticas aproximadas mostram que os custos de limpeza da peça fundida representam tipicamente cerca de 30% dos custos totais de produção. O uso de revestimentos reduz os custos de limpeza em mais de 10%, enquanto as despesas com revestimento e aplicação representam apenas cerca de 5% dos custos de produção. Consequentemente, os revestimentos reduzem os custos gerais de produção da peça fundida em mais de 5% — sem considerar os benefícios adicionais da redução das taxas de rejeição e da melhoria das propriedades mecânicas.

II. Métodos para seleção de revestimentos para moldes de areia (núcleo)

III. Precauções para a aplicação do revestimento

1. Agitação e diluição de revestimentos

Os revestimentos devem ser bem misturados antes do uso e, em seguida, diluídos com a quantidade adequada de solvente até atingir a viscosidade necessária, de acordo com as condições reais. Viscosidades mais baixas são recomendadas para pulverização, imersão, revestimento por fluxo ou para moldes de areia com baixa permeabilidade e resistência; viscosidades mais altas são adequadas para revestimento com pincel ou moldes de areia com alta permeabilidade e resistência.

2. Espessura do Revestimento

Uma camada de revestimento excessivamente fina não proporciona uma qualidade satisfatória da superfície da peça fundida, mesmo com excelente desempenho do revestimento, enquanto uma camada excessivamente espessa causa desperdício desnecessário. A espessura do revestimento deve ser minimizada, desde que se garanta a resistência à penetração, para conservar materiais e melhorar a resistência a trincas. A espessura geral do revestimento varia de 0,15 a 1 mm, e de 1 a 2 mm para peças fundidas extra-pesadas. Valores menores se aplicam a peças de ferro fundido, enquanto valores maiores são usados ​​para peças de aço fundido e cobre fundido. A espessura por aplicação não deve exceder 0,3 mm. Revestimentos espessos requerem múltiplas passagens: a primeira camada deve ser semi-seca (à base de água) ou ignizada, seca e resfriada à temperatura ambiente (à base de álcool) antes da aplicação de uma segunda camada.

3. Cura do Revestimento

Revestimentos à base de água devem ser aplicados antes da secagem ou secagem superficial de moldes (núcleos) de areia de silicato de sódio. Areias resinosas de cura a quente e areias oleosas geralmente são revestidas após a secagem, utilizando o calor residual para secagem ou submetendo-as a uma segunda cura. Moldes (núcleos) de argila seca ou moldes (núcleos) com superfície seca podem ser revestidos antes ou depois da secagem. As temperaturas de secagem para revestimentos à base de água variam de 100 a 450 °C. Ao secar a superfície com maçaricos, gás ou chamas oxiacetilênicas, evite concentrar o calor em áreas localizadas para evitar a queima excessiva dos aglutinantes. Revestimentos à base de álcool devem ser acesos e secos imediatamente após a aplicação para evitar a penetração e evaporação excessivas do solvente. Se a ignição falhar ou a combustão for incompleta devido ao tempo prolongado de exposição, uma pequena quantidade de álcool pode ser pulverizada sobre o revestimento para auxiliar a combustão. Para moldes (núcleos) de areia grandes, a secagem localizada pode ser adotada.

4. Armazenamento do revestimento

Revestimentos à base de água devem ser protegidos da luz solar direta e do congelamento durante o armazenamento. Revestimentos à base de álcool requerem armazenamento hermeticamente fechado, prevenção de incêndio e proteção contra umidade.

Além disso, para obter um desempenho eficaz do revestimento, o substrato do molde de areia (núcleo) deve possuir uma superfície relativamente lisa, compactação uniforme e resistência suficiente. Caso contrário, a aplicação será difícil e o revestimento poderá rachar ou descascar.

Em conclusão, selecionar o revestimento correto e aplicá-lo adequadamente é fundamental para obter peças fundidas de alta qualidade.Revestimentos de fundição XindaOferecemos soluções confiáveis ​​e personalizadas para diversos sistemas de moldagem em areia, ajudando você a minimizar defeitos, reduzir custos de limpeza e aumentar a eficiência da produção.