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Serviço de Fabricação de Ferramentas e Matrizes para Fundição Sob Pressão de Alta Pressão

O serviço de fundição por cristal equiaxial produz componentes com uma estrutura cristalina granular uniforme, melhorando a resistência mecânica e a durabilidade. Este método é ideal para peças de turbinas, incluindo discos e rodas, usadas em ambientes de alta temperatura e alta tensão, como turbinas a gás.

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O que é uma Ferramenta e Matriz para Fundição Sob Pressão?

A fundição sob pressão de alumínio é um processo de fabricação em que o alumínio fundido é injetado em um molde de aço sob alta pressão. Produz peças duráveis, complexas e precisas usadas em várias indústrias, incluindo automotiva, aeroespacial e eletrônica.

Etapas	Descrição
Função	Ferramentas e matrizes para fundição são essenciais para moldar o metal fundido em peças precisas e de alta qualidade. Elas garantem dimensões exatas da cavidade, durabilidade e superfícies lisas, sendo vitais para a produção em massa nos setores automotivo, aeroespacial e industrial.
Macho	O macho, também conhecido como "núcleo" na fundição sob pressão, é a parte da matriz que forma as características internas da peça. Normalmente é posicionado dentro da fêmea para criar seções ocas ou detalhes precisos.
Fêmea	A fêmea, ou "casca da matriz", é o molde externo que envolve o macho. Ela fornece a forma externa da peça e é essencial para formar peças com geometrias complexas, assegurando uma fundição suave e uniforme.
Cavidade do Molde	A cavidade do molde é o espaço formado entre o macho e a fêmea onde o metal fundido é injetado. Determina a forma e as dimensões da peça fundida final, e deve ser projetada com precisão para garantir produção de alta qualidade.

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Materiais Típicos para Ferramentas e Matrizes

Os materiais típicos para fabricação de ferramentas e matrizes incluem aços de alta resistência como H13, P20, D2 e A2, além de cobre berílio e carboneto de tungstênio. Esses materiais oferecem excelente resistência ao desgaste, resistência a choques e desempenho em alta temperatura, tornando-os ideais para criar moldes e ferramentas duráveis usados em fundição sob pressão, moldagem por injeção e outros processos de fabricação.

Materiais para Ferramentas	Apelidos	Resistência à Tração (MPa)	Limite de Escoamento (MPa)	Dureza (HRC)	Condutividade Térmica (W/m·K)	Densidade (g/cm³)	Aplicações
Aço H13	1.2344 (UE), X40CrMoV5-1 (Alemanha)	1400-1700	1000-1300	45-50	27.3	7.8	Fundição sob pressão geral, ferramentas, ferramentas para trabalho a quente
Aço P20	1.2311 (UE), DIN 1.2311 (Alemanha)	750-1000	500-700	28-32	24	7.8	Moldes de injeção, moldes plásticos, moldes para fundição sob pressão
Aço D2	1.2379 (UE), X153CrMoV12 (Alemanha)	1600-1900	1200-1500	55-60	25	7.7	Matrizes resistentes ao desgaste, moldagem de plástico e borracha
Aço A2	1.2363 (UE), X100CrMoV5 (Alemanha)	1000-1300	850-1050	55-60	25	7.8	Matrizes para trabalho a frio, punção, corte e estampagem
Cobre Berílio	CuBe2 (EUA), UNS C17200 (EUA)	500-800	300-500	30-40	120-160	8.2	Inserções de moldes, núcleos para fundição sob pressão, componentes elétricos
Aço Ferramenta S7	1.2714 (UE), X40CrMoV5-1 (Alemanha)	1400-1800	1200-1500	45-55	20	7.8	Matrizes resistentes a choques, trabalho a quente e moldes para fundição sob pressão
Carboneto de tungstênio	-	3000-4500	2500-4000	70-85	150	14.0	Moldes para aplicações de alto desgaste, mineração e fundição sob pressão
Inconel 718	-	1300-1700	1100-1400	35-45	11.4	8.9	Fundição sob pressão em alta temperatura, componentes aeroespaciais e de turbinas

Tratamento de Superfície Típico para Ferramentas e Moldes de Fundição

Os tratamentos de superfície típicos para ferramentas e moldes de fundição incluem nitretação, revestimento PVD, eletrodeposição, jateamento, polimento e revestimento duro. Estes tratamentos melhoram a dureza, resistência ao desgaste, resistência à corrosão e o desempenho geral da ferramenta ou molde, garantindo maior durabilidade e fiabilidade em processos de fabrico exigentes.

Tratamento de Superfície	Descrição	Objetivo/Benefício	Aplicações
Nitretação	Um processo de tratamento térmico que introduz azoto na superfície do aço ou liga.	Melhora a resistência ao desgaste, resistência à fadiga e resistência à corrosão.	Ferramentas, moldes, aeroespacial, automóvel e maquinaria de alto desempenho.
Revestimento PVD	Um processo de revestimento de filme fino que utiliza deposição física de vapor para aplicar um revestimento duro na superfície do molde.	Melhora a dureza da superfície, resistência ao desgaste e proporciona um acabamento liso.	Moldes, ferramentas de conformação, matrizes de estampagem, ferramentas de corte e ferramentas de precisão.
Eletrodeposição (Níquel, Cromo, etc.)	Depositar um revestimento metálico na superfície do molde utilizando processos eletroquímicos.	Melhora a dureza da superfície, resistência à corrosão e aparência estética.	Ferramentas de estampagem, moldes, maquinaria industrial, moldes de precisão, ferramentas automóveis.
Jateamento	Um processo de bombardear a superfície do molde com pequenas esferas para criar tensões compressivas.	Aumenta a resistência à fadiga, melhora a durabilidade e reduz as fissuras.	Moldes, matrizes, aeroespacial, peças automóveis e ferramentas de precisão.
Polimento	Processo mecânico ou químico para alisar a superfície das ferramentas e moldes para melhorar o acabamento.	Melhora o acabamento da superfície, reduz o atrito e aumenta a aparência estética.	Moldes de precisão, matrizes e ferramentas decorativas para indústrias automóvel e eletrónica.
Revestimento duro	Aplicar um revestimento resistente e duro na superfície do molde para aumentar a sua dureza.	Melhora a resistência ao desgaste, reduz o atrito e prolonga a vida útil da ferramenta em ambientes severos.	Moldes, ferramentas de corte, matrizes industriais e ferramentas de alto desempenho nas indústrias aeroespacial, automóvel e médica.

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Como escolher a ferramenta e o molde

Escolher a ferramenta e o molde adequados envolve considerar a durabilidade do material, resistência ao calor e resistência ao desgaste. Priorize um design eficiente da ferramenta, incluindo refrigeração adequada, sistemas de ejeção e posicionamento correto da porta para um fluxo ótimo do metal. Assegure que o molde cumpra as tolerâncias exigidas, seja fácil de manter e possa lidar com o volume de produção. Avalie a relação custo-benefício e a manutenção a longo prazo para melhorar a eficiência da fabricação.

Fator de Escolha	Descrição
Seleção de Material	Escolha materiais de aço para ferramentas como H13, D2 ou P20 para durabilidade, resistência ao calor e ao desgaste.

Design da Ferramenta	Assegure que o molde é projetado para um fluxo eficiente do metal, refrigeração adequada e facilidade na ejeção da peça. Considere características como canais de refrigeração e pinos de ejeção.

Acabamento da Superfície do Molde	Use superfícies polidas para melhor fluxo e mínimo atrito. Acabamentos texturizados podem ser usados para peças estéticas.

Sistema de Ejeção	Escolha um sistema de ejeção eficiente, como pinos de ejeção, elevadores ou placas removedoras, para garantir uma liberação suave da peça e evitar defeitos.

Design de Porta e Canal	Selecione locais adequados para a porta e sistemas de canal para controlar o fluxo de metal fundido, minimizar desperdícios e reduzir defeitos de resfriamento.

Sistema de Refrigeração	Incorpore canais de refrigeração adequados para controlar a taxa de refrigeração e garantir uma solidificação uniforme para evitar defeitos como encolhimento.

Manutenção do Molde	Escolha uma ferramenta fácil de manter com insertos ou núcleos substituíveis para proteção contra desgaste e facilidade de reparação.

Tolerâncias	Assegure que o molde pode cumprir as tolerâncias dimensionais exigidas, tipicamente na faixa de ±0,1 mm a ±0,5 mm.

Tratamento Térmico	Use tratamentos térmicos como têmpera a vácuo para melhorar a dureza do molde e resistência à fadiga térmica, especialmente para aplicações de alta temperatura.

Custo e Volume de Produção	Considere o custo da ferramentaria em relação ao volume de produção. Para produção em alta escala, invista em ferramentas mais duráveis e caras; para volumes baixos, ferramentas mais econômicas podem ser preferidas.