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Dec 22,2025
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Na fabricação moderna, existe um processo de conformação metálica altamente eficiente e preciso que pode transformar metal fundido em peças complexas e dimensionalmente exatas em apenas alguns segundos — esse processo é a fundição sob Pressão fundição sob pressão. De blocos de motores automotivos e carcaças de laptops a componentes de eletrodomésticos e peças de instrumentos de precisão, a fundição sob pressão desempenha um papel fundamental em diversos setores.
Como funciona a fundição sob pressão? O que a torna única em comparação com outros métodos de fundição? Quais são suas vantagens e limitações? Este artigo oferece uma visão clara e profissional da tecnologia de fundição sob pressão, ajudando você a entender por que se tornou um pilar fundamental da fabricação moderna de metais.
Fundição sob Pressão , também conhecido como injeção por pressão , é um processo de fundição de precisão no qual metal fundido ou semfundido é injetado em um molde metálico (matriz) a alta velocidade e alta pressão , onde solidifica rapidamente para formar uma peça fundida acabada.
As características mais distintivas da fundição sob pressão são pressão alta e alta velocidade de injeção . A pressão de injeção pode variar de vários megapascal (MPa) a centenas de MPa, enquanto as velocidades de enchimento do metal normalmente variam entre 0,5 a 120 m/s . Todo o processo de enchimento geralmente leva apenas 0,01 a 0,03 segundos .
Essas condições extremas do processo diferenciam claramente a fundição sob pressão de outros métodos de fundição e são a base para sua excelente precisão dimensional e qualidade superficial.
As peças fundidas em matriz normalmente atingem tolerâncias dimensionais de IT11 –IT13 , com baixa rugosidade superficial. As peças frequentemente exigem pouca ou nenhuma usinagem secundária e podem ser montadas diretamente, garantindo excelente intercambiabilidade.
Graças à produção quase na forma final, a utilização de material geralmente alcança 60–80%, enquanto o aproveitamento da matéria-prima pode ultrapassar 90%, reduzindo significativamente o desperdício de material e os custos de usinagem.
A fundição sob pressão é ideal para a fabricação de componentes com geometrias complexas, contornos nítidos e paredes finas. A espessura mínima de parede pode ser tão baixa quanto 0,3 mm para ligas de zinco e 0,5 mm para ligas de alumínio .
Inserções metálicas ou não metálicas (como insertos roscados) podem ser fundidas diretamente na peça, simplificando o design do produto e reduzindo etapas de montagem.
A solidificação rápida sob pressão produz estruturas de grão fino e alta densidade, resultando em melhor resistência, dureza, resistência ao desgaste e resistência à corrosão.
Os ciclos de fundição sob pressão são muito curtos e bem adequados para automação, tornando o processo ideal para produção em grande volume. Por exemplo, uma pequena máquina de fundição sob pressão com câmara quente pode realizar 3,000–7.000 ciclos por turno .
Devido à velocidade extremamente rápida de enchimento, o ar no interior da cavidade do molde pode não ser totalmente expulso, levando a porosidade interna. Como resultado, peças fundidas por gravidade convencionais geralmente não são adequadas para tratamento térmico ou uso em altas temperaturas.
Os moldes e máquinas de fundição por gravidade exigem um investimento inicial significativo, tornando o processo menos econômico para produção de baixo volume.
O tamanho máximo da peça fundida é restrito pela força de fechamento da máquina e pelas dimensões do molde, limitando a viabilidade de componentes muito grandes.
Devido à resistência térmica do material do molde, a fundição por gravidade é utilizada principalmente para ligas não ferrosas , como ligas de alumínio, zinco, magnésio e cobre. A fundição por gravidade de metais ferrosos ainda está em grande parte na fase de pesquisa e experimental.
Um processo típico de produção por fundição por gravidade inclui os seguintes passos:
1. Pré-aquecimento da matriz - Aquecer a matriz até sua temperatura de operação
2. Lubrificação da matriz - - Aplicar agentes de desmoldagem e lubrificação na cavidade da matriz
3. Fechamento da matriz - - Fixação das metades móvel e fixa da matriz
4. Vazamento do metal - - Introdução do metal fundido na câmara de injeção
5. Injeção e solidificação - - Injeção do metal na cavidade em alta velocidade e pressão, seguida de solidificação sob pressão
6. Abertura da matriz e expulsão - Abrindo a matriz e expulsando o fundido
7. Rebarbação e inspeção - Remoção de canais de alimentação e extravasamentos, seguida por inspeção de qualidade
As máquinas de fundição sob pressão são o equipamento principal do processo e geralmente são divididas em duas categorias principais:
Princípio de funcionamento
A câmara de injeção é integrada ao forno mantenedor e imersa diretamente no metal fundido.
Características
Aplicações típicas
Principalmente usado para ligas de baixo ponto de fusão como zinco, estanho e ligas de chumbo.
Nas máquinas de câmara fria, a câmara de injeção é separada do forno de fusão, e o metal fundido é colocado na câmara com uma concha para cada injeção.
Máquinas de fundição sob pressão em câmara fria horizontais
Máquinas de fundição sob pressão em câmara fria verticais
Máquinas de fundição completamente verticais
A fundição sob pressão teve origem no início do século XIX na indústria gráfica, para a produção de tipos de chumbo. Ao longo de mais de um século de desenvolvimento, várias tendências claras surgiram:
As máquinas modernas de fundição por injeção são cada vez mais de grande escala, baseadas em séries e controladas por computador, permitindo monitoramento em tempo real e produção automatizada.
Para resolver problemas de porosidade, foram desenvolvidas tecnologias como vacuum die casting , fundição por injeção com assistência de oxigênio , e fundição por compressão que melhoraram significativamente a densidade da fundição e permitem o tratamento térmico.
A fundição por injeção semi-sólida utiliza uma pasta metálica em estado semi-sólido, reduzindo o aprisionamento de gás e a retração, além de melhorar as propriedades mecânicas. É amplamente considerada uma tecnologia de próxima geração para conformação de metais.
Com os avanços nos materiais dos moldes (como ligas à base de molibdênio e tungstênio), foram alcançados progressos na fundição por injeção de metais ferrosos, incluindo ferro fundido e aço.
A fundição sob pressão evoluiu de componentes simples para peças de alto desempenho utilizadas em componentes estruturais automotivos e aplicações aeroespaciais.
A fundição sob pressão é um dos processos de conformação metálica de precisão com crescimento mais rápido e é amplamente utilizada em diversos setores industriais:
Os setores automotivo e de motocicletas representam aproximadamente 70–80%da produção total de fundição sob pressão. Outros setores importantes incluem instrumentação, equipamentos industriais, eletrodomésticos, máquinas agrícolas, telecomunicações e transporte.
As peças fundidas sob pressão variam desde componentes pequenos pesando apenas alguns gramas até grandes peças fundidas de alumínio pesando até 50 kg , incluindo blocos de motores, cabeçotes de cilindros, carcaças, suportes, rodas e peças decorativas.
Entre as ligas não ferrosas para fundição sob pressão:
Como uma tecnologia avançada de conformação metálica que combina alta pressão, alta velocidade e alta precisão , a fundição sob pressão tornou-se um pilar indispensável da fabricação moderna—especialmente na indústria automotiva. Suas vantagens em eficiência, precisão e integração de peças complexas desempenham um papel crucial no design leve, redução de custos e melhoria do desempenho do produto.
Embora desafios como porosidade e altos custos de ferramental ainda persistam, avanços contínuos na fundição sob vácuo, conformação semissólida, materiais para moldes e tecnologia de máquinas estão liberando novo potencial. No futuro, à medida que aumentam as demandas por maior desempenho, menor peso e maior eficiência produtiva, a fundição sob pressão terá um papel cada vez mais vital em aplicações de manufatura avançada e de alto nível.
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