O processo de fundição sob pressão é uma tecnologia de fabricação que permite a produção em larga escala de peças que exigem alta precisão e designs complexos. O processo é adequado para metais, incluindo zinco, magnésio e alumínio. A comparação mais comum na fabricação de metais é entre fundição sob pressão de zinco e fundição sob pressão de alumínio.
Ambos os materiais possuem características e aplicações únicas. No entanto, a técnica aprimora essas características. Por isso, você precisa entender a fundição sob pressão e seu impacto nos materiais. Este artigo compara a fundição sob pressão de alumínio e fundição sob pressão de zinco. para que você possa entender as diferenças e usar a mais adequada.
Índice
Diferenças entre fundição sob pressão de zinco e fundição sob pressão de alumínio
Fundição sob pressão de alumínio e fundição sob pressão de zinco possuem características distintas que definem seus usos. A seguir, os fatores comuns que podem ajudar você a diferenciar os dois materiais e escolher o melhor:
1.1 Peso
As ligas de zinco têm alta densidade comparável à do aço, tornando-as mais resistentes e pesadas do que a maioria dos materiais de fundição sob pressão. O zinco puro tem uma densidade específica de 5 g/cm³, enquanto o alumínio tem 2,7 g/cm³. Devido à sua alta densidade, as peças fundidas em zinco são mais resistentes ao impacto do que as de alumínio. Portanto, é o material de escolha para peças fundidas em aplicações estruturais.
1.2 Propriedades
As qualidades mecânicas são o principal fator de distinção entre produtos de fundição sob pressão de zinco e de alumínio. A seguir, as propriedades e diferenças comuns entre ambos os materiais de fundição sob pressão:
1.2.1 Ponto de Fusão
Embora mais denso, o zinco tem um ponto de fusão mais baixo (4200°C). O ponto de fusão é um parâmetro importante na fundição sob pressão, pois especifica o tipo de processo de fundição sob pressão que pode ser utilizado. O baixo ponto de fusão do zinco o torna mais adequado para fundição sob pressão em câmara quente.
Além disso, previne a degradação do mofo, aumenta a produtividade, reduz os custos de fabricação e determina a processo de fundiçãoPor outro lado, o alumínio tem um ponto de fusão mais alto (6600 graus Celsius). Portanto, é mais adequado para processos de fundição sob pressão em câmara fria. Isso não só aumenta o custo, mas também o tempo do ciclo.
1.2.2 Condutividade Térmica
A liga de zinco possui maior condutividade térmica do que a fundição sob pressão de alumínio, pois absorve e dissipa calor com eficiência. Consequentemente, é mais adequada para a criação de peças que geram muito calor ou para trabalhar com calor que requer dissipação de calor eficiente.
As peças fundidas de zinco são superiores às de alumínio na produção de componentes fundidos sob pressão, como dissipadores de calor e componentes eletrônicos.
1.2.3 Resistência à corrosão
Além disso, as peças fundidas em zinco apresentam resistência à corrosão superior às peças fundidas em alumínio. Consequentemente, as primeiras são mais adequadas para projetos com condições ambientais extremas.
1.3 Vida útil da ferramenta
Como a fundição sob pressão de zinco é menos abrasiva e tem baixo ponto de fusão, os moldes não precisam ser extremamente resistentes. Graças a essas qualidades (menor abrasividade e menor ponto de fusão), os danos ao molde e os custos com ferramentas são reduzidos. Como resultado, os moldes de zinco podem ser usados mais de 1.000.000 de vezes. Os moldes de alumínio podem ser usados apenas 100.000 vezes.
1.4 Acabamento de superfície
Diferente Peças usinadas em CNC, peças fundidas sob pressão frequentemente precisam de opções secundárias de acabamento superficial. Além do processo, o tipo de material determina se o produto precisa de acabamento superficial.
As peças fundidas de zinco não apresentam poros após a fundição, como evidenciado por sua superfície mais lisa/padronizada. No entanto, as peças fundidas de alumínio podem formar poros, cavidades e bolhas durante a fundição. Como resultado, as peças fundidas de alumínio frequentemente requerem métodos adicionais de tratamento de superfície.
No entanto, ambas as peças fundidas podem receber acabamento superficial. Além disso, o zinco é mais adequado para esses processos de tratamento de superfície, como galvanoplastia, revestimento em pó, pintura, galvanoplastia e anodização.
1.5 Aplicações
Ambos os materiais são adequados para diversos setores. A fundição de zinco é mais resistente do que a de alumínio. São as opções de fundição sob pressão mais utilizadas em eletrodomésticos e automóveis.
Por outro lado, as peças fundidas de alumínio apresentam uma relação resistência-peso mais alta. Portanto, isso as torna o material de escolha para peças leves, porém resistentes. Este é um requisito crítico para o uso de peças fundidas de alumínio no setor aeroespacial.
1.6 Tempo de ciclo
Outro fator importante a ser considerado na comparação entre fundição sob pressão de alumínio e fundição sob pressão de zinco é o tempo de ciclo. Ao contrário da fundição sob pressão de alumínio, a fundição sob pressão de zinco ocorre sob alta pressão e tem um ponto de fusão baixo. Como resultado, tem um tempo de ciclo mais curto. E a fundição de zinco tem uma taxa de ciclo 150-200% maior que a do alumínio.
Além disso, a fundição sob pressão de zinco é aquecida internamente, ao contrário da fundição sob pressão de alumínio, que utiliza um método de câmara fria. Além disso, a dissipação de calor eficaz da fundição de zinco permite que o metal fundido se solidifique mais rapidamente. Como resultado, o tempo do ciclo será reduzido.
1.7 Custos
O custo de fabricação é determinado por diversos fatores, como custos de materiais, processos de produção, habilidades do operador, tempo de ciclo, acabamento superficial, entre outros.
| Fundição sob pressão de zinco | Fundição de alumínio sob pressão | |
| Peso | Mais alto | Alto |
| Ponto de fusão | Baixo | Alto |
| Condutividade térmica | Alto | Baixo |
| Resistência à corrosão | Mais alto | Baixo |
| Vida útil da ferramenta | Alta longevidade da ferramenta | Baixa longevidade da ferramenta |
| Acabamento de superfície | Baixo | |
| Aplicações | Indústria automotiva, marítima e eletrônica. –Sistema de direção hidráulica –Componente do motor –Sistema de combustível | Aeroespacial, eletrodomésticos, médico, automotivo. – Peças para cortador de grama –Ferramentas elétricas –Componentes automotivos |
| Tempo de ciclo | Dez vezes maior | Alto |
| Custos | Alto | Baixo |
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Quando e por que você deve escolher a fundição sob pressão de zinco?
Se você estiver em dúvida entre fundição sob pressão de zinco ou fundição sob pressão de alumínio, considere os seguintes critérios antes de tomar sua decisão.
2.1 Peças com paredes finas
A fundição sob pressão de zinco oferece excelente resistência em comparação com outros materiais. Portanto, é ideal para a produção de peças de paredes finas. Quando utilizada, não há necessidade de se preocupar com a integridade estrutural da peça, pois a densidade do material contribui para sua estabilidade. Além disso, isso reduz os custos de material e de fundição sob pressão.
2.2 Condições ambientais adversas
A fundição sob pressão de zinco é adequada para condições ambientais adversas, especialmente aquelas que podem contribuir para a corrosão. As peças fundidas sob pressão de zinco apresentam incrível resistência à corrosão. Isso significa que uma camada protetora é formada nas peças quando usadas nessas condições.
2.3 Menor Tensão Residual
A fundição sob pressão utiliza pressão para injetar metal fundido na matriz. Existem dois métodos de fundição sob pressão: fundição sob pressão de alta pressão e fundição sob pressão de baixa pressão. A fundição sob alta pressão, por outro lado, geralmente produz tensões residuais na peça.
Por outro lado, a fundição sob pressão de zinco ocorre sob baixa pressão, o que reduz a tensão residual nas peças.
2.4 Molde Fundido
Ao trabalhar com um frágil molde de fundição sob pressão, utilize fundição sob pressão de zinco. Isso ocorre porque esses moldes podem durar até dez vezes mais do que os moldes de fundição sob pressão de alumínio. Além disso, se você tiver um orçamento limitado para ferramentas, considere a fundição sob pressão de zinco.
2.5 Produção mais rápida
As ligas de zinco têm um ponto de fusão baixo, necessitando de um processo de fundição sob pressão em câmara quente sob injeção de alta pressão. Isso aumentará a taxa de ciclo mais do que outros materiais. Na fundição sob pressão de zinco, o zinco é fundido na máquina. Na fundição sob pressão de alumínio, o operador funde o alumínio fora da máquina e, em seguida, o despeja na máquina de injeção.
Quando e por que escolher fundição de alumínio?
Ao decidir entre peças fundidas em alumínio e em zinco, considere os seguintes fatores:
3.1 Relação resistência-peso
Peças fundidas em alumínio são conhecidas por seu design leve e alta resistência à tração. Se você procura peças com essas características, considere-as. Peças fundidas em alumínio são populares no setor aeroespacial devido ao seu design leve.
3.2 Altas temperaturas de operação
As peças fundidas em alumínio são o material preferido para operar em altas temperaturas, como na metalurgia. Isso se deve ao seu ponto de fusão muito mais alto do que as ligas de zinco. Isso garante que elas mantenham suas propriedades estruturais e físicas quando expostas a temperaturas tão elevadas.
3.3 Condutividade Elétrica
As peças fundidas em alumínio são extremamente condutoras de eletricidade. Isso as torna uma excelente escolha para uma variedade de componentes eletrônicos fundidos. Por exemplo, é essencial na blindagem EMI para proteger os componentes contra ondas eletromagnéticas.
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Conclusão
Peças fundidas sob pressão de alumínio e zinco são resistentes e duráveis. No entanto, a seleção entre elas exige uma compreensão das qualidades inerentes e impostas à fundição sob pressão dos materiais. Estas são as diferenças entre peças fundidas sob pressão de zinco e peças fundidas sob pressão de alumínio. Isso permite que você tome uma decisão informada sobre qual peça fundida sob pressão é a melhor para o seu projeto.
Perguntas frequentes
As peças fundidas em zinco são mais duráveis do que as de alumínio?
As peças fundidas em zinco são mais duráveis do que as fundidas em alumínio. Em geral, a fundição em zinco é mais resistente do que diversas ligas não ferrosas comuns. As ligas de zinco são 2,5 vezes mais resistentes do que as fundidas em alumínio.
Quais são os critérios que diferenciam as peças fundidas de alumínio das de zinco?
As duas peças fundidas diferem em peso, resistência à corrosão, ponto de fusão e condutividade térmica. A peça fundida de zinco é mais pesada, com ponto de fusão mais baixo, maior resistência à corrosão e condutividade térmica superior.
O que é mais propenso à corrosão: zinco ou alumínio?
Peças fundidas em alumínio são menos resistentes à corrosão do que as fundidas em zinco. No entanto, isso depende do pH. Por exemplo, em soluções alcalinas (pH 11), a resistência à corrosão da fundição de alumínio é a mesma que a do zinco.