O ciclo do processo de fundição em areia consiste em seis etapas principais, explicadas a seguir.
- Fabricação de moldes – A primeira etapa no processo de fundição em areia é criar o molde para a fundição. Em um processo de molde descartável, esta etapa deve ser realizada para cada fundição. Um molde de areia é formado pela embalagem de areia em cada metade do molde. A areia é acumulada em torno do padrão, que é uma réplica da forma externa do molde. Quando o desenho é removido, a cavidade que formará a peça fundida permanece. As características internas da fundição que o padrão não pode incluir são criadas por núcleos separados feitos de areia antes de iniciar o molde.
Mais detalhes sobre a fabricação de moldes serão descritos na próxima seção. O tempo de fabricação do molde inclui posicionar o padrão, embalar a areia e remover a impressão. O tempo de fabricação do molde é afetado pelo tamanho da peça, pelo número de machos e pelo tipo de molde de areia. Se o tipo de molde requer aquecimento ou tempo de cozimento, o tempo de fabricação do molde é substancialmente aumentado. Além disso, a lubrificação é frequentemente aplicada às superfícies da cavidade do molde para facilitar a remoção da peça fundida. O uso de um lubrificante também melhora o fluxo do metal e pode melhorar o acabamento superficial da peça fundida. O óleo usado é escolhido com base na temperatura da areia e do metal fundido. - Fixação – Uma vez feito o molde, ele deve ser preparado para o vazamento do metal fundido. A superfície da cavidade do molde é primeiro lubrificada para facilitar a remoção da peça fundida. Em seguida, os núcleos são posicionados e as metades do molde são fechadas e seguramente presas juntas. As metades do molde devem permanecer fechadas com segurança para evitar a perda de qualquer material.
- Derramamento – O metal fundido é mantido em uma temperatura definida em um forno. Depois que o molde foi apertado, o metal fundido pode ser retirado de seu recipiente no fogão e despejado no molde. O vazamento pode ser realizado manualmente ou por máquina automatizada. Uma quantidade suficiente de metal fundido deve ser apressada para preencher toda a cavidade e todos os canais do molde. O tempo de enchimento é conciso para evitar a solidificação precoce de qualquer parte do metal.
- Resfriamento – O metal derretido que é derramado no molde começará a esfriar e solidificar assim que entrar na cavidade. Quando toda a cavidade é preenchida e o metal derretido se solidifica, a forma final da peça fundida é formada. O molde não pode ser aberto até que o tempo de resfriamento tenha decorrido. O tempo de resfriamento desejado pode ser estimado com base na espessura da parede da peça fundida e na temperatura do metal. A maioria dos possíveis defeitos que podem ocorrer são resultado do processo de solidificação. Se algum metal fundido esfriar muito rapidamente, eles podem apresentar encolhimento, rachaduras ou seções incompletas. Medidas preventivas podem ser tomadas no projeto da peça e do molde e serão exploradas em seções posteriores.
- Remoção – Após o tempo de solidificação predeterminado, o molde de areia pode ser quebrado e a peça fundida removida. Esta etapa, às vezes chamada de sacudidura, é normalmente realizada por uma máquina vibratória que sacode a areia e a lança para fora do frasco. Uma vez removido, o molde provavelmente terá algumas camadas de areia e óxido aderidas à superfície. O jateamento é algumas vezes usado para remover qualquer areia remanescente, especialmente de superfícies internas, e reduzir a rugosidade da superfície.
- Corte – Durante o resfriamento, o material dos canais no molde se solidifica preso à peça. Este excesso de material deve ser aparado da fundição manualmente através de corte ou serra ou usando uma prensa aparadora. O tempo necessário para aparar o material extra pode ser estimado a partir do tamanho do envelope do elenco. Uma fundição mais extensa exigirá um tempo de corte mais longo. A sucata resultante desse corte é descartada ou reutilizada no processo de fundição em areia. No entanto, o material de sucata pode precisar ser recondicionado para a composição química adequada antes de ser combinado com metal não reciclado e reutilizado.