Utilizar areia cerâmica fundida como areia de enchimento é um excelente exemplo de um sistema de moldagem em compósito . Em vez de construir todo o molde com um único material dispendioso, utiliza estrategicamente diferentes tipos de areia onde as suas propriedades são mais necessárias:
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Areia de Revestimento: A camada interior (em contacto com o metal fundido). Normalmente, trata-se de uma areia especializada, como a cromite, o zircão ou uma areia revestida com resina de alto desempenho, escolhida pela sua resistência direta à penetração do metal e à reação química.
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Areia de enchimento/base: A maior parte do molde, atrás da areia de revestimento. É aqui que a areia cerâmica se destaca.
| Análise química[%] | |
| Al2O3 | 70-73 |
| SiO2 | 8-20 |
| Fe2O3 | ≤3 |
| TiO2 | ≤3,5 |
| Alto | ≤0,45 |
| MgO | ≤0,35 |
| K2O | ≤0,33 |
| Na2O | ≤0,08 |
| Propriedades Físicas | |
| Forma do grão | Bola esférica |
| Redondeza | 90% |
| Refratário: | >1790℃ |
| Coeficiente de forma | ≤1,1 |
| Taxa de dilatação térmica | 0,13% (Aquecido durante 10 minutos a 1000°C) |
| Coeficiente de dilatação térmica | 6×10-6 /℃(20-1000℃) |
| Condutividade térmica | 0,698W/MK(1200℃) |
| Peso específico:: | 1,95-2,05 g/cm³ |
| Densidade aparente (LPD): | 3,4 g/cm³ |
| Cor: | Preto |
| TAMANHOS DISPONÍVEIS | |
| AFS25-35, AFS35-45, AFS45-55, AFS55-65, AFS60-70, AFS70-80, AFS95-110
Tamanhos personalizados estão disponíveis mediante pedido. |
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Porque é que a areia cerâmica fundida é uma excelente areia de enchimento?
A areia cerâmica para fundição (aluminossilicato esférico sinterizado) possui uma combinação única de propriedades que a tornam ideal para esta função.
| Vantagem | Explicação e benefícios |
|---|---|
| 1. Alta refratariedade | Com um ponto de fusão tipicamente superior a 1790 °C, suporta facilmente o calor conduzido da camada de revestimento sem sinterizar ou fundir. Isto garante que o molde mantém a sua forma e que a areia de base não se funde na areia de revestimento. |
| 2. Baixa dilatação térmica | Ao contrário da areia de sílica, que se expande acentuadamente por volta dos 573 °C, a areia cerâmica expande muito pouco. Isso é crucial. Evita defeitos de fundição, como veios e rebarbas, causados pela tensão induzida pela expansão no molde. Reduz também o risco de fissuras que poderiam permitir a penetração de metal. |
| 3. Alta condutividade térmica | Dissipa o calor da peça fundida mais rapidamente do que a areia de sílica. Isto resulta numa solidificação mais rápida , numa estrutura de grãos mais fina no metal e numa maior produtividade da linha de moldação. |
| 4. Recuperação e Reutilização Superiores | Os grãos de areia cerâmica são esféricos e incrivelmente duráveis. Resistem à reciclagem mecânica com taxas de degradação muito baixas. Uma vez que a areia de enchimento constitui a maior parte do molde, a sua elevada reutilização (acima de 90%) reduz drasticamente a compra de areia nova e a eliminação de areia residual, oferecendo uma enorme poupança de custos a longo prazo. |
| 5. Excelente fluidez | As partículas esféricas fluem como água, permitindo o enchimento rápido e uniforme do molde em linhas de moldagem automatizadas. Isto cria um leito de areia denso e consistente, sem pontos fracos. |
Implementação prática na fundição
Eis como isto funciona normalmente num ambiente de produção:
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Revestimento/Moagem: A areia cerâmica é frequentemente revestida com um aglutinante adequado (por exemplo, uretano fenólico, furano) num misturador contínuo.
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Moldagem:
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Em primeiro lugar, introduz-se uma camada de areia de revestimento (por exemplo, cromite) na caixa de moldes.
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Em seguida, a areia de enchimento cerâmica revestida com resina é soprada para preencher o resto do frasco.
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Cura e vazamento: O molde cura e o metal fundido é vazado.
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Desmoldagem e Recuperação: Após a fundição, o molde é quebrado. A mistura de areia (areia cerâmica e areia de revestimento) é enviada para um sistema de recuperação.
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A areia cerâmica resistente sobrevive à recuperação e regressa ao processo.
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Uma parte da areia de revestimento pode ser recuperada, mas é adicionada areia de revestimento nova regularmente para manter a qualidade da camada de revestimento.
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