Que tipos de materiais refratários são usados ​​na fundição de precisão?

Como fornecedor de fundição de precisão, sou frequentemente questionado sobre os tipos de materiais refratários usados ​​no processo. A fundição por cera perdida, também conhecida como processo de cera perdida, é um método de fabricação que envolve a criação de um padrão de cera, revesti-lo com um material refratário para formar um molde, derreter a cera e, em seguida, despejar o metal fundido no molde para criar uma peça final. A escolha do material refratário é crucial, pois impacta diretamente na qualidade, precisão e custo da fundição de precisão. Neste blog, compartilharei alguns materiais refratários comuns usados ​​em fundição de precisão e suas características.

Materiais Refratários à Base de Sílica

A sílica é um dos materiais refratários mais utilizados em fundição de precisão. Está disponível em diferentes formas, como quartzo, cristobalita e tridimita. A sílica tem um ponto de fusão relativamente alto, boa resistência ao choque térmico e é econômica.

Quartzo

O quartzo é uma forma comum de sílica. Tem um ponto de fusão em torno de 1713°C. Na fundição de precisão, o quartzo é frequentemente usado nas camadas iniciais do revestimento cerâmico. Suas partículas finas podem criar uma superfície lisa no molde, o que é importante para obter fundições de alta precisão. A superfície lisa ajuda a reduzir a rugosidade da superfície da peça fundida final. Por exemplo, ao fundir componentes pequenos e detalhados, como joias ou peças dentárias, a superfície lisa do molde fornecida pelo quartzo pode garantir que os detalhes finos do padrão de cera sejam transferidos com precisão para a peça metálica. Você pode aprender mais sobre fundição de alta precisão emCarcaça de investimento de aço inoxidável de precisão de fundição de metal.

Cristobalita e Tridimita

Cristobalita e tridimita são outras formas de sílica usadas nas camadas de suporte da casca cerâmica. Eles possuem estruturas cristalinas diferentes em comparação ao quartzo, o que lhes confere propriedades térmicas únicas. A cristobalita possui coeficiente de expansão térmica menor que o quartzo, o que pode auxiliar na redução de fissuras durante os ciclos de aquecimento e resfriamento do processo de fundição. A tridimite também oferece boa estabilidade térmica. Esses materiais são frequentemente usados ​​em peças fundidas maiores, onde o gerenciamento do estresse térmico é crucial.

Materiais Refratários à Base de Alumina

Alumina (Al₂O₃) é outro material refratário importante na fundição de precisão. Possui ponto de fusão muito elevado (em torno de 2.054°C), excelente resistência química e boa resistência mecânica em altas temperaturas.

Alumina Fundida

A alumina fundida é feita pela fusão de alumina de alta pureza em um forno elétrico a arco. Possui estrutura densa e alta dureza. Na fundição de precisão, a alumina fundida é usada em aplicações onde são necessárias resistência a altas temperaturas e resistência ao desgaste. Por exemplo, ao fundir peças para a indústria aeroespacial, como pás de turbinas, o ambiente de alta temperatura exige um material refratário que possa suportar condições extremas. A alumina fundida pode fornecer as propriedades térmicas e mecânicas necessárias para garantir a integridade do molde durante o processo de fundição.

Alumina Calcinada

A alumina calcinada é produzida pelo aquecimento do hidróxido de alumínio a alta temperatura. Possui uma estrutura mais porosa em comparação com a alumina fundida. A alumina calcinada é frequentemente usada em combinação com outros materiais refratários para ajustar as propriedades do revestimento cerâmico. Pode melhorar a permeabilidade do invólucro, o que é importante para permitir o escape de gases durante o vazamento do metal fundido. Isso ajuda a reduzir a formação de porosidade gasosa na peça fundida final. Se você estiver interessado em soluções de fundição customizadas que possam envolver materiais refratários à base de alumina, confiraFundição de aço inoxidável de precisão personalizada Fornecedor de fundição de investimento OEM Fundição de precisão de aço.

Materiais refratários à base de zircão

O zircão (ZrSiO₄) é um material refratário popular devido ao seu alto ponto de fusão (cerca de 2550°C), baixa expansão térmica e boa estabilidade química.

Farinha de Zircão

A farinha de zircão é uma forma de zircão de granulação fina. É comumente usado no revestimento facial do invólucro cerâmico em fundição de precisão. As partículas finas da farinha de zircão podem criar uma superfície muito lisa e densa no molde. Isso é especialmente benéfico para peças fundidas com altos requisitos de acabamento superficial, como implantes médicos ou componentes ópticos. A superfície lisa do revestimento facial à base de zircão ajuda a obter um acabamento espelhado na peça fundida final.

Areia de Zircão

Areia de zircão é usada nas camadas de suporte da casca cerâmica. Proporciona bom isolamento térmico e suporte mecânico à carcaça. A baixa expansão térmica da areia de zircão auxilia na manutenção da precisão dimensional do molde durante os processos de aquecimento e resfriamento. Ao fundir peças grandes e de formatos complexos, a areia de zircão pode garantir que o molde retenha sua forma e não distorça, resultando em uma peça fundida de alta qualidade.

Outros materiais refratários

Óxido de Magnésio (MgO)

O óxido de magnésio possui alto ponto de fusão (em torno de 2.852°C) e excelente estabilidade térmica. É usado em aplicações específicas onde é necessária resistência a temperaturas extremamente altas. Por exemplo, na fundição de certos aços de alta liga ou superligas, o óxido de magnésio pode ser usado como material refratário no molde. Porém, é mais caro comparado a outros materiais, portanto seu uso é limitado a aplicações especializadas. Se você estiver envolvido na fundição de peças de liga de magnésio, poderá estar interessado emAs peças de automóvel da liga do magnésio do OEM morrem carcaça de investimento da carcaça.

Silicato de cálcio

O silicato de cálcio é um material refratário leve com boas propriedades de isolamento térmico. É frequentemente usado nas camadas de suporte do revestimento cerâmico para reduzir a perda de calor durante o processo de fundição. Isto pode ajudar a melhorar a eficiência energética da operação de microfusão.

Escolhendo o material refratário certo

A escolha do material refratário depende de vários fatores. O tipo de metal a ser fundido é uma consideração importante. Por exemplo, a fundição de metais ferrosos como o aço requer um material refratário com resistência a altas temperaturas e boa estabilidade química para evitar reações entre o metal e o molde. Metais não ferrosos, como alumínio ou cobre, podem ter requisitos diferentes e um material refratário mais econômico pode ser adequado.

O tamanho e a complexidade da peça também desempenham um papel. Peças pequenas e detalhadas precisam de um material refratário que possa criar uma superfície de molde lisa para replicação precisa do padrão de cera. Peças grandes, por outro lado, requerem um material refratário que possa suportar tensões térmicas e fornecer suporte mecânico suficiente ao molde.

O custo é outro fator importante. Alguns materiais refratários, como alumina e zircão, são mais caros que os materiais à base de sílica. Portanto, para produção em alto volume de peças menos críticas, uma opção mais econômica pode ser preferida.

Contato para Aquisições

Se você está no mercado de serviços de fundição e deseja discutir os melhores materiais refratários para seu projeto específico, adoraria conversar. Se você precisa de peças fundidas de alta precisão, soluções personalizadas ou peças para indústrias especializadas, posso fornecer o conhecimento e a qualidade que você procura. Entre em contato para iniciar o processo de aquisição e vamos trabalhar juntos para dar vida às suas ideias.

Referências

• "Manual de Fundição de Investimento" do The Investment Casting Institute
• "Manual de Refratários" por Elsevier