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A fundição em areia é usada para produzir uma ampla variedade de componentes metálicos com geometrias complexas. Essas peças podem variar muito em tamanho e peso, variando de algumas onças a várias toneladas. Algumas peças fundidas de areia menores incluem componentes como engrenagens, polias, virabrequins, bielas e hélices. Aplicações maiores incluem caixas para equipamentos grandes e bases de máquinas pesadas. A fundição em areia também é comum na produção de componentes automotivos, como blocos de motor, manifolds de motores, cabeçotes de cilindros e caixas de transmissão.
A fundição em areia, o processo de fundição mais utilizado, utiliza moldes de areia descartáveis ​​para formar peças metálicas complexas que podem ser feitas de praticamente qualquer liga. Como o molde de areia deve ser destruído para remover a peça, chamada fundição, a fundição em areia geralmente tem uma baixa taxa de produção. O processo de fundição em areia envolve o uso de um molde de forno, metal, padrão e areia. O metal é derretido no forno e, em seguida, é jogado e despejado na cavidade do molde de areia, que é formado pelo padrão. O molde de areia separa-se ao longo de uma linha de separação e a peça moldada solidificada pode ser removida. As etapas desse processo são descritas com mais detalhes na próxima seção. Na fundição em areia, a peça principal do equipamento é o molde, que contém vários componentes. O molde é dividido em duas metades - o topo (metade superior) e o arrasto (metade inferior), que se encontram ao longo de uma linha divisória. Ambas as metades do molde estão contidas dentro de uma caixa, chamada de frasco, que é dividido ao longo desta linha de partição. A cavidade do molde é formada pelo empacotamento de areia ao redor do padrão em cada metade do frasco. A areia pode ser embalada à mão, mas máquinas que usam pressão ou impacto garantem até mesmo a embalagem da areia e exigem muito menos tempo, aumentando assim a taxa de produção. Após a areia ter sido embalada e o padrão ser removido, uma cavidade permanecerá formando a forma externa da peça fundida. Algumas superfícies internas da peça fundida podem ser formadas por núcleos.
Fundição em areia é capaz de usar quase qualquer liga. Uma vantagem da fundição em areia é a capacidade de fundir materiais com altas temperaturas de fusão, incluindo aço, níquel e titânio. Os quatro materiais mais comuns que são usados ​​em fundição em areia são mostrados abaixo, junto com suas temperaturas de fusão
Materiais Temperatura de fusão
Ligas de alumínio 1220 ° F (660 ° C)
Ligas de latão 1980 ° F (1082 ° C)
Ferro fundido 1990-2300 ° F (1088-1260 ° C)
Aço fundido 2500 ° F (1371 ° C)
O custo do material para fundição em areia inclui o custo do metal, a fusão do metal, a areia do molde e a areia do núcleo. O custo do metal é determinado pelo peso da peça, calculado a partir do volume da peça e da densidade do material, bem como o preço unitário do material. O custo de fusão também será maior para um peso maior e é influenciado pelo material, já que alguns materiais são mais caros para derreter. No entanto, o custo de fusão é tipicamente insignificante em comparação com o custo do metal. A quantidade de areia do molde que é usada e, portanto, o custo, também é proporcional ao peso da peça. Por fim, o custo da areia do núcleo é determinado pela quantidade e tamanho dos núcleos usados ​​para moldar a peça.
Vantagens do processo de fundição em areia
Pode produzir peças muito grandes
Pode formar formas complexas
Muitas opções materiais
Baixo custo de ferramentas e equipamentos
Sucata pode ser reciclada
Prazo de entrega curto possível
Peças da máquina da construção, peças do andaime, blocos e distribuidores de motor, bases da máquina, engrenagens, polias, peças da agricultura, peças marinhas, peças médicas, ferragem, peças de automóvel, ect.
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