No processo defundição de precisão, materiais de resfriamento-frequentemente chamados de resfriamento-são essenciais para controlar a taxa de resfriamento do metal fundido. Um resfriamento é uma inserção de resfriamento colocada dentro da cavidade do molde ou na superfície de trabalho para acelerar a solidificação local. O uso adequado de material de resfriamento para fundição de precisão pode influenciar muito a estrutura, a densidade e o desempenho mecânico do produto final.
Na maioria das operações de fundição de precisão, os resfriadores funcionam em coordenação com os sistemas de comporta e riser. Seu objetivo combinado é orientar o processo de solidificação, evitar defeitos de contração e garantir que as peças fundidas atinjam a resistência e a precisão dimensional desejadas. Portanto, a seleção do material de resfriamento para fundição de precisão torna-se uma etapa crítica no projeto e no processo de fabricação.
Uma grande variedade de materiais pode ser usada para resfriamento, mas eles devem ter maior condutividade térmica e capacidade de armazenamento de calor do que os materiais de molde comuns. Os materiais comumente usados incluem ferro fundido, ligas de cobre, grafite de alta-pureza e ligas de alumínio. Entre estes, os resfriadores de ferro fundido são particularmente populares devido ao seu alto coeficiente de armazenamento de calor e forte capacidade de resfriamento. O ferro fundido pode absorver grandes quantidades de calor rapidamente, levando a um resfriamento local mais rápido e a uma estrutura de grãos mais fina. Também é fácil de fabricar e relativamente-econômico.
Em peças fundidas de precisão de liga de alumínio e liga de magnésio, os resfriadores de ferro fundido são frequentemente colocados na parte inferior ou final do molde para controlar a sequência de solidificação, melhorando assim a qualidade e a resistência da peça fundida. Além do ferro fundido, os resfriadores de alumínio também são amplamente utilizados, especialmente em sistemas de fundição leve. Eles proporcionam bom desempenho de transferência de calor e minimizam a reação com metal fundido, tornando-os adequados para peças fundidas de metais não ferrosos.
Os resfriadores de liga de grafite e cobre são usados para aplicações mais especializadas onde o acabamento superficial e a precisão dimensional são críticos. A grafite, por exemplo, oferece excelente resistência ao choque térmico e pode ser reutilizada diversas vezes. As ligas de cobre, por outro lado, possuem condutividade térmica muito alta e são ideais para aplicações que requerem rápida extração de calor.
Em resumo, o material de resfriamento adequado para fundição de precisão deve ser escolhido com base no tipo de metal fundido, na estrutura do molde e nas características de solidificação desejadas. A seleção e o posicionamento corretos dos resfriadores podem controlar efetivamente a taxa de resfriamento, melhorar as propriedades mecânicas e garantir a produção de peças fundidas de precisão-isentas de defeitos, adequadas para aplicações industriais exigentes.
