A fundição em molde de casca (moldagem em areia com resina termoendurecível-) preenche a lacuna técnica e econômica entre a fundição em areia verde padrão e a fundição por cera perdida (cera perdida). Ele fornece controle dimensional mais rígido, integridade de superfície superior e ângulos de inclinação reduzidos para componentes industriais de médio-a{3}}alto-volume, pesando entre 0,5 kg e 80 kg.
Matriz de Capacidade de Processo
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Recurso |
Fundição em molde de casca |
Fundição em Areia Verde |
Fundição de investimento |
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Tolerância Dimensional |
ISO 8062-3 CT7 – CT9 |
ISO 8062-3 CT10 – CT12 |
ISO 8062-3 CT4 – CT6 |
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Acabamento de Superfície (Ra) |
3,2 µm - 6.3 µm (125 - 250 µpol.) |
12,5 µm - 25.0 µm (500 - 1000 µpol.) |
1,6 µm - 3.2 µm (63 - 125 µpol.) |
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Espessura Mínima da Parede |
2,5mm |
4,0mm |
1,5 mm |
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Requisito de ângulo de inclinação |
0,5 grau - 1.0 grau |
1,5 grau - 3.0 grau |
0 grau - 0.5 grau |
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Execução de Produção Econômica |
300 - 50.000 unidades/ano |
100 - 10.000 unidades/ano |
500 - 100.000 unidades/ano |
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Investimento em ferramentas |
Moderado (padrão de metal usinado) |
Baixo (placa padrão/placa de fósforo) |
Alto (molde de injeção de cera multi-cavidades) |
Processo de Fabricação
O processo de moldagem em casca depende de uma mistura de areia de sílica-revestida com resina que entra em contato com um padrão de ferro ou aço aquecido para formar uma casca de molde rígida,-de paredes finas-de cerâmica-.
Preparação de padrão metálico:Os padrões de matchplate são usinados em CNC-a partir de ferro dúctil, liga de aço ou alumínio de alta-tração, com tolerâncias de encolhimento precisas aplicadas (normalmente 1,5% - 2.2% dependendo da seleção da liga).
Pré-aquecimento e lubrificação:A placa padrão é pré-aquecida a 200 graus - 320 graus (392 graus F - 608 graus F) e pulverizada com um agente separador à base de silicone-.
Dump-Formação de casca de caixa:O padrão aquecido é preso a uma caixa de despejo contendo areia de sílica fina pré-revestida com 2% - 5% de resina fenólica e hexametilenotetramina (HEXA). Inverter a caixa expõe a mistura de areia ao padrão aquecido. O calor derrete a resina, formando uma casca parcialmente curada (6 mm - 10 mm de espessura) em 10 - 30 segundos.
Cura em forno:A areia não aderida cai após a reinversão-. O padrão e a casca anexada passam para um forno de cura (300 graus - 450 graus) para reticular totalmente o aglutinante termofixo.
Ejeção e montagem:Os pinos ejetores mecânicos empurram o invólucro rígido até a metade do padrão. As metades da casca e do arrasto são unidas usando cola termofixa sob pressão, incorporando-núcleos de areia colados com resina para cavidades internas.
Derramando e agitando:As conchas montadas são colocadas em frascos, apoiadas com granalha de aço ou cascalho para resistir à pressão metalostática da cabeça, e vazadas com metal fundido. Após o resfriamento, a casca fina queima e se rompe de forma limpa durante a agitação automatizada.
Materiais e Especificações Técnicas
Fundimos e fundimos uma ampla seleção de ligas ferrosas e não{0}}ferrosas sob rigoroso controle espectral.
Seleção de materiais e referência de propriedades mecânicas
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Família de materiais |
Grau/Padrão Comum |
Resistência à tração (MPa) |
Força de rendimento (MPa) |
Alongamento (%) |
Faixa de dureza |
Características Primárias |
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Ferro Dúctil (Nodular) |
PT-GJS-400-15 / QT400-15 PT-GJS-500-7 / QT500-7 PT-GJS-600-3 / QT600-3 |
400 - 600 |
250 - 370 |
3 - 15 |
130 - 230 peso corporal |
Alta resistência à fadiga, excelente amortecimento, baixa sensibilidade ao entalhe |
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Ferro Fundido Cinzento |
PT-GJL-200 / HT200 PT-GJL-250 / HT250 PT-GJL-300 / HT300 |
200 - 300 |
N/A (frágil) |
0.3 - 0.8 |
160 - 250 peso corporal |
Condutividade térmica superior, alta resistência ao desgaste, absorção de vibrações |
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Aço carbono |
ASTM A27 Grau 65-35 ASTM A216 WCB/WCC |
485 - 585 |
250 - 275 |
22 - 24 |
140 - 185 peso corporal |
Aço estrutural soldável com alta resistência ao impacto em temperaturas abaixo de-zero |
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Liga de aço |
42CrMo4 / AISI 4140 20CrNiMo/AISI 8620 |
700 - 1000 |
550 - 850 |
10 - 18 |
200 - 320 peso corporal |
Por meio de-núcleo endurecível, excepcional tenacidade e alta resistência ao desgaste |
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Aço inoxidável |
AISI 304 (CF8) / 316 (CF8M) 1.4408 / 1.4308 Duplex 2205 (1.4462) |
480 - 650 |
205 - 450 |
25 - 35 |
160 - 220 peso corporal |
Alta resistência à corrosão por pites e frestas em meios marinhos/ácidos |
Capacidades Dimensionais e Limites de Fabricação
• Faixa de peso: 0,2 kg a 80 kg (0,44 lbs a 176 lbs)
• Dimensões máximas do envelope: 850 mm x 650 mm x 350 mm
• Tolerâncias Lineares: ISO 8062-3 Grau CT7 para características formadas dentro de uma metade do molde; CT8 através da linha de partição do molde.
• Rugosidade Superficial: Ra padrão 3.2 - 6.3 µm; pós--tiro-detonação Ra 3,2 µm alcançável.
• Diâmetro mínimo do-furo fundido: Ø 6,0 mm (dependendo da proporção entre profundidade-e-diâmetro<= 3:1).
Principais recursos do produto
Alta qualidade de superfície e tolerâncias de usinagem reduzidas
Areia de sílica fina combinada com ligantes de resina finos e uniformes minimiza o recuo dos limites dos grãos da superfície do molde. Como-as superfícies fundidas exibem Ra 3.2 - 6.3 µm, permitindo que faces de vedação,-bases de montagem não críticas e canais de fluxo operem como-fundidas sem fresamento ou torneamento.
Consistência dimensional rígida em lotes de produção
Como os moldes de casca são curados em ferramentas metálicas aquecidas, a deformação do molde causada pelas forças de compactação da areia é eliminada. A repetibilidade dimensional em várias-milhares-de produção de peças normalmente se mantém dentro de ±0,3 mm em dimensões de até 100 mm.
Peso reduzido da peça graças à capacidade de parede-fina
Moldes de casca rígidos e de alta{0}}tração resistem à pressão metalostática sem deflexão da parede durante o vazamento. Os projetistas podem especificar espessuras de parede uniformes de até 2,5 mm, reduzindo o excesso de peso do material e os custos de matéria-prima.
Ângulos mínimos de inclinação
Ângulos de inclinação tão baixos quanto 0,5 graus a 1,0 graus podem ser desenhados com sucesso sem rasgar as paredes do molde. Isso reduz os acréscimos de peso induzidos-pela conicidade em cavidades profundas, saliências e nervuras internas.
Aplicações Típicas
Garfos de mudança de transmissão
Suportes de montagem do motor
Pinças de freio e cubos de roda
Coletores de escape e carcaças do turbocompressor
Corpos de válvulas hidráulicas e blocos coletores
Carcaças e impulsores de bombas{0}}de alta pressão
Porta-engrenagens planetárias e caixas de rolamentos
Conexões para tubos, flanges e discos de válvula borboleta
Rolos de esteira e rodas dentadas de corrente
Componentes de engate e suportes de manilha
Placas de desgaste e adaptadores de dentes de caçamba
Usinagem e Operações Secundárias
Para entregar componentes prontos-para{1}}montar, complementamos nossas operações de fundição com instalações-internas completas de usinagem CNC e acabamento de superfície.
Capacidades de usinagem CNC
• Centros de usinagem horizontais e verticais (HMC/VMC): posicionamento de 4-eixos com trocadores de paletes para usinagem-de alto volume de furos com tolerâncias estreitas (±0,010 mm).
• Centros de torneamento CNC: torneamento com-fuso duplo para concentricidade-recursos de torneamento críticos, canais e superfícies de vedação facial precisas.
• Operações secundárias: brochamento, furação-profunda, retificação de precisão (sem centro e de superfície) e rosqueamento em alta-velocidade.
Tratamento térmico
• Normalização e Recozimento: Alívio de tensões e refinamento de grãos para usinabilidade otimizada e homogeneidade microestrutural.
• Têmpera e Revenimento (Q&T): Ajustes de propriedades mecânicas para atingir especificações de resistência à tração, tenacidade e dureza do núcleo.
• Endurecimento por Indução: Endurecimento superficial localizado (50 - 60 HRC) em pistas de desgaste, dentes de engrenagens e áreas de munhão de rolamento.
Acabamentos de superfície e revestimentos protetores
• Zincagem (passivado trivalente azul/transparente/amarelo)
• Revestimento de eletro-deposição (E-revestimento) para proteção contra corrosão
• Revestimento em pó epóxi
• Fosfatização e revestimento de conversão de óxido preto
Controle e Inspeção de Qualidade
A garantia de qualidade segue os requisitos da ISO 9001:2015 e IATF 16949, verificando a química da matéria-prima, a integridade interna, a tolerância dimensional e as propriedades mecânicas nas portas de processo designadas.
Análise de sucata e lingotes recebidos (espectrômetro)
Verificação química do derretimento antes da torneira
Testes Não Destrutivos e Mecânicos (UT/MPI/Tração/Dureza)
Layout dimensional final (CMM e digitalização óptica)
Testes Químicos e Mecânicos
• Espectroscopia de Emissão Óptica (OES): Verificação da composição química realizada em cada calor antes do vazamento.
• Teste de tração e impacto: verificação destrutiva da resistência ao escoamento, resistência à tração final, alongamento e valor de impacto do entalhe Charpy V-por lote.
• Testes de Dureza: Testes Brinell (HBW), Rockwell (HRC) e Vickers (HV) em zonas estruturais.
Testes não-destrutivos (END)
• Inspeção radiográfica (raio-X): Identificação de porosidade de contração interna, bolhas e inclusões de acordo com as normas ASTM E446 / ASTM E192.
• Inspeção de partículas magnéticas (MPI): detecção de trincas superficiais e sub{0}}superficiais em ferros fundidos ferromagnéticos e componentes de aço.
• Teste Ultrassônico (UT): Verificação de espessura de parede e avaliação de defeitos internos.
• Inspeção por Líquido Penetrante (LPI): inspeção de trincas não{0}}magnéticas em aço inoxidável.
Metrologia e Inspeção CMM
• Máquinas de medição por coordenadas (CMM) 3D: CMMs Zeiss operando em laboratórios-com clima controlado para verificação de dimensionamento geométrico e tolerância (GD&T) em modelos CAD.
• Profilometria óptica e a laser: medição automatizada de rugosidade superficial (Ra, Rz) e digitalização de contornos 3D.
OEM e fabricação personalizada
Fabricamos exclusivamente de acordo com as especificações do cliente OEM, fornecendo suporte -a{1}}de ponta a ponta desde a análise preliminar de DFM (Design for Manufacturability) por meio de ferramentas de protótipo e rampa de lançamento-serial.
Fluxo de trabalho de engenharia e prototipagem
• Simulação de solidificação MagmaSoft / ProCAST: A análise de fluxo térmico e de fluido é executada em arquivos CAD preliminares para identificar potenciais cavidades de contração, fechamentos a frio e zonas de erosão de areia antes do corte do padrão de metal.
• Projeto de ferramentas e fresamento CNC-interno: placas metálicas, caixas de núcleo e mecanismos ejetores são projetados em CAD/CAM 3D e fresados em ferro ou aço ferramenta de alta{2}}densidade.
• Prototipagem Rápida via Núcleos de Areia Impressos em 3D: Para testes funcionais rápidos, núcleos de areia de resina impressos em 3D podem ser combinados com ferramentas temporárias para entregar protótipos fundidos em 2 - 3 semanas sem investimentos totais em ferramentas.
• Envio de PPAP Nível 3: A documentação do Processo de Aprovação de Peças de Produção inclui ISIR (Relatório de Inspeção de Amostra Inicial), Diagrama de Fluxo de Processo, Plano de Controle, PFMEA, Resultados Dimensionais, Certificações de Materiais e estudos de Medição R&R.
O que os compradores devem fornecer para uma RFQ
Fornecer parâmetros de engenharia completos durante o envio da RFQ garante cotações de preços precisas, estimativas corretas de ferramentas e tempos de ciclo otimizados.
Arquivos CAD 3D:STEP, IGES ou Parasolid (.x_t)
Desenhos 2D:PDF com GD&T, tolerâncias críticas, tolerâncias de usinagem e especificações de acabamento superficial (Ra)
Especificação de materiais:Grau de material ASTM, EN, DIN, ISO ou JIS
Volume e tamanhos de lote:Quantidade de protótipo, demanda anual estimada (EAU) e tamanho do lote
Condição de fornecimento:Como-fundido ou totalmente usinado para impressão
Tratamento térmico:Faixa alvo de dureza (HRC/HBW), profundidade da caixa ou requisitos de microestrutura
Inspeção e Teste:Requisitos de END (raio-X, MPI), testes de pressão e relatórios de inspeção CMM
Acabamento e embalagem:Revestimento de superfície (pintura, galvanização, óleo-antiferrugem), sacos VCI e especificações de embalagem
Perguntas frequentes
P: Como a fundição em molde de casca se compara à fundição em areia verde padrão em termos de custo unitário total?
R: As ferramentas para fundição em molde de casca têm um custo mais alto porque os padrões de metal são necessários para suportar o pré-aquecimento (200 graus - 320 graus). No entanto, os custos unitários de produção são frequentemente mais baixos para componentes complexos porque tolerâncias rígidas (ISO 8062-3 CT7) e acabamentos superficiais lisos (Ra 3.2 - 6.3 µm) eliminam operações de usinagem secundárias e reduzem as taxas de refugo.
P: Quais são os limites de peso mínimo e máximo para peças fundidas em molde de casca?
R: Nossa linha de produção lida com pesos unitários de 0,2 kg (0,44 lbs) até 80 kg (176 lbs). Para peças com peso superior a 80 kg, a fundição tradicional em areia de resina ou moldagem em areia verde é geralmente recomendada devido à rigidez da carcaça e às restrições de tamanho do frasco.
P: A fundição em molde de casca pode produzir passagens internas ocas e geometrias complexas?
R: Sim. Núcleos de areia-de resina{2}}pré-formada (feitos por meio de processos de-caixa quente ou{4}}caixa fria) são colocados dentro da capa e arrastam as metades da casca antes de fixá-la. Isso permite que canais de fluidos internos complexos, cortes inferiores e câmaras ocas sejam moldados com precisão.
P: Quais prazos de entrega são padrão para ferramentas de amostra e entrega inicial de PPAP?
R: As ferramentas de placa de fósforo padrão e a produção inicial da amostra requerem de 4 a 6 semanas. Se forem usados núcleos de areia impressos em 3D para verificação do protótipo, amostras preliminares poderão ser entregues em 2 a 3 semanas. Os pedidos de produção em série são entregues dentro de 4 a 5 semanas após a aprovação da amostra.
