Fundição sob pressão automotiva Products that uses into automobile industry which has experienced several changes in recent decades, including performance, efficiency, and sustainability. The key values driving this business. Fundição sob pressão automotiva é uma das tecnologias cruciais na lista de possíveis processos de fabricação que trouxeram essa mudança. Ela permite que os fabricantes de veículos automotores produzam peças complicadas, leves e altamente reforçadas com muita precisão e confiabilidade.
A fundição sob pressão agora é essencial em blocos de motor e caixas de transmissão, bem como em peças estruturais e gabinetes de veículos elétricos (EV). Este é o guia detalhado sobre tudo sobre fundição de alumínio automotivo, Como fazemos isso e quais materiais usamos, os prós e as possibilidades dos futuros fornecedores de fundição sob pressão sobre como esses veículos se moldarão no futuro.
Fundição sob pressão automotiva é uma tecnologia de fundição de metal por meio da qual metais fundidos sob alta pressão, geralmente alumínio, magnésio ou zinco, são forçados a entrar em uma forma de aço reutilizável conhecida como molde de fundição sob pressão. Após o congelamento, a seção solidificada é ejetada, e a seção é limpa e refinada para atender às especificações exigidas.
Ele é usado para fabricar milhares (ou até milhões) de peças automotivas idênticas com alta precisão, tolerâncias estreitas e acabamentos de superfície elevados. Devido à sua eficiência e custo-benefício, tem sido a opção ideal para a produção em massa de peças leves no setor automotivo.
A fundição sob pressão é um componente importante do setor automotivo, pois ajuda a atingir os seguintes objetivos principais, contribuindo para o desempenho, a eficiência e a qualidade do veículo:
Essa é uma maneira direta de reduzir o peso de um veículo, o que leva a uma melhor economia de combustível e a uma diminuição das emissões. A fundição de alumínio substitui componentes pesados de aço por componentes leves, mas resistentes, ajudando assim as montadoras a cumprir os padrões globais de sustentabilidade e emissão.
Os modelos de carros modernos exigem contornos complicados e elementos comprimidos. A fundição sob pressão produz as geometrias complexas em um único processo e reduz os níveis de montagem e integridade estrutural em todas as peças.
Esse é um recurso em que as peças automotivas precisam ter as tolerâncias adequadas para se encaixar e operar corretamente. A fundição sob pressão garante alta precisão na produção de grandes volumes, tornando-a menos variável e eliminando o processamento secundário.
Os componentes fundidos sob pressão têm superfícies inerentemente lisas, portanto, há uma redução no pós-processamento, o que melhora a estética e o desempenho. Ele também pode ser facilmente revestido, pintado e protegido contra corrosão.
Esse processo pode produzir várias unidades em um curto espaço de tempo, com qualidade idêntica em cada unidade, e é por isso que está entre as formas mais baratas de lidar com a fabricação de carros em larga escala. O processo também leva a uma diminuição considerável do desperdício de material, o que também reduz o custo total de produção sem interferir na qualidade.
Veja a seguir as diferentes etapas do processo de fundição automotiva;
Começa com o projeto do molde automotivo fundido sob pressão, que é um molde de aço usado para obter a forma do metal fundido com precisão. Os moldes são fabricados para serem duráveis e frescos, em muitos casos criados com equipamentos CAD/CAM de ponta para atender à melhor finalidade possível.
Os moldes são feitos de duas metades, a fixa (matriz de cobertura) e a móvel (matriz ejetora), que determinam conjuntamente a geometria da peça final. Essa é uma etapa importante, pois um projeto de molde eficaz tem influência direta sobre a qualidade do produto e a eficiência da produção.
Durante a fundição de alumínio automotivo, os lingotes de alumínio são fundidos em um forno que usa alta eficiência para manter uma temperatura baixa, que é cuidadosamente regulada para garantir a fluidez e a pureza. Todos os defeitos são eliminados antes da injeção para evitar falhas na peça fundida.
Também é importante que os cuidados sejam tomados durante o processo de fusão, pois qualquer pequena mudança de temperatura pode comprometer a resistência, a densidade e o acabamento geral da peça.
A cavidade do molde é pressurizada a uma pressão extremamente alta, geralmente entre 1.500 e 25.000 psi, e o alumínio fundido é injetado sob essa pressão por meio de um mecanismo de êmbolo ou pistão. Essa pressão é inacreditável, pois garante que o metal preencha todas as partes individuais da cavidade do molde antes de começar a esfriar.
Esse processo é feito em milissegundos e, portanto, permite que os fabricantes criem componentes automotivos de fundição sob pressão multifacetados e detalhados com extrema precisão e menos porosidade.
Quando injetado, o metal fundido se solidifica rapidamente no molde de fundição sob pressão e endurece posteriormente. Canais de água ou sistemas de resfriamento à base de óleo são usados para controlar a taxa de resfriamento, de modo que seja possível obter uma solidificação uniforme.
O resfriamento adequado do produto pode melhorar a resistência mecânica, além de minimizar as tensões internas para criar peças automotivas confiáveis e duráveis.
Depois de solidificada, as duas metades do molde são abertas e a peça solidificada é ejetada por meio de pinos ejetores automatizados. Essa ação precisa ser bem cronometrada; caso contrário, a peça recém-fundida será arruinada ou distorcida.
Os sistemas de ejeção automatizados ajudam a manter uma boa consistência dos ciclos, e é necessário menos tempo para manusear o sistema, o que permite realizar todo o processo automatizado de fundição sob pressão com mais rapidez e eficiência.
Qualquer excesso de metal na forma de sprues, runners ou flash é cortado com o auxílio de sistemas de corte mecânicos ou automatizados. Dependendo dos resultados desejados, após o corte, as peças podem passar por várias atividades, como usinagem, polimento, revestimento ou pintura para obter a aparência final desejada.
Essa última etapa melhora a aparência e a funcionalidade do componente para se adequar aos altos padrões que devem ser atendidos durante a produção do setor automotivo atual.
Embora existam vários metais que podem ser usados na fundição sob pressão, a seleção dependerá das considerações de resistência, peso e custo. O resumo abaixo mostra os materiais mais frequentemente usados na fundição automotiva, suas principais propriedades e aplicações.
| Material | Ligas comuns | Principais propriedades/valores | Aplicações típicas |
| Ligas de alumínio | A380, A383, A360, ADC12 | Densidade: ~2,7 g/cm³ - Alta relação força/peso - Excelente resistência à corrosão e ao calor - Ponto de fusão ~660°C | Blocos de motor, carcaças de transmissão, gabinetes de bateria de EV |
| Ligas de magnésio | AZ91D, AM60, AM50 | Densidade: ~1,8 g/cm³ - 33% mais leve que o alumínio - Boa capacidade de amortecimento - Ponto de fusão ~650°C | Volantes, estruturas de assentos e suportes internos |
| Ligas de zinco | Zamak 3, Zamak 5, ZA-8 | Densidade: ~6,6 g/cm³ - Alta resistência e precisão nos detalhes - Baixo ponto de fusão ~420°C | Maçanetas, suportes, travas e peças de acabamento das portas |
| Ligas de cobre | C18200, C95400 | Densidade: ~8,9 g/cm³ - Excelente condutividade elétrica e térmica - Superior resistência ao desgaste | Conectores elétricos, dissipadores de calor, barramentos de EV |
| Ligas de aço | AISI 4140, AISI 4340 | Densidade: ~7,8 g/cm³ - Alta resistência à tração (>900 MPa) - Rigidez e resistência à fadiga excepcionais | Suportes de segurança, trem de força, peças de reforço |
A capacidade de fundição sob pressão, especialmente no setor automotivo, é essencial em quase todos os processos envolvidos na fabricação de um veículo para proporcionar resistência, precisão e desempenho leves. Os componentes automotivos típicos fundidos sob pressão são:
A tendência crescente da fundição de alumínio para automóveis se deve ao seu desempenho, ao baixo custo e à sustentabilidade:
Apesar das inúmeras vantagens da fundição sob pressão automotiva, há vários desafios com os quais os fabricantes e fornecedores são obrigados a lidar:
Os fornecedores de fundição sob pressão são fundamentais para determinar a qualidade, a confiabilidade e a novidade na produção automotiva. Seu conhecimento não se limita à produção; eles também são parceiros na otimização de projetos, testes de materiais e sustentabilidade.
Os principais fornecedores investem em:
As empresas listadas como alguns dos fornecedores mundialmente famosos do setor automotivo estão localizadas nos Estados Unidos, na China, na Alemanha e no Japão, que fornecem soluções completas de fundição automotiva global para montadoras de todo o mundo.
As tecnologias de fundição sob pressão automotiva evoluirão rapidamente na próxima década, principalmente com a transição do mundo para o uso de carros elétricos e autônomos.
A Tesla foi a primeira a praticar a fundição Giga, que consiste em fundir máquinas de fundição sob pressão muito grandes para produzir estruturas de carros grandes e individuais, reduzindo o número de peças, o tempo e o custo da montagem e das peças.
À medida que os veículos elétricos começam a ganhar cada vez mais popularidade, os invólucros de bateria e as carcaças de motor muito maiores e complicados dos veículos elétricos estão sendo produzidos com fundição sob pressão.
Sensores e sistemas de IA conectados à IoT estão sendo incorporados para rastrear as condições do molde, o fluxo de metal e o resfriamento em tempo real.
Os fabricantes também estão implementando a reciclagem em circuito fechado, fontes renováveis de energia e o uso de revestimentos ecologicamente corretos para garantir que o processo se torne mais amigável ao meio ambiente.
Novos desenvolvimentos na composição de ligas também estão criando materiais mais leves, mais fortes e mais resistentes ao calor, que se encaixam nos carros da próxima geração.
Para concluir, o “Automotive diecasting” é o ponto forte dos veículos atuais. Funciona bem tanto para veículos elétricos quanto para motores de combustão interna. Além disso, pode produzir peças complexas. Além disso, possui peças leves e duráveis com alta repetibilidade.
Com as mudanças tecnológicas, a fundição sob pressão de alumínio automotivo será ainda mais utilizada para garantir que as montadoras atinjam suas metas de desempenho, eficiência e sustentabilidade. O futuro desse setor é ainda mais promissor devido ao projeto avançado de moldes de fundição sob pressão, aos fornecedores de fundição sob pressão automotiva de última geração e assim por diante.
Q1: Qual é a aplicação da fundição sob pressão automotiva?
Peças leves e complexas, como blocos de motor, carcaças de transmissão e gabinetes de bateria de veículos elétricos, com alta precisão e resistência, são fabricadas com fundição sob pressão automotiva.
P2: O que torna o alumínio tão popular no die-cast automotivo?
Os especialistas recomendam o alumínio porque ele tem uma correlação perfeita entre leveza, força, resistência à corrosão e condutividade térmica e, portanto, é adequado para o setor automotivo que exige desempenho e eficiência de combustível.
P3: Qual é a vida útil de um molde fundido?
A good automotive die-cast mould has a life cycle of 100,000 to 200,000 cycles, again depending on the material, design, and maintenance practices.
Q4: Quais são os principais processos de fundição sob pressão?
Essas duas são a fundição sob pressão de alta pressão (HPDC) e a fundição sob pressão de baixa pressão (LPDC). O HPDC é aplicado à produção em massa, e o LPDC foi considerado melhor em termos de propriedades mecânicas.
Q5: Os veículos elétricos (EVs) podem usar fundição sob pressão?
Absolutely. Die casting would play an important role in EVs, Electric vehicle castings products include EV battery housing, and motor casings, as well as lightweight chassis components, to increase range and efficiency.
Q6: What are the best automotive die casting manufacturers?
The leading automotive die casting manufacturers are the companies of China, Germany, Japan, and the USA, which are specialized in manufacturing and specializing in precision die casting and international OEM with partners globally, which include Ryobi, Dynacast, and Nemak. CNM Tech is one of best top automotive die casting suppliers as well.
