Fundições de máquinas-ferramenta: principais fatores que afetam a qualidade
As peças fundidas de máquinas-ferramenta são componentes básicos essenciais na fabricação mecânica e, como outros produtos comuns de fundição de ferro, como peças fundidas para máquinas de moldagem por injeção e peças fundidas para puncionadeiras , sua qualidade afeta diretamente o desempenho geral, a precisão e a vida útil dos equipamentos mecânicos. Como uma parte importante da indústria de fundição de ferro , as peças fundidas de máquinas-ferramenta têm requisitos mais elevados de qualidade e estabilidade em comparação com os produtos de fundição de ferro comuns. Este artigo se concentra na análise dos principais fatores que afetam a qualidade das peças fundidas de máquinas-ferramenta , incluindo matérias-primas, processos de fundição, tratamento térmico e métodos de inspeção, e também envolve a conexão com outras peças fundidas relacionadas, como peças fundidas para máquinas de moldagem por injeção e peças fundidas para puncionadeiras .
1. Matérias-primas: a base da qualidade
1.1 Seleção de Materiais
A seleção das matérias-primas é o principal elo para garantir a qualidade das peças fundidas de máquinas-ferramenta , sendo também uma base importante para distinguir os diferentes tipos de produtos fundidos de ferro . Os materiais comuns para peças fundidas de máquinas-ferramenta , peças fundidas para máquinas de moldagem por injeção e peças fundidas para prensas puncionadeiras incluem peças fundidas de ferro cinzento , peças fundidas de ferro dúctil e ligas de ferro fundido, cada uma com características exclusivas e cenários aplicáveis:
- Fundições de ferro cinzento : Possui excelente desempenho de amortecimento de vibração, boa fundibilidade e baixo custo de produção, que é amplamente utilizado na produção de grandes bases de máquinas, bases de peças fundidas de máquinas-ferramenta e peças sem suporte de carga de peças fundidas de máquinas de moldagem por injeção e peças fundidas de puncionadeira .
- Fundição de ferro dúctil : Possui alta resistência e tenacidade, e suas propriedades mecânicas são significativamente melhores do que os produtos de fundição de ferro comuns. É adequado para peças de alta carga de fundições de máquinas-ferramenta , como o suporte do eixo principal e componentes de transmissão, bem como peças principais que suportam tensão de fundições de puncionadeiras e fundições de máquinas de moldagem por injeção .
- Ferro fundido de liga: Possui excelente resistência ao calor e ao desgaste, e é usado principalmente em fundições de máquinas-ferramenta , fundições de máquinas de moldagem por injeção e fundições de puncionadeiras que funcionam sob condições especiais (como alta temperatura, alto atrito).
1.2 Qualidade da Matéria Prima
Para todos os produtos de fundição de ferro, incluindo peças fundidas para máquinas-ferramenta , peças fundidas para máquinas de moldagem por injeção e peças fundidas para prensas puncionadeiras , a estabilidade da composição da matéria-prima e o baixo teor de impurezas são as principais garantias para a qualidade da peça fundida. No processo de produção, é necessário controlar rigorosamente o conteúdo de elementos nocivos, como enxofre e fósforo nas matérias-primas - o enxofre excessivo afetará o efeito de esferoidização da fundição de ferro dúctil , e o fósforo excessivo aumentará a fragilidade das fundições de ferro cinzento e outros produtos de fundição de ferro , levando a defeitos de fundição, como rachaduras e poros.
2. Processo de fundição: a chave para a qualidade da conformação
O processo de fundição é um elo fundamental na produção de peças fundidas para máquinas-ferramenta , e sua racionalidade determina diretamente a forma, o tamanho e a qualidade interna das peças fundidas. O processo de fundição de fundições de máquinas-ferramenta é basicamente o mesmo das fundições de máquinas de moldagem por injeção e fundições de puncionadeira , incluindo principalmente fusão, projeto de molde e vazamento de três elos de núcleo, que também são a chave para garantir a qualidade de todos os produtos de fundição de ferro .
2.1 Derretimento
A fusão é a base do processo de fundição. Quer se trate de fundições de máquinas-ferramenta , fundições de máquinas de moldagem por injeção ou fundições de puncionadeiras , é necessário controlar rigorosamente a temperatura de fusão, o tempo de retenção e a velocidade de vazamento - este é um requisito comum para todos os produtos de fundição de ferro de alta qualidade. O aumento adequado da temperatura de fusão pode melhorar a fluidez do ferro fundido, reduzir a ocorrência de defeitos como porosidade e fechamento a frio; um tempo de espera razoável pode garantir a uniformidade da composição do ferro fundido; a velocidade de vazamento estável pode evitar respingos de ferro fundido e reduzir a inclusão de gases e impurezas, o que é especialmente importante para fundição de ferro dúctil e fundição de ferro cinzento .
2.2 Projeto do Molde
O projeto racional do molde é crucial para garantir a precisão dimensional das peças fundidas de máquinas-ferramenta . Diferente das peças fundidas para máquinas de moldagem por injeção e peças fundidas para puncionadeiras , as peças fundidas para máquinas-ferramenta geralmente têm estruturas complexas e requisitos de alta precisão (como o trilho-guia e a base das máquinas-ferramentas). Portanto, o projeto do molde precisa considerar totalmente o encolhimento da peça fundida durante a solidificação, evitar deformações e rachaduras causadas pelo resfriamento irregular e garantir que a precisão dimensional da peça fundida atenda aos requisitos do projeto - este também é um ponto chave no projeto do molde de todos os produtos de fundição de ferro , especialmente peças fundidas de ferro cinzento e fundição de ferro dúctil .
2.3 Derramando
Verter é o processo de formação da peça fundida. Para fundições de máquinas-ferramenta , fundições de máquinas de moldagem por injeção e fundições de puncionadeira , selecionar a temperatura e a velocidade de vazamento apropriadas é a chave para garantir o enchimento suave do ferro fundido, o que afeta diretamente a qualidade da fundição final do ferro . Temperatura de vazamento muito alta levará à oxidação excessiva do ferro fundido e aumentará os defeitos internos da peça fundida; temperatura de vazamento muito baixa causará baixa fluidez do ferro fundido e formará defeitos de fechamento a frio. Ao mesmo tempo, a velocidade de vazamento uniforme pode garantir que o ferro fundido preencha completamente a cavidade do molde, reduzindo a geração de gases e inclusões, o que é igualmente importante para fundições de ferro cinzento e fundição de ferro dúctil .
3. Tratamento térmico: melhora as propriedades mecânicas
O tratamento térmico é um processo importante para melhorar as propriedades mecânicas de peças fundidas de máquinas-ferramenta , peças fundidas de ferro dúctil , peças fundidas de ferro cinzento e outros produtos de fundição de ferro , além de eliminar tensões internas. Diferentes métodos de tratamento térmico são selecionados de acordo com os requisitos de desempenho de diferentes peças fundidas, o que é um passo fundamental para melhorar a qualidade de todos os produtos de fundição de ferro :
- Recozimento: É usado principalmente para aliviar a tensão interna de peças fundidas de máquinas-ferramenta , peças fundidas de máquinas de moldagem por injeção e peças fundidas de puncionadeiras , melhorar a ductilidade das peças fundidas e reduzir a fragilidade, o que é especialmente adequado para peças fundidas de máquinas-ferramenta em grande escala e peças fundidas de ferro cinzento .
- Normalização: Pode refinar a estrutura de grãos da peça fundida, aumentar a dureza e a resistência da peça fundida e é adequado para fundição de ferro dúctil e peças de liga de ferro fundido em fundições de máquinas-ferramenta e fundições de puncionadeira .
- Têmpera e Revenimento: É o método de tratamento térmico mais comumente usado para produtos de fundição de ferro de alto desempenho. Ele pode melhorar de forma abrangente a resistência e a tenacidade da peça fundida, fazendo com que ela atenda aos requisitos de desempenho de peças-chave, como o eixo principal das peças fundidas de máquinas-ferramenta e os componentes de transmissão das peças fundidas de puncionadeira , e também é amplamente utilizado na fundição de ferro dúctil .
4. Inspeção de Qualidade: A Última Linha de Defesa
A inspeção de qualidade é um elo indispensável para garantir a qualidade das peças fundidas de máquinas-ferramenta e também é aplicável a peças fundidas de máquinas de moldagem por injeção , peças fundidas de puncionadeiras e outros produtos de fundição de ferro . O conteúdo da inspeção abrange a qualidade da superfície, precisão dimensional, defeitos internos e propriedades mecânicas, incluindo principalmente os seguintes aspectos, que são aplicáveis a todos os produtos de fundição de ferro, como peças fundidas de ferro cinzento e peças fundidas de ferro dúctil :
- Inspeção Visual: Verifique a superfície da peça fundida em busca de rachaduras, poros, inclusões de escória e outros defeitos, que é o método de inspeção mais básico e intuitivo para todos os produtos fundidos de ferro , incluindo peças fundidas de máquinas-ferramenta , peças fundidas de máquinas de moldagem por injeção e peças fundidas por punção .
- Inspeção Dimensional: Use ferramentas de precisão (como paquímetros, micrômetros, máquinas de medição por coordenadas) para detectar o tamanho e a forma da peça fundida, garantindo que ela atenda aos requisitos do projeto, especialmente para peças fundidas de máquinas-ferramenta e peças fundidas de máquinas de moldagem por injeção de precisão com alta precisão requisitos, bem como fundição de ferro dúctil usada em peças-chave.
- Testes não destrutivos (END): Incluindo testes de partículas magnéticas, testes de penetração, testes ultrassônicos, etc., que são usados para detectar defeitos internos e superficiais de peças fundidas que não são visíveis a olho nu e são amplamente utilizados em peças-chave de peças fundidas de máquinas-ferramenta , peças fundidas por punção e fundição de ferro dúctil .
- Teste Mecânico: Através de testes de tração, flexão, impacto e outros, verifique as propriedades mecânicas (resistência, tenacidade, dureza) da peça fundida, garantindo que ela atenda aos requisitos de uso de diferentes produtos de fundição de ferro , como peças fundidas de máquinas-ferramenta , peças fundidas de máquinas de moldagem por injeção , peças fundidas por punção , peças fundidas de ferro cinzento e peças fundidas de ferro dúctil .