A fundição em areia é o processo de fundição mais utilizado e econômico na indústria de fabricação de bombas, empregado principalmente na produção de corpos de bombas de médio a grande porte, tampas de bombas, alojamentos de rolamentos e outros componentes de ferro fundido ou aço relativamente robustos ou de grande escala.
Considerando as características dos componentes da bomba, as aplicações específicas da fundição em areia são as seguintes:
1. Cenários e componentes aplicáveis
Componentes principais: carcaça da bomba (voluta), tampa da bomba, suporte (alojamento do rolamento), rotor grande (diâmetro típico de 500 mm).
Materiais aplicáveis: Ferro fundido cinzento (HT200/250), ferro fundido nodular (QT400/500), aço carbono e aço de baixa liga. Para componentes de bombas em aço inoxidável, a fundição em areia também é comumente utilizada, porém, impõe-se maior exigência quanto à refratariedade da areia de moldagem.
Lote e tamanho: Adequado para peças individuais, lotes pequenos a grandes, especialmente ideal para carcaças de bombas robustas ou de grandes dimensões (DN500 e acima).
2. Tipos comuns de processos de fundição em areia
Moldagem em areia úmida com argila:
O método mais tradicional, com máquinas de moldagem automatizadas (como linhas de moldagem em areia verde), é altamente eficiente.
Indicado para a produção em massa de corpos de bombas de água limpa de pequeno e médio porte, com baixo custo, mas precisão de fundição média (CT10-12) e superfície relativamente rugosa.
Fundição em areia com resina autoendurecível (resina fenólica/furânica):
O método de fundição em areia mais comum na indústria de bombas, particularmente a moldagem por imersão ou moldagem manual.
Vantagens: Alta resistência, boa precisão dimensional (CT9-11), excelente capacidade de colapso, possibilidade de criação de sistemas de canais complexos ou canais de fluxo em espiral e facilidade de modificação.
Comumente utilizado para a produção de peças únicas, pequenos lotes ou corpos de bombas de grande porte.
3. Principais aspectos técnicos da fundição em areia para componentes de bombas
Seleção da linha de partição: O corpo da bomba é normalmente dividido ao longo do eixo ou da superfície do flange. Para corpos de bombas de voluta complexos, a moldagem multicavidade (três ou mais) ou o uso de vários núcleos (núcleos de areia) podem ser necessários para formar os canais de fluxo internos.
Fabricação de núcleos de areia:
Os canais de fluxo internos, os orifícios dos flanges de entrada/saída e os assentos dos anéis de vedação são normalmente formados usando núcleos de areia.
A fundição em areia de impulsores normalmente requer um núcleo de areia de alta precisão para formar as passagens entre as pás (comumente visto em grandes impulsores de aço fundido).
Sistema de alimentação: O corpo da bomba é, em sua maior parte, um componente que suporta pressão, e o sistema de alimentação deve ser projetado racionalmente (por exemplo, alimentação inferior ou alimentação escalonada) para evitar a lavagem da areia e a inclusão de escória, garantindo o preenchimento uniforme da cavidade do molde com metal fundido e minimizando o risco de vazamento durante o teste hidrostático.
4. Análise de vantagens e desvantagens
Vantagens:
Flexibilidade extremamente alta: praticamente sem restrições quanto à forma, tamanho e peso da peça.
Baixo custo: Os moldes (de madeira ou alumínio) são baratos, e os materiais de moldagem (areia) são acessíveis e recicláveis.
A adaptabilidade dos materiais é ampla: pode ser aplicado desde ferro fundido até aço fundido.
Desvantagens:
Menor precisão: Tolerâncias dimensionais maiores, com folgas de usinagem que normalmente exigem de 3 a 8 mm, resultando em menor aproveitamento do material em comparação com a fundição de precisão.
A qualidade da superfície é mediana: requer jateamento subsequente para limpeza, pois a rugosidade não atende aos requisitos para passagem direta de fluxo.
Intensidade de mão de obra: A moldagem manual ainda representa uma proporção significativa e é influenciada consideravelmente pela proficiência técnica dos trabalhadores.
Resumo: Se os componentes da sua bomba forem peças estruturais de ferro fundido/aço fundido de grandes dimensões, ou envolverem pequenos lotes com custos de molde extremamente baixos, a fundição em areia resinada é a opção mais comum. Para peças pequenas de ferro fundido em produção em larga escala, seria selecionada uma linha automática de moldagem em areia úmida.