Propriedades das areias de moldagem
Propriedades das areias de moldagemA maioria das operações de fundição em areia usa areia de sílica (SiO 2). Geralmente, a areia utilizada para a fabricação de um molde para o processo de fundição é composta por uma mistura de água e argila. A mistura típica em volume pode ser 89% de areia, 4% de água e 7% de argila. Um excelente controle de todos os aspectos das propriedades da areia é crucial quando fabricação de peças de fundição em areia.
Essas areias são refratárias na natureza e podem resistir à temperatura do metal que está sendo derramado, sem fusão.
As areias de moldagem, por não reagir quimicamente ou combinar com o metal fundido, podem, portanto, ser usadas repetidamente.
Além disso, as areias têm um alto grau de permeabilidade e, assim, permitem o escape dos gases formados durante o vazamento.
As propriedades das areias de moldagem são as seguintes:
1. Força
A areia deve ter resistência suficiente nos seus estados verde, seco e quente. A força verde é a força de areia no estado úmido e é necessária para tornar possível preparar e lidar com o molde.
Se o metal é derramado em um molde verde de areia adjacente ao metal e seca no estado seco, deve ter força para resistir à erosão e à pressão do metal.
A força da areia seca (ou aquecida) significa que o material suporta o fluxo e a pressão do metal em alta temperatura quando o metal fundido é derramado. Caso contrário, o molde pode aumentar, rachar ou até quebrar por inteiro.
A força da areia de moldagem depende do tamanho e forma dos grãos, do teor de umidade, da densidade da areia depois de batida.
A força do molde aumenta com uma diminuição do tamanho de grão e um aumento do teor de argila e densidade após a batida. A força diminui se o conteúdo de umidade é superior a um valor ideal.
2. Permeabilidade
A areia de moldagem deve ser suficientemente porosa para permitir que os gases dissolvidos, que são liberados no ar quando o metal congela, ou a umidade presente gerada dentro dos moldes é removida livremente quando os moldes são derramados. Esta propriedade é chamada de porosidade ou permeabilidade.
3. Granulosidade e forma
O tamanho e forma dos grãos na areia determinam a aplicação em vários tipos de fundição. Estes são três diferentes tamanhos de grãos de areia: fino, médio e grosso.
A areia fina é usada para a fundições pequenas e específicas. Areia média é usada para referência e trabalhos leves de chão. Se o tamanho do molde é maior, areia grossa é utilizada.
A areia fina, com grãos arredondados, pode ser cuidadosamente compactada e forma uma superfície lisa. Apesar de granulação fina, a areia aumenta a resistência do molde.
Propriedades das areias de moldagem4. Estabilidade térmica
A areia adjacente ao metal é aquecida repentinamente e sofre expansão. Se a parede do molde não é dimensionalmente estável sob aquecimento rápido, rachaduras, flambagem e descamação podem ocorrer.
5. Refração
Refração é a propriedade de resistir às altas temperaturas. Areia de moldagem com refratariedade baixa pode queimar o molde.
É a capacidade do material de moldagem de resistir à temperatura do metal líquido a ser vertido para que não se confunda com o metal. A refratariedade da areia de sílica é mais alta.
6. Fluidez
Fluidez ou plasticidade é a propriedade da areia que responde ao processo de moldagem para que, quando o metal é derramado em todo o padrão, ele tome a forma do molde desejado. Níveis elevados de fluidez na areia são desejáveis para obter compactação a uma densidade uniforme e para obter boa impressão do padrão no molde.
Fluidez é também muito importante em máquina de moldagem. Fluidez aumenta conforme aumentam-se as quantidades de argila e água.
7. Textura de areia
Como mencionado anteriormente, a textura da areia é definida por seu tamanho de grão e distribuição de tamanho de grãos.
A textura escolhida para um aplicativo deve permitir que a porosidade necessária ofereça força suficiente e produza o acabamento superficial desejado na moldagem.
8. Colapsibilidade
A areia de moldagem deve entrar em colapso durante a contração de fundição solidificada. Ela não oferece qualquer resistência, o que pode resultar em rachaduras nas peças fundidas. Além dessas propriedades específicas do material de moldagem, ele deve ser barato, reutilizável e deve ter boa condutividade térmica.
9. Adesividade
É a propriedade mais importante da areia de moldagem e é definida como as partículas de areia sendo capazes de aderir a outro corpo, então, apenas a areia deve ser juntar-se com facilidade com os lados da caixa de moldagem e dar fácil elevação e giro quando preenchida.
10. Reusabilidade
Uma vez que grandes quantidades de areia são usados em uma fundição, é muito importante que a areia seja reutilizável de outra forma, pois além de custos, há o problema do descarte correto.
11. Facilidade na preparação e controle
A areia deve prestar-se a uma fácil preparação e controle de máquinas e equipamentos mecânicos.
12. Condutividade
A areia deve ter condutividade suficiente para permitir a remoção de calor da fundição.