A posição de vazamento de uma peça fundida refere-se ao estado e à orientação da peça fundida dentro do molde durante o vazamento. Afeta diretamente a estrutura das ferramentas (como padrões e caixas de macho) e os procedimentos para operações como ajuste do macho, fechamento do molde e limpeza, e também pode influenciar a usinagem subsequente. A posição de vazamento pode diferir da posição de moldagem (fechamento) e da posição de resfriamento da peça fundida. O vazamento horizontal, o vazamento vertical e o vazamento inclinado não representam a posição de vazamento em si, mas apenas indicam a orientação espacial da linha de partição durante o vazamento.
A posição de vazamento é geralmente determinada após a seleção do método de moldagem. Deve ser considerado de forma abrangente em conjunto com o tamanho da peça fundida, características estruturais, propriedades da liga, lote de produção e condições de produção da empresa. Os planos de processo propostos devem ser analisados e comparados para selecionar a posição de vazamento apropriada. Uma posição correta de vazamento deve garantir a produção de peças fundidas sólidas, ao mesmo tempo que facilita as operações de moldagem, confecção de machos e limpeza. Os princípios gerais para determinar a posição de vazamento são os seguintes:
(1) As seções críticas devem ser colocadas na parte inferior.
Durante o vazamento, impurezas como gases, escória e partículas de areia tendem a flutuar para cima. Consequentemente, a parte superior de uma peça fundida está sujeita a defeitos como porosidade de gás, inclusões de escória e areia, o que significa que a probabilidade de defeitos de fundição é significativamente maior na parte superior do que na parte inferior. Além disso, durante a solidificação, a parte inferior da peça fundida se beneficia da pressão estática do metal fundido acima e recebe alimentação, resultando em uma estrutura mais densa. Portanto, as seções críticas de uma peça fundida devem ser colocadas na parte inferior sempre que possível. Por exemplo, a superfície do trilho guia de uma base de máquina-ferramenta é uma superfície crítica que deve estar livre de defeitos como buracos de areia, porosidade de gás, inclusões de escória, rachaduras e porosidade de contração, e requer uma estrutura densa e uniforme com dureza garantida. Embora a seção do trilho-guia seja relativamente espessa e grande, para uma base de máquina-ferramenta de ferro fundido cinzento, colocar a superfície do trilho-guia voltada para baixo na parte inferior é a posição de vazamento ideal.
(2) Superfícies de usinagem importantes devem estar voltadas para baixo ou colocadas lateralmente.
Como a parte superior de uma peça fundida é propensa a defeitos como porosidade de gás, inclusões de escória e inclusões de areia, a superfície inferior ou as superfícies laterais verticais têm uma probabilidade menor de tais defeitos. Portanto, superfícies importantes de uma peça fundida devem estar voltadas para baixo ou colocadas lateralmente. Quando uma superfície de usinagem deve ser colocada voltada para cima, a tolerância de usinagem deve ser aumentada adequadamente para garantir que nenhum defeito permaneça após a usinagem.
Para peças fundidas cilíndricas, como tambores e rolos de guindastes, a superfície importante é a superfície cilíndrica externa, que requer estrutura uniforme e livre de defeitos após a usinagem. A posição ideal de vazamento para estes é ter a superfície cilíndrica externa em orientação vertical. Para engrenagens, a superfície do dente é a principal superfície de trabalho e deve estar voltada para baixo para garantir uma estrutura densa e evitar defeitos de fundição.
(3) Grandes superfícies planas devem estar voltadas para baixo ou inclinadas.
Ao vazar uma peça fundida com uma grande superfície plana, o metal fundido sobe lentamente dentro da cavidade do molde. Esta exposição prolongada ao calor radiante pode fazer com que a areia caia do molde, levando a defeitos como inclusões de areia, buracos de areia e porosidade de gás na superfície plana. Conseqüentemente, grandes superfícies planas de peças fundidas devem idealmente estar voltadas para baixo. Para peças fundidas semelhantes a placas grandes, o vazamento inclinado pode ser adotado. Isto ajuda a concentrar o fluxo do metal fundido durante o enchimento, aumenta a velocidade de subida do nível do metal fundido e ajuda a prevenir defeitos como crostas de areia e inclusões. Durante o vazamento inclinado, o valor H (a diferença de altura) é geralmente controlado na faixa de 200-400 mm, dependendo do tamanho do frasco.
(4) Garantir capacidade adequada de enchimento do molde para a peça fundida.
Seções-de paredes finas de uma peça fundida oferecem maior resistência ao fluxo, esfriam mais rápido e têm menor capacidade de enchimento. Essas seções finas devem ser colocadas na parte inferior do molde, na lateral ou abaixo da entrada para evitar defeitos como erros de funcionamento e fechamentos a frio, como em tampas de motor e cárteres.
(5) Favorecer a sequência de solidificação pretendida.
A posição de vazamento deve conduzir à sequência de solidificação desejada. Para peças fundidas feitas de ligas com alta contração de solidificação ou com espessuras de parede irregulares propensas a cavidades de contração e porosidade, a escolha da posição de vazamento deve priorizar a obtenção de solidificação direcional. As seções mais espessas da peça fundida devem preferencialmente ficar localizadas na parte superior ou lateral para facilitar a colocação dos risers para alimentação. Por exemplo, as seções mais espessas de um cabeçote de cilindro são colocadas na parte superior para permitir a colocação do riser, permitindo a solidificação direcional de baixo para cima.
(6) Facilita o posicionamento do núcleo, suporte estável e facilidade de configuração do núcleo, fechamento do molde e inspeção.
A posição de vazamento deve facilitar o posicionamento e suporte estável dos núcleos de areia, garantindo uma ventilação suave. Núcleos suspensos (núcleos suportados pela capa), conjuntos de núcleos suspensos ou núcleos em balanço devem ser evitados tanto quanto possível. Núcleos pendurados podem fazer com que a areia de cobertura desmorone ou falhe durante o fechamento e vazamento do molde. Colocar conjuntos de núcleo suspensos na capa é operacionalmente inconveniente. Os núcleos em balanço são instáveis e propensos ao deslocamento devido às forças de empuxo do metal fundido durante o enchimento, levando a imprecisões de forma. Portanto, devem ser evitados. Além disso, a escolha da posição de vazamento deve considerar a conveniência do ajuste do núcleo, fechamento do molde e inspeção.
(7) Esforce-se para tornar consistentes a posição de fechamento do molde, a posição de vazamento e a posição de resfriamento da peça fundida.
Inverter o molde não é apenas trabalhoso-, mas também pode facilmente causar deslocamento do núcleo, queda de areia, esgotamento-e outros defeitos. Portanto, durante o projeto do processo, a posição de fechamento do molde, a posição de vazamento e a posição de resfriamento da peça fundida devem ser idealmente consistentes para evitar a inversão do molde após o fechamento ou vazamento. Às vezes, para a conveniência da moldagem, é adotado um método como "moldar horizontalmente, despejar verticalmente". Por exemplo, ao produzir virabrequins de ferro nodular, o molde pode ser colocado verticalmente após o vazamento, de modo que o riser fique no topo para auxiliar na alimentação. Ou "moldar horizontalmente, despejar inclinadamente", como vazamento inclinado para peças fundidas de placas. Quando a posição de vazamento for inconsistente com a posição de fechamento (ou posição de resfriamento), isso deverá ser claramente indicado no desenho do processo de fundição.
Os princípios acima são gerais para determinar a posição de vazamento. Muitas vezes, todos estes princípios não podem ser simultaneamente satisfeitos ou incorporados num único elenco. Às vezes, esses princípios podem até entrar em conflito entre si na implementação do mesmo casting. Isso exige que o projetista do processo determine com flexibilidade a posição de vazamento com base nas características estruturais da peça fundida, nos requisitos de qualidade e nas condições de produção, a fim de facilitar as operações de produção, evitar ou minimizar defeitos de fundição e garantir a qualidade da peça fundida.
