What is liquid forging?

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Introdução ao processo - O que é o forjamento líquido?

September 27, 2024

O forjamento líquido (fundição por compressão), tal como o forjamento de metal líquido, é um processo pelo qual o metal fundido solidifica sob pressão dentro de matrizes fechadas posicionadas entre as placas de uma prensa hidráulica. A pressão aplicada e o contacto instantâneo do metal fundido com a superfície da matriz produzem uma rápida condição de transferência de calor que produz uma fundição de grãos finos, sem poros, com propriedades mecânicas próximas das de um produto forjado. O processo de fundição por compressão é facilmente automatizado para produzir componentes de alta qualidade, com um formato quase final a final.


Material: A356; A356.2, AlSi9Mg; AlSi9Cu3, 319S, liga de Al-Ti; ZL104, etc.

Tamanhos disponíveis: espessura de parede de 3 mm a 10 mm;

Peso: 100 g a 10 kg, normalmente

Comprimento máximo: 400 mm. Alguns tamanhos estreitos podem ser mais compridos e mais grossos.

Nota: as informações acima são para situações gerais e, por fim, devem estar de acordo com os desenhos.



>>Process Characteristic:

O processo de forjamento líquido (squeeze casting), que combina as vantagens dos processos de fundição e forjamento, tem sido amplamente utilizado para produzir peças fundidas de qualidade. Devido à elevada pressão aplicada durante a solidificação, as porosidades causadas pelo gás e pela retração podem ser prevenidas ou eliminadas. A taxa de arrefecimento da peça fundida pode ser aumentada pela aplicação de alta pressão durante a solidificação, uma vez que o contacto entre a peça fundida e a matriz é melhorado pela pressurização, o que resulta na formação de estruturas de granulometria fina.


>>The Advantages:

1) Boa rugosidade, como fundição injectada e fundição de precisão;

2) Peças com elevada precisão e tolerância, como a fundição injetada e a fundição de precisão;

3) Sem custos adicionais com material e maquinação adicional, muito melhor do que o forjamento;

4) Pode receber tratamento T6, melhor do que a fundição injectada e semelhante ao forjamento;

5) Peças com elevada propriedade de selagem, pois praticamente não possuem poros;

6) Elevada propriedade mecânica, como o forjamento, melhor do que a fundição de precisão ou a fundição em areia;


>>Comparação entre diferentes processos:

ItemsLiquid forging ForgingInvestment CastingHigh Pressure CastingLow Pressure Casting
SurfaceFineFineBadFineMedium
RoughnessRa3.2~1.6Ra3.2~1.6Ra6.3~3.2Ra3.2~1.6Ra6.3~3.2
InsideFine Grain & Compact microstructureFine Grain & Compact microstructureCoarse grain&Loosen microstructureInhomogeneous grain &Loosen microstructureCoarse grain&Loosen microstructure
Heat TreatmentT6T6T6Can't do T6T6
Structure LevelComplex StructureSimple StructureComplex StructureComplex StructureSimple Structure
Forming AccuracyHighMediumMediumHighLow
Extra MachiningMinorMoreMoreMinorMore
Production EfficiencyHighLowLowHighLow
Mechanical PropertiesSame or close to forgingHighestMediumLowLow


>>Mechanical property:

After T6, the mechanical property of squeeze casting parts could be very high.
Mechanical property comparison of the squeeze casting parts from different materials: 


Material
Lot#
Tensile Strength
Mpa
Yeild Strength
Mpa
Hardness
HB
Elongation
%
AlSi9Mg240160803
A356260180805
A356.2290220906
Al-Ti alloy3202601008
S3193402901108


>>Wide application:

Com a atual ênfase na redução do consumo de materiais através do processamento de forma praticamente líquida e a procura de peças de maior resistência para a redução de peso, o aparecimento da fundição por compressão como processo de produção proporcionou aos engenheiros de materiais e de processos uma nova alternativa às abordagens tradicionais de fundição e forjamento. Ao pressurizar metais líquidos durante a sua solidificação, é possível obter formas quase líquidas em peças fundidas sólidas e totalmente densas.


O forjamento líquido (fundição por compressão) é simples e económico, eficiente na utilização de matéria-prima e tem um excelente potencial para operação automatizada a elevadas taxas de produção. O processo gera as mais elevadas propriedades mecânicas possíveis num produto fundido. O refinamento microestrutural e a integridade dos produtos fundidos por compressão são desejáveis para muitas aplicações críticas.


ApplicationParts 
Automobile Stressed PartsAutomobile Piston, Al-alloy or Almag wheel hub, Beam(cross beam), Knuckle, Lower arm, Brake caliper, Engine mounting, gearbox, Air compressor connectin rod
Pressure parts/Air tight PartsAir conditioning compressor turbine disk, Cylinder, Front and rear cover, Steering valve housing, Oil Pump, Manifold, Fuel distribution pipe, Brake block, Clutch cylinder
Wear resistance partsShift Fork, Pump Casing, Rocker arms, Caterpillar board, Air compressor piston and swashplate, Aluminum composite brake hub, 
Motorcycle Stressed partsAl-alloy or Almag wheel hub, Upper and lower connecting plate, Gearbox housing, Rear hanger, Crank, Frame body, Joint, Frame joint, Direction axis
Motorcycle pressure and wear partsAluminum piston, Shock absorber, Disc brake pump body
Electrical Parts/Power PartsDisk drive housing,Electrical spindle bushing, Electrical compression ring, Sonar shel, Hotplate, Computer parts, Rotors, Crimping clamp, Suspension Clamp, Parralle groove clamp
 New energy vehiclesElectric automobile parts, Hybrid Power automobile parts, Bumpers, Body shell, Body framing
Advanced fieldMilitary parts, Aerospace accessories, Aircraft Accessories, Optical frame shell, Medical equipments accessories, Fitness equipment accessories
OthersMarine Propellers, Pneumatic instrument housing,  Pressure cooker and cooker equipments parts, Furniture accessories, Valve body, Valve Accessories, Garden tool parts, Fan blades, ect. 




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