Introdução ao processo - O que é o forjamento líquido?
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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.
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>>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:
| Items | Liquid forging | Forging | Investment Casting | High Pressure Casting | Low Pressure Casting |
| Surface | Fine | Fine | Bad | Fine | Medium |
| Roughness | Ra3.2~1.6 | Ra3.2~1.6 | Ra6.3~3.2 | Ra3.2~1.6 | Ra6.3~3.2 |
| Inside | Fine Grain & Compact microstructure | Fine Grain & Compact microstructure | Coarse grain&Loosen microstructure | Inhomogeneous grain &Loosen microstructure | Coarse grain&Loosen microstructure |
| Heat Treatment | T6 | T6 | T6 | Can't do T6 | T6 |
| Structure Level | Complex Structure | Simple Structure | Complex Structure | Complex Structure | Simple Structure |
| Forming Accuracy | High | Medium | Medium | High | Low |
| Extra Machining | Minor | More | More | Minor | More |
| Production Efficiency | High | Low | Low | High | Low |
| Mechanical Properties | Same or close to forging | Highest | Medium | Low | Low |
>>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 % |
| AlSi9Mg | 240 | 160 | 80 | 3 |
| A356 | 260 | 180 | 80 | 5 |
| A356.2 | 290 | 220 | 90 | 6 |
| Al-Ti alloy | 320 | 260 | 100 | 8 |
| S319 | 340 | 290 | 110 | 8 |
>>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.
| Application | Parts |
| Automobile Stressed Parts | Automobile 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 Parts | Air conditioning compressor turbine disk, Cylinder, Front and rear cover, Steering valve housing, Oil Pump, Manifold, Fuel distribution pipe, Brake block, Clutch cylinder |
| Wear resistance parts | Shift Fork, Pump Casing, Rocker arms, Caterpillar board, Air compressor piston and swashplate, Aluminum composite brake hub, |
| Motorcycle Stressed parts | Al-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 parts | Aluminum piston, Shock absorber, Disc brake pump body |
| Electrical Parts/Power Parts | Disk drive housing,Electrical spindle bushing, Electrical compression ring, Sonar shel, Hotplate, Computer parts, Rotors, Crimping clamp, Suspension Clamp, Parralle groove clamp |
| New energy vehicles | Electric automobile parts, Hybrid Power automobile parts, Bumpers, Body shell, Body framing |
| Advanced field | Military parts, Aerospace accessories, Aircraft Accessories, Optical frame shell, Medical equipments accessories, Fitness equipment accessories |
| Others | Marine Propellers, Pneumatic instrument housing, Pressure cooker and cooker equipments parts, Furniture accessories, Valve body, Valve Accessories, Garden tool parts, Fan blades, ect. |