A fundição sob pressão, também conhecida como fundição sob pressão, é um método de obtenção de peças fundidas preenchendo a cavidade de um molde de fundição com metal líquido ou semilíquido sob alta pressão e solidificando rapidamente sob pressão. É um tipo de tecnologia de fundição de metal que tem as vantagens de alta eficiência de produção, boa qualidade do produto, alta precisão dimensional, menos corte, proteção ambiental verde e propriedades mecânicas confiáveis ​​de produtos de fundição sob pressão. A fundição sob pressão, como um processo industrial básico universal, surgiu e gradualmente se desenvolveu com a demanda da indústria gráfica já no início do século XIX.

 

Desde a década de 1930, alumínio, zinco, cobre, magnésio e outras ligas foram gradualmente usados ​​como materiais de fundição sob pressão. Desde meados do século 20, as peças de fundição sob pressão têm sido amplamente utilizadas em várias indústrias, como automóveis, equipamentos médicos, comunicação, eletrodomésticos, e computadores. Ao mesmo tempo, com a crescente demanda por desempenho do produto em várias indústrias, a tecnologia de fundição sob pressão desenvolveu-se gradualmente em direção a complexos processos de fundição como fundição sob pressão de alta pressão e fundição sob pressão a vácuo com base na fundição de baixa pressão.

 

 

① O desenvolvimento de campos de aplicação a jusante tornou as características de usinagem e fabricação de precisão cada vez mais aparentes

 

Com a evolução dos produtos e equipamentos finais automotivos, aeroespaciais, elétricos industriais e outros, os requisitos para usinagem de precisão de produtos componentes estão se tornando cada vez maiores. Os produtos fundidos precisam ser montados com outros componentes para formar componentes completos. Como produtos intermediários, suas características de usinagem de precisão são refletidas tanto no desempenho quanto na aparência do produto. O desempenho interno dos produtos de fundição sob pressão depende principalmente da estrutura do produto, qualidade, etc. , alta rigidez e baixa tensão; A indústria automotiva geralmente requer fundidos com alta resistência, alta plasticidade e alta resistência à fadiga; As fundições sob pressão usadas no campo aeroespacial exigem alta resistência, boa tenacidade, boa tenacidade à fratura e forte resistência ao crescimento de trincas por fadiga. A precisão da aparência dos produtos fundidos é refletida na tolerância dimensional e na condição de defeito da superfície do produto: quanto menor a tolerância dimensional, maior o desempenho de correspondência com a instalação e uso de outros componentes; Defeitos de superfície são causados ​​principalmente por baixa fluidez do líquido da liga e sistema de vazamento irracional durante o processo de fundição sob pressão, resultando em fundição insuficiente. Defeitos de superfície não afetam apenas a aparência do produto, mas também, em certa medida, afetam sua eficácia no uso.

 

② A chave para a fabricação de produtos de fundição sob pressão no desenvolvimento de ferramentas

 

Os elos importantes no processo de fabricação de produtos de fundição incluem moldagem por fundição e subsequente processamento de precisão. Portanto, a pesquisa, desenvolvimento, design e fabricação de moldes e acessórios tornaram-se manifestações importantes do nível técnico das empresas de fundição sob pressão. O projeto do canal de fluxo no sistema de vazamento do molde é a chave para afetar as mudanças dimensionais e defeitos de superfície de produtos de fundição sob pressão; O tratamento de endurecimento do molde pode aumentar a dureza, resistência ao desgaste e resistência ao calor do molde e prolongar a vida útil do molde. Ao mesmo tempo, a condição de temperatura do molde também determina o grau de solidificação e a microestrutura correspondente da peça fundida, que está intimamente relacionada ao desempenho do produto. A usinagem de precisão final usa principalmente ferramentas, acessórios e equipamentos CNC para processar mecanicamente a peça fundida sob pressão, melhorando ainda mais a tolerância e a precisão da aparência do produto. Fixações e ferramentas de corte especiais são componentes indispensáveis ​​e importantes no processo de usinagem de precisão, e sua adaptabilidade é uma garantia importante para melhorar a tolerância dimensional do produto e a precisão da aparência. A racionalidade do design de ferramentas e acessórios pode alcançar substituição rápida, autoposicionamento, processamento síncrono de várias estações e outros efeitos, ao mesmo tempo em que melhora a precisão do produto e melhora ainda mais a eficiência da produção.

 

③ Atributos de produtos customizados colocam altas demandas nos recursos de design, pesquisa, desenvolvimento e fabricação das empresas

 

Os produtos de fundição sob pressão que podem ser aplicados em diferentes campos geralmente são produtos não padronizados personalizados pelos clientes. Os clientes propõem soluções de design de produto com base no ambiente de aplicação específico dos produtos, e fornecer produtos personalizados que atendam aos requisitos com base nos equipamentos de produção e tecnologia de processamento existentes exige que as empresas de fundição tenham fortes recursos de pesquisa e desenvolvimento e boa experiência em fabricação. A equipe de P&D da empresa primeiro precisa ter uma compreensão e análise precisas das necessidades do cliente e também precisa ter a capacidade de converter recursos de produção, como processos de fundição sob pressão e usinagem de precisão, ferramentas adequadas e equipamentos de produção em produção em lote de produtos qualificados. produtos.

 

④ Longo ciclo de P&D para produtos personalizados

 

Os produtos de fundição sob pressão têm atributos personalizados e o desenvolvimento de produtos precisa considerar de forma abrangente fatores como especificações do produto, estrutura, uso e caminhos de processo de produção e processamento. Além disso, os campos de aplicação automotivo, aeroespacial, elétrico industrial e outros ambientes também impõem requisitos de qualidade rigorosos aos produtos, resultando em um ciclo mais longo desde o desenvolvimento do produto, produção experimental até a produção em massa.

 

⑤ A indústria de fundição sob pressão é uma indústria intensiva em capital e tecnologia

 

A indústria de fundição sob pressão pertence a uma indústria intensiva em capital e tecnologia. A demanda por produtos de fundição personalizados é alta, portanto, as empresas precisam configurar equipamentos de fabricação, pesquisa e desenvolvimento e teste que atendam aos requisitos relevantes e precisam modificar ou atualizar o equipamento de acordo com as mudanças no tamanho da aparência e requisitos de precisão do produto final. As empresas de fundição sob pressão precisam investir uma grande quantidade de fundos para comprar equipamentos avançados de fundição sob pressão, equipamentos de processamento de precisão, equipamentos de pesquisa e desenvolvimento e equipamentos de teste, tanto nacional quanto internacionalmente, para melhorar a resistência do hardware. Por outro lado, as empresas também precisam equipar o pessoal de P&D com ricas reservas de conhecimento profissional e experiência na indústria para demonstrar sua força de software na aplicação de materiais, desenvolvimento de moldes, design de produtos e inovação de processos.

 

 

 

A gama de aplicações de peças fundidas sob pressão é muito ampla, sendo amplamente utilizadas em automóveis, máquinas, aparelhos eletrônicos e equipamentos de comunicação, entre os quais a indústria automotiva utiliza a maior quantidade de peças fundidas sob pressão. Atualmente, as matérias-primas metálicas utilizadas no processo de fundição incluem principalmente liga de alumínio, liga de magnésio, liga de zinco, liga de cobre, etc. sua ampla aplicação na indústria automotiva. No futuro, com o desenvolvimento do nível tecnológico na indústria de fundição sob pressão, o escopo de aplicação de peças de fundição sob pressão em indústrias como energia nova, aviação, aeroespacial e robótica também será expandido.

 

Tipos de ligas de fundição sob pressão	Vantagens	area de aplicação
Liga de alumínio fundido	Baixa densidade, alta resistência específica, boa resistência à corrosão e resistência ao desgaste, condutividade térmica Boa condutividade e condutividade; Bom desempenho de corte.	Automotivo, aeroespacial, construção de engenharia, sistema de energia eletrônica e outros campos
Liga de zinco de fundição sob pressão	Baixo ponto de fusão, pode prolongar a vida útil dos moldes de fundição sob pressão, menos propenso a aderência Módulo, Boa tecnologia de fundição, capaz de fundir várias peças fundidas complexas e de paredes finas, Bom desempenho de galvanoplastia; Tem bom desempenho em temperatura ambiente.	Automotivo, instrumentação, elétrica industrial, elétrica doméstica Campos como máquinas e máquinas-ferramenta
Liga de magnésio fundido	Baixa densidade, alta resistência específica, tem boa rigidez e absorção de choque, tamanho de componente estável, pequena capacidade de calor, tipo antiaderente, bom desempenho de corte.	Produtos 3C, veículos ferroviários de alta velocidade e outros campos de transporte, aviação Aeroespacial, decoração arquitetônica e outros campos
Liga de cobre fundido	Boas propriedades mecânicas, excelente condutividade e condutividade térmica, baixo coeficiente de atrito, boa resistência ao desgaste, boa resistência à corrosão.	Engrenagens, conexões de tubos que resistem à ação da água do mar, válvulas Corpo, peças de navios e várias peças fundidas com formas complexas

 

Devido ao seu baixo custo de produção, processo maduro e ampla gama de aplicações, a liga de alumínio é atualmente o metal mais importante na fundição sob pressão. De acordo com um relatório de pesquisa da Huafu Securities, mais de 80% do material usado na fundição sob pressão é liga de alumínio.

 

De acordo com os resultados da pesquisa da GrandView Research, o tamanho do mercado global de fundição sob pressão de alumínio em 2021 é de $ 69.4 bilhões, e o tamanho do mercado chegará a $ 112.3 bilhões até 2030. Além disso, a demanda do mercado global por fundição sob pressão de liga de alumínio também aumentará de 8932.3 mil toneladas em 2021 para 11376.9 mil toneladas em 2028, com taxa composta de crescimento anual de 3.53%. O tamanho do mercado de peças fundidas sob pressão de liga de alumínio ainda se expandirá constantemente.

 

A China é atualmente o maior produtor e consumidor mundial de peças fundidas. Segundo a revista Modern Casting da American Foundry Association, a produção de fundidos da China representou 49.24% do total mundial em 2020. Nos últimos anos, a produção da China manteve uma tendência de crescimento constante, com uma taxa média de crescimento de 3.12% entre 2010 e 2020.

 

Proporção da produção mundial de fundição em 2020 Produção de fundição da China de 2010 a 2020 (10000 toneladas)

 

 

Fonte de dados: ModernCasting Fonte de dados: China Foundry Association

 

Do ponto de vista dos campos de aplicação, a indústria automotiva é a indústria com maior uso e variedade de produtos fundidos sob pressão. De acordo com um relatório de pesquisa da Mordor Intelligence, o mercado de fundição sob pressão automotiva atingiu US$ 61.05 bilhões em 2021; Espera-se que o tamanho do mercado global aumente para quase $ 87.54 bilhões até 2027. De acordo com cálculos da Guosheng Securities, o tamanho do mercado da indústria de fundição sob pressão de alumínio automotivo da China atingiu 89 bilhões de yuans em 2020 e chegará a 128.5 bilhões de yuans em 2025. Portanto, o desenvolvimento da indústria automotiva tem um impacto direto no desenvolvimento da indústria de fundição sob pressão em grande medida.

 

Desde a década de 1970, países de todo o mundo defendem a conservação de energia, a redução de emissões e a proteção ambiental ecológica. Nesse contexto, reduzir o consumo de energia dos automóveis e melhorar a eficiência energética tornou-se uma direção importante para o desenvolvimento da indústria automotiva. O peso leve dos automóveis é uma das maneiras importantes de atingir a meta de conservação de energia e redução de emissões, e a melhoria do projeto e fabricação de componentes automotivos tornou-se um meio importante de primeira consideração. O design e a fabricação de componentes consideram principalmente dois aspectos, a saber, o uso de materiais leves e a aplicação de processos de fabricação avançados, para que os componentes produzidos não apenas atendam às necessidades de leveza, mas também às necessidades de aplicações práticas. O processo de fundição tem grandes vantagens em ambos os aspectos, o que determina que a indústria de fundição será integrada com a tendência de desenvolvimento de conservação de energia, redução de emissões e proteção ambiental verde em automóveis.