A metalurgia é um dos processos de fabricação mais antigos conhecidos pelo homem, e não é surpresa que tenhamos inventado continuamente métodos diferentes, como fundição e forjamento, para criar designs complexos.
A principal diferença entre fundição e forjamento está em como o metal é moldado. Isso resulta em várias peculiaridades em suas propriedades, conforme identificamos neste artigo. Continue lendo para saber como eles se destacam no moldagem vs. forjar debate.
1. Processo
O primeiro ponto de comparação em fundição vs forjamento é baseado em como eles funcionam. O primeiro envolve derreter metais em líquido e despejar em um recipiente adequado.
O recipiente é projetado para assumir a forma do produto final. Quando resfriado, o líquido se solidifica e ganha uma forma. Embora a forja exija a audição da peça de trabalho, o objetivo não é derretê-la em um estado líquido.
Em vez disso, quando aquecidas a um certo ponto, as moléculas se tornam entrópicas para maleabilidade. Neste ponto, a peça de trabalho é batida em forma usando um martelo ou qualquer equipamento automatizado que aplicará a força necessária sobre ela até que tome a forma desejada.
2. Estado material
A fundição só pode ser possível quando o material foi liquefeito. A temperatura para isso depende das propriedades físicas únicas da liga que você está usando. Por outro lado, o forjamento é feito em estado sólido. E é adequado para metais como aço, ferro, cobre, etc.
3. Estrutura do grão
A natureza dos grãos na forja vs fundição difere por causa dos processos que eles são forçados a passar. O martelamento durante a forja afeta a natureza dos grãos formados. Eles são finos e planos, o que é bem diferente na fundição.
Durante a fundição, as moléculas formam cristais à medida que esfriam. Esses cristais são de tamanhos variados, aumentando significativamente a estrutura do grão. O tamanho que eles crescem depende em grande parte de quanto tempo a solidificação leva. No geral, o resultado é um forte contraste com o da forja.
4. Porosidade
A implicação direta da estrutura de grãos pronunciada de metais fundidos é a alta porosidade e ligações internas enfraquecidas. Metais forjados são menos porosos. Eles são mais resistentes e menos suscetíveis a encolhimento e defeitos durante a usinagem.
5. Força
Se você está procurando construir peças de máquinas fortes que não quebrem ou rachem sob pressão intensa, a forja deve ser sua melhor aposta. As bolhas cristalinas em ligas fundidas as tornam propensas a fraturas. Portanto, uma vez que elas caem em uma superfície dura, é provável que quebrem.
6. Complexidade do projeto
A complexidade do design em fundição vs forjamento se refere à facilidade de criar peças de máquinas complexas por meio de qualquer processo. Esta é uma área em que o forjamento tem sérias limitações. Devido à dificuldade e à restrição de tempo em martelar metais para dar forma, há um limite para o que você pode construir por meio deste processo.
Fundição é onde você dá vida às suas ideias. De objetos espirais como virabrequim a lâminas de turbina de aeronave, a fundição permite que você faça formas complexas com alto grau de precisão em tempo recorde.
7. Custo
O principal determinante do custo de fundição versus forjamento é a quantidade de tempo e trabalho que leva para cada processo. De tudo o que discutimos até agora, a fundição é mais fácil de ser alcançada e você pode facilmente construir sistemas confiáveis com alta garantia de qualidade em torno dela.
Forjar requer um alto grau de especialização. Durante o trabalho em lote, os especialistas devem colocar certas medidas em prática para garantir que cada peça do mesmo design tenha a mesma massa, dimensão e precisão. Tudo isso desempenha um papel importante em tornar o forjamento uma técnica de trabalho com metal cara.
8. Tempo de cura
O tempo de cura na fundição versus forjamento é a quantidade de tempo que leva para o metal solidificar completamente e retornar à temperatura ambiente após ter sido submetido à operação de aquecimento. Como apontamos, o forjamento acontece em um estado sólido e não precisa necessariamente solidificar. Na verdade, você pode facilmente mergulhá-lo na água para esfriar mais rápido.
A fundição, por outro lado, deve ser deixada curar por si só, pois qualquer aplicação de água pode aumentar ainda mais sua porosidade e estrutura de grãos. Portanto, a fundição tem um tempo de cura mais longo.
9. Proporção entre tamanho e peso
Quando você traz dois formatos e tamanhos exatos de peças metálicas feitas pelos dois processos diferentes em consideração. Você notará que a feita por fundição tem peso menor do que a de forjamento. O motivo é que os vazios e cristais na fundição ocuparam espaço nas peças e reduziram o peso em alguns gramas.
Mas no caso do forjamento, há uma estrutura de grãos mais compacta, que elimina qualquer forma de espaço. Portanto, no debate fundição vs forjamento, as peças feitas pelo primeiro são mais leves do que aquelas feitas pelo forjamento.
10. Aplicativos comuns
Um último ponto é o debate forjamento vs fundição em seus casos de uso. O primeiro é usado em máquinas pesadas onde resistência, durabilidade e tenacidade são priorizadas. Por outro lado, o último é usado para uma ampla gama de aplicações complexas em várias indústrias, especialmente automotiva.
Qual é melhor: diferenças entre fundição e forjamento?
Após comparar diversas variáveis no debate fundição vs forjamento, concluímos que ambos têm seus pontos fortes e fracos. No entanto, eles têm cenários únicos para os quais são mais adequados.
A fundição é ideal para produção de alto volume que requer tolerância apertada. Isso ocorre porque é relativamente mais barato e prova ser mais versátil do que sua contraparte. É adequado para aplicações como automotivo, aeroespaço, válvulas, tubos, peças cilíndricas, etc.
O forjamento é ideal para peças metálicas de baixo volume e alta resistência. Isso ocorre porque sua melhor estrutura de grãos oferece maior resistência à tração e à fadiga. É adequado para aplicações que exigem muito estresse, como construção, plataformas de petróleo, automotivas, produtos militares, etc.
Conclusão
Como identificamos, ambos são processos importantes de trabalho com metal, cada um projetado para atender a diferentes necessidades de fabricação. Os vários prós e contras de fundição vs forjamento que analisamos provam ainda mais que esses processos são delicados e precisam dos serviços de especialistas.
Em qualquer caso, você pode confiar na Hmaking para fornecer materiais fundidos e forjados da melhor qualidade que atendam às suas necessidades. Contato agora para obter os melhores materiais e experiência em fabricação.