fundição é um processo industrial que depende da potência e intensidade da alta pressão para remodelar e refazer metal fundido em peças metálicas exclusivas.
Com fundição de titânio, você pode fabricar componentes e peças à base de titânio fundido, relevantes para diferentes indústrias. Neste artigo, exploraremos os diferentes tipos de fundição de titânio e suas aplicações.
O que é fundição de titânio?
O processo de fundição de titânio é aquele em que os componentes de titânio são formados criando primeiro uma cópia em cera do design por meio de moldagem por injeção. Depois disso, uma concha revestida de cerâmica é feita ao redor da cera, deixando uma abertura de cavidade após a remoção da cera.
A casca de cerâmica com o formato estrutural do componente é preenchida com titânio fundido e deixada esfriar. Após o resfriamento, a casca é destruída, deixando para trás o componente de titânio fundido.
A fundição de titânio é empregada nas indústrias automobilística, aeroespacial e médica, porque é mais adequada para produzir componentes estruturais e equipamentos com alta resistência ao peso e alta resistência à corrosão.
Tipos de ligas de titânio para fundição sob pressão
Ligas de titânio são amplamente utilizadas para fundição sob pressão devido às qualidades que possuem. Elas têm a maior relação resistência-peso em comparação a outros metais ferrosos e não ferrosos, são leves, resistentes à corrosão e são resistentes ao calor. Abaixo estão os tipos de ligas de titânio usadas para processos de fundição de titânio:
Ti 6AI-4V
Também conhecida como titânio grau 5, uma liga de Ti alfa-beta é a liga mais comumente usada no mundo para fundição de titânio na indústria aeroespacial para fuselagens, fixadores, sistemas hidráulicos. Você também pode usá-la em esportes para quadros de bicicletas, raquetes de tênis, tacos de hóquei e na indústria marítima para hélices e oleodutos.
Consiste em 4% de vanádio, 0.2% (máx.) de oxigênio, 0.5% (máx.) de ferro, 6% de alumínio e 90% de titânio. No geral, esses elementos extras o tornam capaz de suportar temperaturas extremas, leve e resistente a corrosões e ácidos.
Ti-5AI-2.5Sn
Este tipo de liga de titânio é preferido por muitas razões e a principal delas é sua boa frabicabilidade, resistência e quão soldável é em diferentes processos industriais. A liga Ti-5AI-2.5Sn também possui grande resistência à oxidação, gerencia uma marca de temperatura de serviço de 480°C (896°F).
Além dessas propriedades úteis, vale ressaltar que Ti-5AI-2.5Sn não é uma liga tratável termicamente. Elas também são duras quando se trata de usinagem, mas um maquinista experiente pode aplicar altas taxas de avanço, velocidade lenta e mais fluxo de refrigerante.
Ti 6AL 4V ELI
Esta liga tem um alto ponto de fusão de mais de 1604°C, tornando possível suportar altos graus do forno de fundição de titânio. Como tal, é uma liga de alta demanda para várias aplicações sensíveis ao calor.
Além disso, os fabricantes acham fácil trabalhar com ele por causa de suas propriedades de soldagem justas. Com uma resistência à tração incrivelmente alta, você pode usá-lo em fabricações aeroespaciais e implantes cirúrgicos.
Ti 3AI 2.5
Se você precisa de uma liga de Ti com quase uma e metade da resistência à tração do titânio natural, esta é a melhor escolha. É uma liga de grau 9 com várias propriedades excelentes que a tornam amplamente popular para necessidades de construção e arquitetura.
Apesar de ser mais soldável do que a maioria dos tipos de titânio, o Ti 3Al 2.5 tem uma densidade cerca de 59% menor que a do aço. É por isso que ele é comumente usado em aplicações aeroespaciais e navais.
Quais são as vantagens da fundição de titânio
Como uma das técnicas de fabricação mais amplamente utilizadas, a fundição de titânio tem várias vantagens. Abaixo estão alguns dos seus benefícios mais comuns:
Produção em massa eficiente: Devido ao mecanismo simples do processo de fundição sob pressão, ele permite que você produza muitos componentes de fundição sob pressão de titânio idênticos que são dimensionalmente estáveis e duráveis com pouca ou nenhuma usinagem.
Paredes finas complexas: O processo de fundição de titânio produz uma fundição com paredes mais finas em comparação a outras técnicas, como o molde de metal e fundições em areia. Isso ajuda a reduzir o peso de uma peça de titânio enquanto aumenta sua área de superfície. Também é econômico.
Melhor acabamento de superfície: Muitas opções de textura de superfície e acabamento podem ser obtidas durante a fundição sob pressão de Ti.
Estabilidade dimensional e precisão: Os componentes finais obtidos no final de cada processo de fundição de titânio são geralmente dimensionalmente estáveis, duradouros e mantêm tolerâncias rigorosas, o que garante que o produto funcione corretamente.
Etapas para fundição de titânio
Para criar o produto final perfeito, você precisa seguir o processo correto de fundição de titânio. Estas são as etapas para uma fundição de Ti sólido.
Processamento de Matéria-prima
Esta etapa inicial envolve a extração do titânio de seu minério através do processo kroll ou do processo hunter. Mas caso seja uma produção pequena a ser feita, você pode comprar as peças de liga de titânio em uma loja comercial próxima.
Design De Moldes
O material do molde pode ser areia, cerâmica ou metal. Como é um processo de fundição de titânio, um molde de matriz é projetado de acordo com os requisitos. Além disso, lubrificantes específicos podem ser aplicados dentro das paredes do molde de matriz para permitir a fácil remoção do titânio fundido no processo final.
Derretendo e Derramando
Nesta fase, a liga de titânio é derretida e injetada no molde de matriz por vazamento sob alta pressão. Também é conhecida como titânio de fundição sob pressão. A produção de fundições de Ti de grande volume com formas intrincadas e tolerância estreita é alcançada.
Resfriamento e Solidificação
O titânio fundido no molde é deixado esfriar e solidificar por um tempo, tomando o formato da matriz para formar a fundição de titânio desejada.
Remoção de mofo e pós-tratamento
Após a solidificação, o titânio fundido é ejetado do molde e passa por pós-tratamento, como limpeza, polimento ou rebarbação, para obter o componente de fundição de titânio finalizado.
Aplicações de Fundição de Titânio
Existem várias maneiras de alavancar a fundição de titânio em todos os setores. Elas incluem o seguinte:
Componentes Aeroespaciais
Devido à sua resistência e capacidade de suportar corrosão e condições adversas, as peças fundidas de titânio são cruciais na criação de peças de aeronaves, acessórios e até mesmo componentes de motores.
Componente Médico
Fundições de titânio são consideradas altamente biocompatíveis. Essa característica por si só as torna a escolha ideal para vários componentes e ferramentas médicas. Você pode usar ligas de titânio em implantes dentários e cirúrgicos. E elas podem até servir como articulações artificiais para pessoas com problemas de mobilidade.
Componente automotivo
Seu baixo peso e alta resistência são uma combinação que torna a fundição de titânio um dos melhores materiais que você pode usar para produzir peças para carros de luxo de ponta que parecem brilhantes, mas permanecem sólidas. Eles fazem ótimos sistemas de suspensão e chassis.
Bicicleta
A fundição de titânio produz peças e componentes para diferentes tipos de bicicletas. Devido à sua durabilidade, essas peças duram muito tempo como quadros e podem suportar diferentes condições de pilotagem.
Equipamentos desportivos
Equipamentos esportivos também precisam ser duráveis e não suscetíveis à corrosão. Peças fundidas em titânio fazem tacos de golfe e peças de loja que duram e permanecem em ótimas condições sempre que você as usa.
Ferramentas Químicas
Você pode usar ligas de fundição de titânio para fazer reatores e trocadores de calor que lidam com diferentes tipos de produtos químicos e níveis de temperatura.
Conclusão
Este artigo mostrou o quão importantes as ligas de titânio são para as necessidades industriais. Muito mais do que isso, também vimos que submetê-las a processos de fundição de titânio pode render peças de titânio importantes e relevantes para necessidades de alta demanda.
Na HM, orgulhamo-nos de ser um dos melhores fabricantes de peças fundidas em titânio. Utilizamos instalações de última geração, seguindo os mais altos padrões da indústria, para produzir os melhores componentes para os nossos clientes. Contato agora para serviços premium de fundição sob pressão.