Um cliente do sector automóvel do México contactou a First Mold para fabricar uma série de tampas de válvulas de motor.
Requisitos para o fabrico de tampas de válvulas de motor
- Material: Liga de alumínio (AlSi10Mg) leve e forte para reduzir o peso do veículo e melhorar a eficiência do combustível.
- Acabamento da superfície: Superfície lisa e resistente à corrosão com uma tolerância de ±0,1mm.
- Volume de produção: 50.000 unidades por ano.
- Eficiência de custos: Preços competitivos mantendo uma elevada qualidade.
Processo de fabrico das tampas das válvulas do motor
Revisão do projeto e desenvolvimento de ferramentas
Após a receção do projeto deste cliente, a equipa de engenharia da First Mold realizou uma revisão da conceção para garantir a possibilidade de fabrico. A equipa identificou potenciais problemas, tais como secções de paredes finas e geometrias complexas, que poderiam conduzir a defeitos de fundição. Foi concebido um molde personalizado, incorporando características como sistemas de fecho e ventilação para melhorar o fluxo de material e reduzir a porosidade.
Processo de fundição sob pressão
- Preparação da matriz: O molde foi pré-aquecido a 200°C para evitar o choque térmico e assegurar um fluxo uniforme do material.
- Fundição: A liga de alumínio fundido foi injectada no cavidade do molde a uma pressão de 1.500 bar
- Arrefecimento e ejeção: A peça foi arrefecida e solidificada em 30 segundos, seguindo-se a ejeção automática da matriz.
Acabamento e controlo de qualidade
Após a fundição, as tampas das válvulas foram submetidas a uma série de processos de acabamento, incluindo corte, jato de granalha e maquinagem. Foi aplicado um revestimento em pó de alta qualidade para melhorar a resistência à corrosão e a estética.
Primeiro molde utilizado rigorosamente medidas de controlo da qualidadeincluindo a inspeção dimensional utilizando máquinas de medição por coordenadas (CMM) e a inspeção por raios X para detetar defeitos internos.
Desafios e soluções no fabrico de tampas de válvulas de motores
Questões de porosidade
Questão: Durante a fase inicial de produção, algumas tampas de válvulas apresentavam porosidade, um defeito comum de fundição sob pressão caracterizado pela presença de pequenos vazios ou bolsas de gás no interior do metal. Este defeito comprometia a integridade estrutural das peças.
Solução: A equipa de engenharia implementou uma técnica de fundição sob pressão assistida por vácuo, que reduziu significativamente o aprisionamento de ar e garantiu uma fundição densa e sem defeitos.
Página de guerra
Questão: A conceção complexa levou a um pequeno empeno durante o arrefecimento, afectando a planicidade da peça. O empeno é um problema comum na fundição sob pressão, causado por taxas de arrefecimento irregulares ou por tensões no material.
Solução: Ao otimizar a taxa de arrefecimento e ao redesenhar os canais de arrefecimento dentro da matriz, a First Mold conseguiu um arrefecimento uniforme, minimizando o empeno e assegurando a precisão dimensional.
Resultados
A First Mold fabricou com sucesso 9000 unidades de tampas de válvulas de motor de alta qualidade para este cliente, que nos elogiou bastante.