Principais conclusões
- O vazamento por pressão vaza por pressão, não por inclinação. A pressão inerte de nitrogênio empurra o metal fundido por um duto de descarga e para fora como um fluxo limpo e dosado.
- O banho fica num cadinho coreless selado. Uma bobina de indução elíptica mantém o banho e os dois dutos na temperatura, então nada solidifica entre os vazamentos.
- O vazamento é sem escória, o metal nunca entra em contato com o ar na saída, e a manutenção sob nitrogênio preserva o magnésio para que o ferro nodular permaneça em especificação.
- Mais de 90% do banho é descarregado por pressão e o forno esvazia 100% por retro-inclinação, sem deixar um pé de lastro. A CIME construiu o primeiro forno automático de vazamento por pressão do mundo, em produção desde 1976.
Como funciona o vazamento
Um forno de vazamento por pressão faz o oposto de uma panela basculante: em vez de girar o recipiente para derramar o metal sobre uma borda, ele mantém o metal parado e o empurra para fora com gás. O metal fundido é alimentado num cadinho coreless selado. Uma bobina de indução elíptica envolve esse cadinho e mantém tanto o sifão de carga quanto o sifão de descarga na temperatura, então nada solidifica nos dutos entre os vazamentos.
Para vazar, um sistema eletropneumático eleva a pressão de nitrogênio inerte dentro do vaso selado. Essa pressão empurra o metal fundido pelo duto de descarga, passando por uma haste tampão que dosa o fluxo, e para fora como um fluxo preciso e contínuo. Como o metal nunca entra em contato com o ar na saída e a escória fica para trás no banho, o vazamento é sem escória. O nível de metal no bico é mantido constante pela regulação de pressão, independentemente de quão cheio esteja o forno, então o primeiro molde e o último molde de um lote são preenchidos de forma idêntica.
Nota
O princípio é indução coreless do início ao fim. A mesma física que permite a um forno coreless fundir e manter uma carga é o que lhe permite vazar sob pressão a partir de um corpo selado. A CIME constrói fornos de vazamento por pressão sobre esse princípio desde 1976.
Manter o metal fundido como reserva sob nitrogênio também opera mais frio. Como o metal nunca é reaquecido para compensar as perdas de espera, todo o processo pode operar de 50 a 70 °C abaixo de um sistema não aquecido, o que economiza energia e protege a liga.
Vazamento por pressão vs sistema não aquecido
Comparado com um sistema de vazamento não aquecido ou alimentado por panela, um forno de vazamento por pressão aquecido é uma reserva que está sempre pronta, sempre na temperatura e sempre sob cobertura inerte. A diferença aparece onde conta: taxa de refugo, química da liga e disponibilidade da linha.
A reserva de vazamento por pressão é o motivo pelo qual a linha nunca fica sem metal e pelo qual uma parada de linha não custa nada: o banho simplesmente se mantém sob nitrogênio em vez de ser refundido em lingotes e refundido novamente. Para a razão pela qual isso funciona num corpo coreless e não num de canal, veja indução coreless vs de canal.
Mantenha o metal parado, mantenha-o selado, e deixe o nitrogênio fazer o vazamento. O banho nunca vê o ar, e a escória nunca sai do forno.
Controle e descarga
O CAP escala por três modos de controle. Joystick é manual, para preparação e emergências. Teach-In registra um bom vazamento uma vez e depois o repete molde após molde. HSV óptico lê a bacia de vazamento com uma câmera e ajusta a haste tampão em tempo real para se adequar a cada molde, então cada peça fundida é preenchida com o mesmo peso mesmo quando a linha varia. O resultado é um vazamento preciso e contínuo sobre qualquer linha de moldagem automática, Disamatic vertical ou horizontal.
O esvaziamento é igualmente controlado. Mais de 90% do banho é descarregado só por pressão, e o forno esvazia 100% por retro-inclinação, então nenhum pé de lastro de metal fica preso dentro. Manter o banho sob nitrogênio impede o magnésio de desvanecer, então o ferro nodular vaza praticamente sem perda de nodularidade.
Por que importa para uma fundição
O retorno prático são peças fundidas repetíveis com menos refugo e menos desperdício. Uma reserva aquecida e selada mantém o metal em especificação, preenche cada molde com o mesmo peso, opera mais frio que um sistema não aquecido e nunca força uma refusão quando a linha pausa. Construa sobre a plataforma coreless e acrescente essa disciplina de vazamento por pressão, e você chega ao CAP, o primeiro forno automático de vazamento por pressão do mundo.
Ponto-chave
Vazamento por pressão não é uma bomba parafusada num forno. É um banho coreless selado que funde, mantém e vaza a partir de um só corpo, sob cobertura inerte, com o nível mantido constante do primeiro molde ao último.
Perguntas frequentes
O que diferencia um forno de vazamento por pressão de uma panela basculante?
Uma panela basculante gira o recipiente para derramar o metal sobre uma borda. Um forno de vazamento por pressão mantém o metal parado num cadinho coreless selado e eleva a pressão inerte de nitrogênio para empurrar um fluxo dosado e sem escória por um duto de descarga, com o nível de metal mantido constante pela regulação de pressão.
Por que o vazamento por pressão mantém o ferro nodular em especificação?
O banho é mantido sob cobertura inerte de nitrogênio e conservado na temperatura pela bobina, então o magnésio não desvanece enquanto o metal aguarda. O metal fundido nunca entra em contato com o ar na saída, e é por isso que o ferro nodular vaza praticamente sem perda de nodularidade.
Quanto do banho um CAP consegue descarregar?
Mais de 90% do banho é descarregado só por pressão, e o forno esvazia 100% por retro-inclinação, então não há um pé de lastro de metal preso dentro entre vazamentos ou trocas de liga.
Referências e fontes
- Foundry Trade Journal, artigo técnico sobre vazamento automático por pressão, 2006.
- Cast Metal Times, indução coreless e prática de vazamento, 2004.
- CIME S.r.l., documentação interna de processo sobre o vazamento por pressão do CAP, Turim.