Revestimentos de alto desempenho para núcleos e moldes

Divisão 01 — Revestimentos metalúrgicos / ferrosos / para núcleos e moldes

Revestimentos de alto desempenho para núcleos e moldes

Revestimentos refratários para moldes e núcleos — à base de zircónio, magnésia, grafite e aluminosilicato — aplicados nas superfícies dos moldes e núcleos de areia antes da vazagem, para evitar a aderência, a formação de veios e a penetração do metal, bem como para produzir uma superfície de fundição limpa e dimensionalmente precisa.

A qualidade de uma peça fundida de metal ferroso é determinada na superfície do molde. Quando o ferro ou o aço líquido entra em contacto com um molde de areia desprotegido a temperaturas entre 1350 e 1600 °C, os resultados são previsíveis e dispendiosos: os grãos de areia fundem-se com a superfície da peça fundida, formam-se fissuras em forma de veios ao longo da superfície do molde à medida que a areia se expande termicamente e o metal penetra nos espaços porosos entre os grãos. A série EGYCOAT da CFC Egypt aborda cada um destes modos de falha com composições refratárias adaptadas ao metal a ser fundido. As classes GR à base de grafite proporcionam uma barreira eficaz e económica para o ferro cinzento e o ferro dúctil em moldes de areia verde e sem cozedura. As classes ZR à base de zircónio proporcionam a estabilidade química e a suavidade de superfície necessárias para o aço e o ferro dúctil de alta qualidade às temperaturas de vazamento mais elevadas. As classes MG à base de magnésia são especificadas para aços com elevado teor de manganês, nos quais os refratários de sílica reagiriam com o metal. Todos os produtos EGYCOAT são fabricados na nossa fábrica de Sadat City e estão disponíveis nas classes para aplicação com pincel, revestimento por fluxo e imersão.

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01 O que abrange

A gama EGYCOAT abrange quatro composições químicas de refratários, cada uma concebida para um tipo específico de metal, sistema de moldagem ou método de aplicação. A escolha da composição química e do tipo adequados é o fator principal para a qualidade da superfície da peça fundida.

01 Revestimentos de grafite e carbono (Série GR)

Revestimentos à base de carbono para ferro cinzento e ferro dúctil em moldes de areia verde, de resina sem cozedura e de concha. O comportamento não molhante da grafite face ao ferro fundido confere uma forte resistência à aderência; uma atmosfera redutora na superfície do molde inibe a formação de óxido de ferro. A série GR inclui graus para aplicação com pincel, revestimento por fluxo e pulverização, destinados a todas as operações padrão de fundição de ferro cinzento e ferro dúctil.

02 Revestimentos de zircónio (Série ZR)

Revestimentos de silicato de zircónio (ZrSiO₄) para peças fundidas de aço e ferro dúctil de alta qualidade. O zircónio combina elevada refratariedade (estável a temperaturas superiores a 1650 °C), baixa expansão térmica (resistente à formação de fissuras) e excelente lisura superficial. A série ZR é o principal sistema de revestimento para todas as fundições de aço ao carbono e de baixa liga, proporcionando uma superfície de fundição limpa que minimiza o trabalho de acabamento pós-fundição.

03 Revestimentos de magnésia (Série MG)

Revestimentos de magnésia (MgO) para aços com elevado teor de manganês, aços cromados e outras ligas em que a sílica presente no zircónio reagiria com o metal e causaria inclusões. A magnésia é quimicamente básica e inerte face a estas ligas reativas, proporcionando uma barreira refratária estável sem reações químicas relacionadas com a sílica. A série MG é a especificação padrão para fundições de aço Hadfield (manganês austenítico).

04 Revestimentos por imersão (Série 370)

Revestimentos refratários prontos a mergulhar, formulados para a produção automatizada de núcleos, em que os núcleos são imersos num tanque de revestimento e transportados para um forno de secagem. A série EGYCOAT 370 foi concebida para proporcionar uma cobertura uniforme, uma drenagem controlada para evitar a acumulação de revestimento nas extremidades dos núcleos e uma secagem rápida, de modo a acompanhar o ritmo das linhas mecanizadas de fabrico de núcleos. Adequada para núcleos utilizados na produção de ferro cinzento e ferro dúctil.

02 Onde é utilizado

Os revestimentos para moldes e núcleos são aplicados sempre que se procede à fundição de ferro e aço em moldes de areia. O tipo específico selecionado depende da liga, do sistema de moldagem, do peso da peça fundida e dos requisitos de acabamento superficial.

Fundição automóvel

Os blocos de motor, as cabeças de cilindro, os coletores de escape e os discos de travão são produzidos em ferro cinzento e ferro dúctil em grandes volumes. Os núcleos para camisas de água e galerias de óleo requerem um revestimento por imersão que proporcione um acabamento liso do furo, resista a defeitos causados por gases e se desfaça de forma limpa durante a desmoldagem, sem danificar a peça fundida. A série GR e as classes de revestimento por imersão são a norma nas fundições de ferro cinzento para a indústria automóvel.

Peças fundidas de aço

As fundições de aço que produzem carcaças de bombas, corpos de válvulas, peças de desgaste e componentes estruturais necessitam de revestimentos de zircónio capazes de resistir a temperaturas de fundição do aço superiores a 1550 °C. A série ZR proporciona a estabilidade a altas temperaturas e a baixa rugosidade superficial necessárias para cumprir as normas internacionais relativas à superfície das peças fundidas e minimizar os custos de retificação e acabamento após a fundição.

Tubos e acessórios de ferro dúctil

As válvulas, flanges e curvas em ferro dúctil fundido em molde de areia, destinadas à distribuição de água e gás, requerem revestimentos que proporcionem uma superfície externa limpa e um interior liso, reduzindo a rugosidade hidráulica e facilitando o revestimento das tubagens. A produção de tubos por centrifugação recorre a revestimentos por centrifugação especializados que se distribuem uniformemente a alta velocidade de rotação e formam uma superfície interior lisa e uniforme.

Engenharia Pesada e Peças de Desgaste

As peças fundidas de grande secção — revestimentos de moinhos, mandíbulas de trituradores, dentes de escavadoras e contrapesos — requerem revestimentos que se mantenham intactos ao longo de longos ciclos de solidificação, sem rachar nem desgastar. As peças de desgaste em aço de alto teor de manganês necessitam da resistência química dos revestimentos de magnésia da série MG para evitar defeitos de inclusão de sílica que enfraqueceriam a peça fundida em condições de serviço sujeitas a impactos.

Bombas, válvulas e componentes de pressão

As peças fundidas submetidas a pressão exigem superfícies isentas de defeitos, tanto externamente como nos furos internos formados pelo núcleo. Os defeitos de inclusão de areia — causados por uma cobertura inadequada do revestimento — são uma causa direta de rejeição no ensaio hidrostático. Os revestimentos de zircónio nos núcleos e nas faces dos moldes impedem a erosão da areia e a penetração do metal, proporcionando superfícies limpas que passam na inspeção visual e na inspeção de pressão sem necessidade de reparação.

03 Produtos da CFC para revestimento de moldes e núcleos

Uma seleção da gama EGYCOAT — tipos GR de grafite para ferro fundido, tipos ZR de zircónio para aço, tipos MG de magnésia para aços especiais e revestimentos por imersão para a produção mecanizada de núcleos. Todos fabricados em Sadat City, no Egito.

EGYCOAT 155 GR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 400 GR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 342

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 345

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 360

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 370

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 410 GR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 213 GR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 100 ZR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 250 GR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 101 ZR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 255 GR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 102 ZR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 110 GR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 104 ZR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 113 GR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 200 ZR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 202 ZR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 205 ZR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 206 ZR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT MG

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT MG 65

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT MG 100

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT MG 165

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 210 GR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 211 GR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

EGYCOAT 212 GR

Retardador de presa do betão e superplastificante (ASTM C-494 - Tipo A, D e G)

04 Perguntas mais frequentes

Respostas claras a questões técnicas sobre a seleção e aplicação de revestimentos para moldes e núcleos. Para obter uma recomendação de produto adequada ao seu metal e sistema de moldagem, contacte a nossa equipa técnica.

Para que servem os revestimentos de moldes e núcleos na fundição de metais ferrosos?

Os revestimentos de moldes e núcleos são suspensões refratárias aplicadas às superfícies dos moldes de areia e dos núcleos antes da vazagem do metal. Formam uma fina barreira refratária entre a areia e o metal líquido, que impede a aderência (fusão dos grãos de areia à superfície da peça fundida), defeitos de veios e a formação de aletas causados por fissuras de expansão térmica da areia, bem como a penetração do metal nos poros do molde. Um revestimento aplicado corretamente proporciona também um acabamento liso à superfície da peça fundida e facilita a desmoldagem, reduzindo a aderência entre a peça fundida e o molde.

Qual é a diferença entre os revestimentos de zircónio, grafite e magnésia?

Os revestimentos de zircónio (ZrSiO₄) são quimicamente inertes a altas temperaturas, apresentam um baixo coeficiente de expansão térmica que resiste à formação de fissuras e proporcionam superfícies de fundição muito lisas. Constituem a escolha padrão para peças fundidas de aço e de ferro dúctil de alta qualidade. Os revestimentos de grafite baseiam-se no comportamento não molhante do carbono em relação ao ferro fundido — proporcionam uma excelente resistência à queima e são económicos para o ferro cinzento em moldes de areia verde. Os revestimentos de magnésia (MgO) são utilizados para aços com elevado teor de manganês e outras ligas em que os refratários à base de sílica reagiriam quimicamente com o metal, causando inclusões e degradação da superfície.

Como é que se aplicam os revestimentos para moldes — com pincel, por imersão ou por pulverização?

O método de aplicação depende da geometria do molde e do volume de produção. A aplicação com pincel é utilizada para moldes de grandes dimensões, núcleos complexos e trabalhos de reparação em que a precisão é mais importante do que a rapidez. O revestimento por fluxo (inundando a superfície do molde com o revestimento) é utilizado em linhas de moldagem mecanizadas ou semimecanizadas para uma cobertura uniforme de metades de moldes de grandes dimensões. A imersão é o método preferido para núcleos pequenos e médios na produção automatizada de núcleos — o núcleo é imerso num tanque de revestimento, retirado, escorrido e seco. A pulverização é utilizada quando o acesso é limitado ou quando é necessária uma camada fina e uniforme em geometrias complexas. Cada produto EGYCOAT especifica uma gama de diluição recomendada e o método de aplicação na sua ficha técnica.

O que causa a aderência por calor e como é que um revestimento refratário a evita?

A aderência ocorre quando o metal líquido penetra nos poros entre os grãos de areia e, ao solidificar, une a areia à superfície da peça fundida. As forças motrizes são a pressão metalostática da coluna de metal e a pressão capilar que atrai o metal líquido para os poros finos. Um revestimento refratário evita a aderência, preenchendo os poros superficiais do molde com uma camada densa e de elevado ponto de fusão que o metal líquido não consegue molhar nem penetrar. Os revestimentos de zircónio e magnésia conseguem isto graças à sua elevada refratariedade e baixa molhabilidade; os revestimentos de grafite criam, além disso, uma atmosfera redutora na superfície do molde que impede a formação de óxido de ferro, um fator conhecido por provocar a aderência em peças fundidas de ferro.

Que tipos de EGYCOAT estão disponíveis para ferro cinzento, ferro dúctil e aço?

A CFC Egypt produz a série EGYCOAT com base em três composições químicas refratárias principais. A série GR (EGYCOAT 110 GR, 155 GR, 210 GR, 211 GR, 212 GR, 213 GR, 250 GR, 255 GR) é composta por revestimentos à base de grafite e carbono para ferro fundido cinzento e dúctil. A série ZR (EGYCOAT 100 ZR, 101 ZR, 102 ZR, 104 ZR, 200 ZR, 202 ZR, 205 ZR, 206 ZR) são revestimentos à base de zircónio para aço e ferro fundido dúctil de alta qualidade. A série MG (EGYCOAT MG, MG 65, MG 100, MG 165) é composta por revestimentos à base de magnésia para aços com elevado teor de manganês. As classes para imersão (EGYCOAT 342, 345, 360, 370) destinam-se à produção automatizada de núcleos. Contacte a nossa equipa técnica para a seleção da classe mais adequada ao seu metal e processo.

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Indique-nos o tipo de metal (ferro cinzento, ferro dúctil ou aço), o seu sistema de moldagem (areia verde, sem cozedura ou concha) e os problemas de qualidade de superfície que enfrenta atualmente. A nossa equipa técnica irá recomendar-lhe o tipo de EGYCOAT e o método de aplicação mais adequados para a sua operação específica.

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