Estudo para o aumento da vida útil de molde de fundição sob pressão de alumínio

Abstract

Este estudo visa aumentar vida útil de moldes de fundição sob pressão por redução de trincas térmicas. A metodologia de análise foi dividida em três fases, a primeira fase foi utilizada o método Ishikawa para identificar as causas geradoras de falhas prematuras e sua representatividade na geração das trincas térmicas. A segunda fase de análise foi por meio de construção de quatro novos componentes com diferentes tratamentos superficiais, esta avaliação teve como objetivo verificar o melhor tratamento superficial para o retardo de surgimento de trincas térmicas durante um lote controlado de 20.0000 ciclos, os tratamentos superficiais utilizados foram de Nitretação a Plasma com pós oxidação, Dúplex AlCrN, Dúplex TiAlN e Dúplex CrAlTiN. A terceira fase foi realizada por meio da construção de um novo componente utilizando o melhor tratamento superficial para retardo do surgimento de trincas térmicas identificado na fase anterior, a avaliação do comportamento em produção foi realizada em um lote controlado até a ocorrência da primeira trinca térmica visível. Todos os componentes fabricados para realização do estudo para aumento de vida útil foram fabricados com mesmo material e receberam o mesmo tratamento térmico. Os resultados foram que cuidados com concentradores de tensões, tratamento térmico durante concepção do projeto e na fase de construção podem em conjunto com tratamento superficial Dúplex AlCrN favorecer o aumento de vida útil de moldes utilizados em fundição sob pressão, nos experimentos realizados representou retardo no surgimento de trincas térmicas de 57% quando comparado ao componente do molde que recebeu o tratamento superficial de Nitretação a Plasma com pós oxidação.

This study increases the life of die-cast die reducing thermal cracks. The analysis methodology was divided into three phases, the first phase was used the Ishikawa method to know the generating causes of premature failures and its representativeness in the generation of thermal cracks. A second phase of analysis was through the construction of four new components with different surface treatments, this evaluation aimed to verify the best surface coating to delay the appearance of thermal cracks during a controlled batch of 20.0000 cycles, the surface treatments used were Plasma Nitriding, Duplex AlCrN, Duplex TiAlN and Duplex CrAlTiN. The third phase was carried out through the construction of a new component using the best surface treatment to delay the appearance of thermal cracks identified in the previous phase, an evaluation of the behavior in the production was through a controlled batch until the occurrence of the first visible crack. All components manufactured for the study were manufactured with the same material and received the same heat treatment. The results were that care with stress concentrators, heat treatment during project design and in the construction phase can together with Duplex AlCrN surface treatment favor the increase in the useful life of molds used in die casting, in the experiments performed, they represent a 57% delay in the appearance of thermal cracks when compared to the mold component that contains the plasma nitriding surface treatment.