Selagem de porosidade - Porosity sealing

A selagem da porosidade é feita através do processo de impregnação a vácuo. A impregnação a vácuo é um processo OEM preferido que sela a porosidade e os caminhos de vazamento em peças fundidas de metal, peças de metal sinterizadas e peças fundidas elétricas que se formam durante o processo de fundição ou moldagem. A impregnação a vácuo interrompe a porosidade da fundição (um fenômeno que ocorre no processo de fabricação de fundição e permite que os fabricantes usem peças que, de outra forma, seriam descartadas.)

A porosidade ocorre naturalmente e é encontrada na maioria dos materiais. Em peças fundidas de metal , a porosidade é normalmente considerada qualquer vazio encontrado na peça fundida. A porosidade de fundição pode ser causada pela formação de gás ou solidificação enquanto o metal está sendo movido do estado líquido para o estado sólido. Essa porosidade pode variar em tamanho, de submícron a vazios maiores que 10 mm, dependendo da fundição.

Defeitos de fundição causados ​​por porosidade podem afetar a integridade estrutural da peça, criando um ponto de falha. A porosidade também pode impedir que a peça seja estanque à pressão. Isso afetará o desempenho se a peça for projetada para conter gases ou fluidos.

Padrões de Processo

A impregnação a vácuo é regida pelo Padrão Militar MIL-I-17563C e MIL-STD-276A, bem como por diversas especificações proprietárias e do cliente. MIL-I-17563 testa o selante de impregnação. O MIL-I-17563C demonstra que um selante é compatível com a aplicação e que o selante não se degradará ou falhará durante a vida útil da peça. MIL-STD-276A testa o processo de impregnação. MIL-STD-276A fornece os padrões para processamento de peças de vedação e eficácia do processo de teste.

Processar

O processo de impregnação a vácuo sela os caminhos de vazamento internos para torná-lo livre de vazamentos e adequado para uso. No decurso da selagem de peças fundidas contra porosidade, as peças seriam processadas através das seguintes quatro estações:

1. Câmara de impregnação: o operador selaria a câmara e aspiraria. Isso removeria o ar da porosidade e o caminho do vazamento na parede de fundição. As peças seriam então cobertas com selante e aplicada pressão positiva. Mais energia seria necessária para penetrar na porosidade com selante do que para evacuar o ar. O operador então liberaria a pressão e drenaria a câmara.
2. Recuperação de excesso de selante: O operador removeria o excesso de selante por gravidade, rotação ou força centrífuga.
3. Estação de lavagem / enxágue: O operador lavaria o selante residual das passagens internas da peça, torneiras, bolsas e recursos.
4. Estação de cura: O operador polimerizaria o selante impregnado no caminho do vazamento.

A impregnação a vácuo deve ser feita antes da montagem final. Especificamente para fundições de metal, a impregnação a vácuo deve ser feita após a usinagem final. A usinagem final pode expor qualquer porosidade, criando um caminho de vazamento. Esses caminhos podem fazer com que fluidos e gases vazem da peça fundida, tornando-a não conforme e inutilizável.

Aplicações Comuns

A porosidade é inerente à maioria dos processos de fabricação. A porosidade só é considerada um defeito se estiver interconectada e criar um caminho de vazamento que pode afetar a integridade estrutural e o desempenho da peça. A impregnação a vácuo sela a porosidade e os caminhos de vazamento pelas seguintes razões.

Selar caminhos de vazamento

Esta é a principal razão pela qual a impregnação a vácuo é usada em qualquer material fundido, metal em pó, plástico, chicotes de fios. A impregnação a vácuo evita que fluidos ou gases vazem, vedando a porosidade e os caminhos de vazamento. Se os caminhos de vazamento não forem vedados, fluidos ou gases podem vazar da peça.

Melhorar a usinabilidade

A impregnação é usada para melhorar a usinabilidade na metalurgia do pó . As operações secundárias da máquina, como furação, rosqueamento ou corte, são apenas marginalmente bem-sucedidas porque os vazios entre as partículas causam vibração da ferramenta, reduzindo a vida útil da ferramenta e a qualidade do acabamento. A impregnação a vácuo estabiliza e apóia os grânulos de metal em pó individuais durante a usinagem. A impregnação a vácuo melhora a usinabilidade tornando-a mais eficiente, eliminando a vibração da ferramenta e melhorando o acabamento usinado.

Proibir Corrosão

As operações de galvanização submergem as peças em soluções ácidas. O ácido residual pode infiltrar-se na porosidade, o que causa corrosão. A vedação dos componentes antes do revestimento elimina a corrosão.

Aprimorar Acabamento Secundário

A porosidade pode absorver óleos, fluidos, fluidos de rebarbação, produtos de limpeza de pré-revestimento e ácidos. Se não for selado, quaisquer gases ou fluidos podem afetar o acabamento, liberando gás ou sangrando. Vedar os caminhos de vazamento antes dos acabamentos secundários eliminará qualquer modo de falha que possa se desenvolver por liberação de gás, compatibilidade química ou sangramento de pré-tratamentos.

Melhorar a integridade da peça

A impregnação a vácuo pode ser usada para separar a integridade das peças de manufatura aditiva . Uma peça de manufatura aditiva não é tão densa - e, portanto, não é tão forte - quanto uma peça feita a partir de processos de manufatura tradicionais. A impregnação a vácuo pode ser usada para fortalecer o material. Conforme o selante de impregnação a vácuo cura dentro das perfurações, ele cria uma ligação entre as camadas da peça. Isso aprimora a peça aumentando a densidade.

Materiais Comuns

Fabricação Aditiva

As peças criadas por meio do processo de manufatura aditiva são suscetíveis à mesma porosidade que afeta as criadas por métodos mais tradicionais. A porosidade é inerente às propriedades do material e da tecnologia. Os dois materiais principais que os selos de impregnação a vácuo são plásticos e metal sinterizado.

Fundidos sob pressão

Fundições sob pressão e fundições em molde permanente geralmente contêm porosidade interna. Esta porosidade é geralmente localizada nas seções transversais mais profundas da peça e não se estende à pele externa. Porém, se a peça também for usinada, a porosidade interna ficará exposta e a peça vazará se pressurizada. As peças fundidas usinadas que precisam conter fluidos (coletores de admissão, conectores de refrigeração, caixas de transmissão, carcaças de bombas e componentes de alimentação de fluidos) são rotineiramente vedadas para a vida usando resinas acrílicas. Como o selante é interno à peça, as dimensões externas e a aparência da peça permanecem inalteradas.

Eletrônicos

Nessas peças, pinos e fios de metal são embutidos na caixa de plástico. Quando as peças sofrem calor durante a fabricação ou uso normal, o plástico e o metal se expandem em taxas diferentes. Essa expansão cria vazios microscópicos entre os materiais. Embora esses caminhos de vazamento sejam inevitáveis, eles podem causar uma falha de campo se não forem selados.

Metalurgia do pó

Os componentes da metalurgia do pó (PM) são vedados por quatro razões principais.

A primeira é que as peças de PM são seladas para evitar que fluidos ou gases vazem sob pressão. As aplicações de PM para ar comprimido, manuseio de combustível ou caixas hidráulicas são comuns e eficazes; no entanto, eles devem ser selados primeiro. Se não for selado, fluidos ou gases vazarão da peça. A vedação das peças não altera as características dimensionais ou funcionais do componente.

As peças PM são seladas antes do revestimento e para reduzir a corrosão interna . As operações de galvanização normalmente envolvem submergir as peças em soluções ácidas. Após o plaqueamento, o ácido residual interno à peça pode promover corrosão e / ou impedir um acabamento de plaqueamento aceitável. A solução para este problema é vedar os vazios internos antes do revestimento. Conforme explicado acima, a porosidade é saturada com monômero e é então enxaguada completamente para fora da superfície. A resina cura em um polímero durável. Assim, o metal da superfície exposta está livre para ser revestido enquanto os espaços internos são selados a seco.

O metal em pó também é impregnado para aumentar a capacidade de manutenção. As peças PM são geralmente difíceis de usinar e algumas composições podem não ser usináveis ​​sem arruinar a ferramenta de corte. As operações secundárias da máquina, como furação, rosqueamento ou corte, são prejudicadas porque os vazios entre as partículas causam vibração da ferramenta, reduzindo a vida útil da ferramenta e degradando a qualidade do acabamento. A impregnação a vácuo estabiliza e apóia os grânulos de metal em pó individuais durante a usinagem. Isso melhora a usinabilidade, tornando-a mais eficiente, eliminando trepidações da ferramenta e melhorando o acabamento usinado.

A porosidade do metal em pó absorve óleos, fluidos, fluidos de rebarbação, produtos de limpeza de pré-revestimento e ácidos. Se a porosidade não for selada, os fluidos podem vazar e afetar negativamente o acabamento. A vedação da porosidade antes dos acabamentos secundários eliminará qualquer modo de falha que possa se desenvolver a partir do sangramento dos pré-tratamentos.

Referências