Quando falamos sobre a comparação entre fundição e forjamento, geralmente temos que explicar a partir dos seguintes aspectos: O que é fundição e o que é forjamento? Por que usar peças fundidas e por que usar peças forjadas? Vantagens e desvantagens de peças fundidas e forjadas. Como escolher entre fundição e forjamento?

O que é fundição e o que é forjamento?

• Fundição é o processo de aquecimento de metal para derreter. Quando estiver em estado fundido ou líquido, despeje-o em um molde ou recipiente para formar a forma desejada.

• O forjamento é um método de processamento que usa máquinas de forjamento para aplicar pressão em blocos de metal. Produzem assim deformações plásticas para obter peças forjadas com determinadas propriedades mecânicas, formas e tamanhos.

Forjamento e fundição são dois métodos de fabricação completamente diferentes. Ao fundir, o material é aquecido acima de sua temperatura de fusão e, em seguida, despejado em um molde para solidificar. Ao forjar certos objetos, embora muitas vezes sejam aquecidos, eles são fisicamente pressionados em forma, mantendo um estado sólido.
Como engenheiro, sempre soube que os forjados geralmente têm menor porosidade superficial, estrutura de grãos mais finos, maior resistência à tração, melhor vida/resistência à fadiga e maior ductilidade do que os fundidos.
Em outras palavras, os forjados geralmente são mais adequados para manilhas. A base da razão é muito simples. Quando você derrete o metal para fundição, o tamanho do grão pode ser expandido livremente. Quando esfria de volta a um sólido, a estrutura do grão torna-se mais curva e mais aleatória, reduzindo sua resistência.

Por que usar castings?

As vantagens da fundição incluem:

• Sem limite prático de peso de fundição
• Várias opções de liga
• Como os forjados permanecem sólidos, as ligas personalizadas são difíceis de colocar em produção e, durante a fundição, ligas como cromo, níquel e molibdênio podem ser adicionadas durante o estágio de fusão.
• Ferramentas são geralmente mais baratas do que matrizes de forjamento
• Necessidade de “corridas” de produção menores
• Nenhum problema com peças complicadas/complexas

Vantagens e desvantagens da fundição

Vantagens da fundição sob pressão, Fundição de Investimento e Fundição em Areia	Desvantagens da fundição
Tolerâncias mais altas – o processo de moldagem de metal oferece uma oportunidade para um nível mais alto de detalhes e atendimento de especificações exatas.	Integridade estrutural – os produtos formados por fundição são mais porosos do que os produtos forjados.
Poucas operações secundárias – a fundição fornece um produto primário que exigirá muito poucas operações secundárias de usinagem.	Custos – os custos de ferramentas são geralmente mais altos para fundição sob pressão do que para forjamento. Os custos de ferramentas para outros métodos de fundição podem variar.
Taxa de produção – uma vez criado um molde de fundição, o processo de produção pode permitir uma alta taxa de produção.	Controle de Processo – o processo de fundição requer monitoramento e inspeção frequentes para manter a qualidade e prevenir defeitos.

Para peças gerais, bem como peças grandes e complexas, a fundição é um excelente método de fabricação.

Por que usar forjados?

O forjamento fornece composição e estrutura uniformes. Devido aos processos de ciclagem térmica e deformação, o forjamento leva à recristalização metalúrgica e ao refinamento do grão. Isso melhora o produto de aço resultante, especialmente em termos de impacto e resistência ao cisalhamento.
O aço forjado é geralmente mais forte e confiável do que o aço fundido e a chapa de aço. Porque a direção do fluxo do grão do aço mudou para corresponder ao formato da peça.

As vantagens do forjamento incluem:

• Geralmente mais difícil do que alternativas
• Vai lidar com choques melhor do que peças fundidas
• A natureza do forjamento exclui a ocorrência de vazios, encolhimento, vazios e problemas de fundição a frio.
• A estrutura granulada compacta do forjado torna sua resistência mecânica alta. Não são necessárias ligas caras para obter componentes de alta resistência.
• A estrutura granulada compacta proporciona excelente resistência ao desgaste sem a necessidade de tornar o produto “superduro”. A diferença é que os fundidos HRC 46-50 não têm ductilidade para lidar com a retificação de alto impacto.

Baseado em um artigo escrito por um membro do Departamento de Engenharia Industrial e de Manufatura da Universidade de Toledo. E compartilhado pela Forging Industry Association.

• A resistência à tração das peças forjadas é 26% maior que a das peças fundidas. Isso significa que você pode obter uma manilha mais forte com um peso menor.
• A resistência à fadiga dos forjados é aumentada em 37% e a vida à fadiga é estendida em 6 vezes. Isso significa que as algemas falsas durarão mais.
• O ferro fundido tem apenas 66% da resistência ao escoamento do aço forjado. A resistência ao escoamento é um indicador da carga que a manilha suportará antes de começar a se deformar.
• Quando puxado para a falha, a área do forjamento foi reduzida em 58%. A área do elenco é reduzida apenas em 6%. Isso significa que haverá maior deformação antes que a peça forjada falhe.

Forjando vantagens e desvantagens

Vantagens do Forjamento	Desvantagens de Forjar
Integridade Estrutural – o desenvolvimento do fluxo de grãos através do batimento do metal leva ao aumento da resistência do produto e a um alto nível de previsibilidade do material.	Níveis de tolerância – os produtos formados por forjamento podem não atender aos requisitos de altas tolerâncias.
Custos – os materiais são geralmente mais baratos do que os materiais necessários para a fundição. Sucata e retrabalho limitados. Custos de mão-de-obra reduzidos e despesas com equipamentos de ferramentas menores do que a fundição.	Operações Secundárias – muitos produtos forjados requerem processos secundários para refinar e terminar de acordo com as especificações exatas.
Confiabilidade – ductilidade consistente, rendimentos conhecidos e maior resistência devido ao desenvolvimento do grão.	Limitações e Defeitos – os produtos forjados podem ter formato limitado e podem incluir defeitos de falha na matriz.

Como escolher entre fundição e forjamento?

Há muitos fatores importantes a serem considerados ao escolher o melhor processo para produzir um produto, incluindo:

• Adequado para artesanato.

O forjamento tem grandes limitações na complexidade da forma. Se a peça for muito complexa para forjamento, a fundição será uma escolha melhor.

• Considerações de custo.

Os fundidos são geralmente mais baratos do que os forjados, portanto, se os fundidos puderem atender aos requisitos, os fundidos serão uma escolha melhor.

• Considerações de processamento.

Normalmente, os forjados são simples; não pode produzir formas complexas, portanto, é necessário mais trabalho de usinagem. Se você deseja reduzir os custos de processamento, os fundidos serão sua escolha.

• Propriedades mecânicas especiais.

Se você precisa de propriedades mecânicas especiais, como alta dureza, resistência ao desgaste, resistência à ferrugem, etc., os fundidos serão uma escolha mais fácil.

Em suma, se a fundição atender aos requisitos de propriedades mecânicas e qualidade estável, será uma escolha melhor. Quer dizer, se não puder atender às suas necessidades, você terá que considerar forjar ou fabricar. Isso é Fundição Jinma (Yide Casting) de Zhejiang, China.