Existem muitos tipos de areia de fundição, que podem ser categorizados da seguinte forma, com base na sua composição mineral, origem e propriedades. Cada tipo de areia tem as suas próprias vantagens e aplicações.
A seguir estão as areias de fundição normalmente utilizadas e descrições detalhadas:
1. Areia de sílica – A mais comum e básica
• Composição: O componente primário é o dióxido de silício (SiO₂). Quanto maior for o teor de SiO₂, melhor será a refratariedade.
Pode servir como agregado base em vários sistemas de aglutinantes, incluindo areia argilosa (areia verde), areia resinosa e areia de vidro de água.
2. Areia de Cromite – Areia de Superfície de Alta Qualidade
• Composição: Composta principalmente por FeCr₂O₄, rica em Cr₂O₃.
• Vantagens:
• Refratariedade extremamente elevada (>1900°C)
• Boa estabilidade térmica (baixo coeficiente de dilatação)
• Forte resistência à escória
• Arrefecimento rápido, o que ajuda a refinar o tamanho do grão.
Desvantagens:
Caro
Riscos Ambientais: As altas temperaturas em ambientes alcalinos podem produzir crómio hexavalente tóxico, e a areia residual deve ser eliminada como resíduo perigoso. Aplicações: Utilizado principalmente para a retificação de superfícies ou revestimento de peças fundidas de aço (especialmente peças de aço carbono e aço de liga de grandes dimensões) para evitar a aderência da areia.
3. Areia de Zircónia – Melhor Desempenho
Composição: Composta principalmente por silicato de zircónio (ZrSiO₄).
Vantagens:
Refratariedade extremamente elevada (>2400°C).
Coeficiente de expansão térmica extremamente baixo (quase o mais baixo de todos os moldes de areia), resultando numa elevadíssima precisão dimensional nas peças fundidas.
Elevada condutividade térmica e arrefecimento rápido das peças fundidas.
Partículas finas e arredondadas, resultando em superfícies de fundição extremamente lisas.
Desvantagens:
Extremamente caro. As reservas globais são limitadas e o fornecimento é afectado por factores geopolíticos.
Aplicações: Fundições de precisão que exigem uma qualidade de superfície muito elevada e precisão dimensional, tais como acabamentos e materiais de lixagem para fundições de investimento; lixagem de superfícies para fundições de aço de grandes dimensões e paredes espessas.
4. Areia de Olivina – Uma Alternativa Ecológica
Composição: Composto principalmente por (Mg, Fe)₂SiO₄.
Vantagens:
Baixo coeficiente de dilatação térmica, entre o da areia de sílica e o da areia de crómio.
Elevada refratariedade (aproximadamente 1750-1850°C).
Quimicamente neutro, particularmente adequado para fundição de aço com alto teor de manganês (não reage com MnO).
Sem riscos de pó de sílica, ecológico e não tóxico.
Desvantagens:
Elevada dureza, provocando um desgaste severo no equipamento.
Suscetível à corrosão por óxido de ferro a altas temperaturas. • Aplicações: Componentes de aço com elevado teor de manganês (tais como desvios e sapatas de carris), componentes de aço-liga e componentes de ferro fundido. É uma alternativa amiga do ambiente à areia de sílica e à areia de crómio.
Aplicações: Uma areia alternativa versátil com excelente desempenho, adequada para uma variedade de processos, incluindo moldagem em areia para impressão 3D, areia de resina e areia revestida. Adequada para fundição de ferro, aço e ligas não ferrosas.