Cilindro de compressor de ar em ferro fundido: especificação
Guia técnico completo sobre cilindro de compressor de ar em ferro fundido: especificação para profissionais da indústria metalúrgica. Informações atualizadas com especificações, normas e aplicações industriais.
Especificação metalúrgica do ferro fundido para cilindros
O cilindro de compressor de ar em ferro fundido cinzento classe GG25 é a especificação padrão da indústria, combinando resistência ao desgaste, condutividade térmica e usinabilidade. A composição química típica inclui 3,0-3,3% de carbono total, 1,8-2,2% de silício, 0,6-0,8% de manganês, 0,15-0,30% de cromo e 0,10-0,20% de cobre. O carbono grafítico (2,5-2,8%) forma lamelas tipo A (distribuição uniforme) de tamanho ASTM 4-5 (40-60 µm), que retêm óleo lubrificante na superfície do cilindro durante a operação. A dureza Brinell deve ser de 210-240 HB na parede interna, medida a 1/3 da profundidade da camada desgastável. A matriz perlítica deve constituir no mínimo 85% da microestrutura, com carbonetos de cromo finamente dispersos (≤ 5 µm) para resistência adicional ao desgaste abrasivo.
Solicite sua cotação em até 48 horas úteis
Envie seu desenho técnico (DWG, PDF, STEP, IGES) ou amostra física para análise gratuita. Nossa engenharia avalia o projeto e retorna com orçamento em até 48 horas úteis.
Geometria interna e tolerâncias de usinagem
A geometria do furo do cilindro segue normas ISO 2768 e tolerâncias específicas para compressores alternativos. O diâmetro interno é usinado com tolerância H7 (até 100 mm: +0/+35 µm; 100-200 mm: +0/+46 µm). A circularidade não deve exceder 0,015 mm para diâmetros até 150 mm e 0,020 mm para diâmetros de 150-300 mm. A cilindricidade (desvio ao longo do comprimento) deve ser inferior a 0,020 mm para evitar pontos de pressão assimétrica nos anéis de segmento. O acabamento superficial da parede interna após brunimento deve atingir Ra 0,2-0,6 µm com perfil de ranhuras cruzadas em ângulo de 30-45° para retenção de óleo. O comprimento do cilindro é 1,2 a 1,5× o curso do pistão, com sobremetal de 2-3 mm para retífica futura.
Processo de fundição, vazamento e alívio de tensões
A fundição do cilindro é realizada em molde de areia com macharia em caixa fria (cold box) para o furo central, garantindo concentricidade entre o diâmetro interno e as superfícies externas. A liga é fundida em forno de indução de média frequência com análise química em tempo real por espectrômetro. O vazamento é feito a 1.380-1.420°C com inoculação no canal de vazamento (FeSi 75% a 0,3-0,5%) para promover a formação de grafita tipo A. Após a desmoldagem, o cilindro passa por tratamento térmico de alívio de tensões a 550-580°C por 3-5 horas seguido de resfriamento ao forno (15°C/h até 100°C). Este ciclo elimina deformações residuais da fundição e estabiliza a peça dimensionalmente, garantindo que as tolerâncias H7 sejam mantidas após anos de operação.
Acabamento da parede interna: brunimento e plateau
O brunimento da parede interna do cilindro de compressor é a operação mais crítica para o desempenho do conjunto. O processo inicia com brunimento de desbaste com rebolos de carboneto de silício grana 180 para remover 0,08-0,12 mm de material e corrigir a cilindricidade. O brunimento de acabamento utiliza rebolos de grana 320, gerando ranhuras cruzadas a 30° com profundidade de 2-5 µm. O brunimento plateau final é feito com pedras de grana 600 que aplanam os picos da superfície mantendo os vales como reservatórios de óleo. Os parâmetros de plateau devem ser: Rpk (altura de picos reduzida) < 0,3 µm, Rk (altura do núcleo) 0,4-1,0 µm, Rvk (profundidade dos vales) > 0,8 µm. A Metal Indianápolis utiliza rugosímetro de contato com filtro Gaussiano para certificar o plateau e garantir que a retenção de óleo seja de 2-4 mL/m².
Testes de estanqueidade e pressão hidrostática
Todo cilindro de compressor em ferro fundido deve ser submetido a teste hidrostático antes da usinagem final e após o brunimento. O teste hidrostático utiliza água (com inibidor de corrosão a 0,5%) pressurizada a 1,5× a pressão máxima de trabalho do compressor, mantida por 5 minutos sem queda de pressão ou presença de suor na parede externa. Adicionalmente, realiza-se ensaio de estanqueidade por ar comprimido a 1 bar com detecção por bolhas (método da bolha de sabão) nas áreas de vedação. A taxa de fuga máxima aceitável é de 0,1 mbar·L/s. Cilindros para compressores de alta pressão (>50 bar) recebem adicionalmente ensaio ultrassônico para medição de espessura de parede em 12 pontos equidistantes, com tolerância mínima de 6 mm para paredes sujeitas a pressão.
