Baixe AREIA VERDE - SOLIDIFICAÇÃO e outras Resumos em PDF para Metalurgia, somente na Docsity!
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE ANANINDEUA
FACULDADE DE ENGENHARIA DE MATERIAIS
Curso: Bacharelado em Engenharia de Materiais
Disciplina: Solidificação de Metais
Professor: Pedro Paulo Ribeiro
Alunos: Amaury Góes Barros, Iandra Emanuelly Gurjão, Isabela Brandão Lisboa, Krishana Carvalho de Alencar, Pedro Ricardo Carrias Carvalho
Data: 21/09/
FUNDIÇÃO EM AREIA VERDE
Composição, Características, Propriedades, Vantagens e Desvantagens
ANANINDEUA
Os processos de fundição caracterizam-se por serem eventos em que está envolvida uma série de transformações físico-químicas. Estas transformações ocorrem tanto nas mudanças de fase, a que são submetidos os materiais utilizados no preenchimento do molde, quanto nas substituições de matéria.
A escolha do processo para a fabricação de uma determinada peça fundida depende de muitos fatores como: quantidade de peças que serão fabricadas, tamanho/peso da peça, grau de complexidade, necessidade de precisão dimensional, acabamento superficial e, principalmente, o custo com equipamentos e tratamentos térmicos posteriores. E cada processo de fundição consegue fabricar peças completamente diferentes do outro. Cada processo tem sua particularidade que os dá a capacidade de produzir diversos tipos de peças que tem inúmeras funcionalidades (FILHO, 2016).
A fundição em areia verde é o método mais utilizado em fundição e o mais tradicional, devido à simplicidade dos seus processos e baixo custo de equipamentos. De acordo com Romauns (2018), mais de 50 % da produção mundial de fundidos é obtida em areia a verde e no Brasil, esse número deve situar-se acima de 80 %.
O termo “verde” significa que é utilizada a água para dar umidade na areia e acrescentado aglomerantes na mistura. Esse tipo de moldagem é feito em areia úmida, para facilitar o processo de compactação no molde. A compactação pode ser manual ou mecanizada. A areia utilizada na compactação é uma mistura de areia de sílica com outros elementos, os ingredientes principais são: grãos de areia propriamente; aglomerante, que pode ser argila natural ou com resina ou cimento, aditivos e, água para ligar os grãos.
Os componentes das areias de fundição podem ter areia com base silicosa ou não silicosa, sendo que a escolha depende do material que se deseja fabricar. As principais areias são: areias aglomeradas com argila (bentonita); areias aglomeradas com resinas; areias aglomeradas pelo processo silicato – CO2; areias aglomeradas com cimento.
Além disso, segundo Tâmega (2017), utilizam-se os aglomerantes para agirem na ligação entre os grãos de areia, proporcionando uma areia de fundição com boas características para o processo de moldagem, como resistência mecânica. Os
Segundo Kiminami (2013), as principais propriedades das areias de moldagem são compostas por:
Força: Onde a areia deve ter resistência suficiente nos seus estados verde, seco e quente. A força verde é a força de areia no estado úmido e é necessária para tornar possível preparar e lidar com o molde. Se o metal é derramado em um molde verde de areia adjacente ao metal e seca no estado seco, deve ter força para resistir à erosão e à pressão do metal. A força da areia seca (ou aquecida) significa que o material suporta o fluxo e a pressão do metal em alta temperatura quando o metal fundido é derramado. Caso contrário, o molde pode aumentar, rachar ou até quebrar por inteiro. A força da areia de moldagem depende do tamanho e forma dos grãos, do teor de umidade, da densidade da areia depois de batida. A força do molde aumenta com uma diminuição do tamanho de grão e um aumento do teor de argila e densidade após a batida. A força diminui se o conteúdo de umidade é superior a um valor ideal.
Permeabilidade: A areia de moldagem deve ser suficientemente porosa para permitir que os gases dissolvidos, que são liberados no ar quando o metal congela, ou a umidade presente gerada dentro dos moldes é removida livremente quando os moldes são derramados. Esta propriedade é chamada de porosidade ou permeabilidade.
Granulosidade e forma: O tamanho e forma dos grãos na areia determinam a aplicação em vários tipos de fundição. Estes são três diferentes tamanhos de grãos de areia: fino, médio e grosso. A areia fina é usada para a fundições pequenas e específicas. Areia média é usada para referência e trabalhos leves de chão. Se o tamanho do molde é maior, areia grossa é utilizada. A areia fina, com grãos arredondados, pode ser cuidadosamente compactada e forma uma superfície lisa. Apesar de granulação fina, a areia aumenta a resistência do molde. Propriedades das areias de moldagem
Estabilidade térmica: A areia adjacente ao metal é aquecida repentinamente e sofre expansão. Se a parede do molde não é dimensionalmente estável sob aquecimento rápido, rachaduras, flambagem e descamação podem ocorrer.
Refração : É a propriedade de resistir às altas temperaturas. Areia de moldagem com refratariedade baixa pode queimar o molde. É a capacidade do material de moldagem de resistir à temperatura do metal líquido a ser vertido para que não se confunda com o metal. A refratariedade da areia de sílica é mais alta.
Fluidez ou plasticidade: É a propriedade da areia que responde ao processo de moldagem para que, quando o metal é derramado em todo o padrão, ele tome a forma do molde desejado. Níveis elevados de fluidez na areia são desejáveis para obter compactação a uma densidade uniforme e para obter boa impressão do padrão no molde. Fluidez é também muito importante em máquina de moldagem. Fluidez aumenta conforme aumentam-se as quantidades de argila e água.
Textura de areia: Como mencionado anteriormente, a textura da areia é definida por seu tamanho de grão e distribuição de tamanho de grãos. A textura escolhida para um aplicativo deve permitir que a porosidade necessária ofereça força suficiente e produza o acabamento superficial desejado na moldagem.
Adesividade: É a propriedade mais importante da areia de moldagem e é definida como as partículas de areia sendo capazes de aderir a outro corpo, então, apenas a areia deve ser juntar-se com facilidade com os lados da caixa de moldagem e dar fácil elevação e giro quando preenchida.
Reusabilidade: Uma vez que grandes quantidades de areia são usados em uma fundição, é muito importante que a areia seja reutilizável de outra forma, pois além de custos, há o problema do descarte correto.
Facilidade na preparação e controle: A areia deve prestar-se a uma fácil preparação e controle de máquinas e equipamentos mecânicos.
A areia do molde contém um determinado teor de umidade no momento do vazamento, porém podem ser utilizadas na fabricação de todos os tipos de metais, ferrosos ou não ferrosos. (BRANDÃO, 2005). Ela pode ser usada na fundição de peças pequenas, médias e também grandes e os vários tipos de areia a verde são, comumente, mais usados do que qualquer outro tipo de areia de moldagem. Como vantagens deste processo, pode-se citar: a) o molde a verde é o de construção mais econômica, b) o molde a verde não necessita de despesas com instalações e operações de equipamentos de secagem (estufas), c) O material básico que integra a areia de moldagem a verde é mais barato e d) a moldagem em areia a verde consome tempo menor.
As desvantagens, segundo BRANDÃO (2005), são: a) os moldes em areia a verde não são tão resistentes como os de outros tipos e podem ser destruídos durante o manuseio
REFERÊNCIAS
COUTINHO Neto, Benedito. Avaliação do reaproveitamento de areia de fundição como agregado em misturas asfalticas densas. Tese de doutorado. Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, 2004.
FILHO, Paulo José Carvalho Mascarenhas Filho. Fundição em areia a verde: uma abordagem experimental./ Paulo José Carvalho Mascarenhas Filho .– Cruz das Almas – BA, 2016.
ROMANUS, A. Areia de Moldagem a Verde Livro nao publicado.: Autorizacao de uso: CPF 193.832.319-04. n.d, 2018.
TÂMEGA, Fábio. Fundição de processos siderúrgicos. Londrina, Editora e Distribuidora Educacional S.A, 2017, 200 p.
KIMINAMI, Claudio S.; CASTRO, Walman B. e OLIVEIRA, Marcelo F. Introdução aos processos de fabricação de produtos metálicos, Blucher, São Paulo, 2013.
BRANDÃO , J.D. Fundição. ETPC – Escola Técnica Pandiá Calógeras, Volta Redonda, RJ, 2005
PENA, J.C. Aglomeração de Minérios de Ferro – ABM – Associação Brasileira de
Materiais e Metalurgia – 2006.
