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Introdução à Tecnologia MetalúrgicaIntrodução à Tecnologia Metalúrgica

Aula 3Aula 3 Aspectos gerais sobre fundiçãoAspectos gerais sobre fundição Prof. Dr. Rodrigo Lupinacci Villanova – 2010/

FUNDIÇÃO – GENERALIDADESO processo de fundição consiste em vazar metal líquidonum molde contendo^ uma^ cavidade^

com^ formato^ e

medidas correspondentes aos da peça a ser fabricada. Não se^ restringe^ apenas^ às^ ligas

de^ aço,^ mas^ a^ vários^ tipos

de

se^ restringe^ apenas^ às^ ligas

de^ aço,^ mas^ a^ vários^ tipos

de

ligas metálicas, desde que apresentem temperatura defusão não elevada e fluidez adequada. Os materiais maiscomumente^ utilizados^ neste

processo^ são^ aços,^ ferros

fundidos, alumínio, cobre, zinco, magnésio e respectivasligas.

FUNDIÇÃO - GENERALIDADES Existem muitas variantes no processo de fundição (grau deautomação, produtividade, precisão dimensional, acabamentosuperficial, etc.), entretanto destaca-se a influência do tipo de molde nas propriedades^ físicas^ do^ material

resultante.^ Por

molde^ nas^ propriedades^ físicas

do^ material^ resultante.^ Por

exemplo,^ a^ taxa^ de^ dissipação

de^ calor^ através^ do^ molde

determina o tamanho final de grão, e portanto a característicade resistência mecânica da peça. Logo, é o tipo de molde quedetermina a qualidade da peça. Por este motivo os processos defundição são muitas vezes classificados de acordo com o tipo demolde utilizado. Além disso, podem também ser classificadospela força ou pressão usada para preencher o molde com ometal líquido (por gravidade ou por pressão).

FUNDIÇÃO - FUNDAMENTO

FLUXOGRAMA BÁSICO DO PROCESSO DE FUNDIÇÃO

As peças fundidas possuem algumas característicasinerentes a este processo, tais como:- Sobremetal, que será desbastado na usinagem; - Ausência^ de^ furos^ pequenos

e^ detalhes

CARACTERÍSTICAS GERAIS DAS PEÇAS FUNDIDAS - Ausência^ de^ furos^ pequenos

e^ detalhes

complexos, pois dificultam oprocesso e podem serrealizados mais facilmente por usinagem;- Cantos arredondados e paredes mais grossas, paraevitar trincas e melhorar o preenchimento com metallíquido.

SELEÇÃO DO PROCESSO DE FUNDIÇÃOO tipo de processo a ser usado deve ser escolhido adequadamente.Os mais importantes fatores a considerar são:- Quantidade de peças a produzir; - Projeto da fundição; - Projeto da fundição; - Tolerâncias requeridas;- Grau de complexidade;- Especificação do metal;- Acabamento superficial desejado;- Custo do ferramental;- Comparativo econômico entre usinagem e fundição;- Limites financeiros do custo de capital;- Requisitos de entrega.

Existem muitos processos de fundição com molde de areia (aglomeradacom cimento; com resinas de cura a frio; com resinas de cura a quente;com silicato de sódio, etc.), mas o mais conhecido e empregado é afundição em areia verde.É^ chamado^ de^ areia^ verde^ porque

a^ mistura^ mantém^ sua^ umidade original, ou seja, o molde formado pela mistura não passa por processo de^ secagem.^ A^ composição^ do^

agregado^ granular^ refratário^ (molde)

é

PROCESSOS EM MOLDE DE AREIA – AREIA VERDE de secagem.^ A^ composição^ do^ agregado^

granular^ refratário^ (molde)^ é feita por areia-base que pode ser silica (SiO2), cromita ou zirconita, maisargila (como aglomerante) e água.Os moldes são preparados compactando a mistura de areia numa caixasobre um modelo com formato da peça a ser fundida. Tal processo podeser mecanizável, sendo realizado por máquinas automáticas. Preparado omolde, o metal é vazado e as peças são desmoldadas durante rápidosciclos de produção. Após a utilização, praticamente toda a areia (98%)pode ser reutilizada.

FUNDIÇÃO EM CASCA (SHELL MOULDING) As desvantagens do processo em areia verde levaram ao desenvolvimento denovos tipos de molde. E o uso das resinas foi um grande aperfeiçoamento nautilização de areia para a produção de moldes de fundição.A areia não precisa mais ser compactada porque o aglomerante, que é comouma espécie de cola, tem a função de manter juntos os grãos de areia.A cura (secagem) pode ser a quente ou a frio. A cura a frio é mais caro e utiliza substâncias^ ácidas^ e^ corrosivas^ como

catalisadores^ da^ reação utiliza^ substâncias^ ácidas^ e^ corrosivas

como^ catalisadores^ da^ reação química, que exigem muito cuidado na manipulação porque são tóxicas. Porestas desvantagens é pouco utilizado.A cura a quente é chamada de “shell moulding” (moldagem em casca). Asresinas empregadas são normalmente do tipo poliéster, uréia formaldeído oufenolformaldeído. A resina constitui de 3 a 10% do molde, sendo o restanteconstituído de areia-base, que deve ser isenta de argila ou impurezas e serfina. Quanto mais fina a areia, maior será a permeabilidade da casca.

FUNDIÇÃO EM CASCA (SHELL MOULDING)

FUNDIÇÃO EM CASCA (SHELL MOULDING)

Devido à característica do processo, a casca corresponde a uma metade domolde. Para obter o molde inteiro, é necessário colar duas metades e inseriros machos, se existentes. O vazamento é feito por gravidade.As vantagens do processo são:- Permite que moldes e machos sejam estocados para uso posterior;- Bom acabamento superficial; -^ Estabilidade^ dimensional^ do^ molde

FUNDIÇÃO EM CASCA (SHELL MOULDING);

-^ Estabilidade^ dimensional^ do^ molde

• Tolerâncias mais estreitas;- Facilidade de liberação de gases durante a solidificação;- Mecanizável e automatizável;- Adequado para peças pequenas e de formatos mais complexos.As desvantagens são:- Custo mais elevado em relação à fundição em areia verde;- Dimensões mais limitadas em relação à fundição em areia verde.