Fundição - aula3, Notas de aula de Engenharia Mecânica

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FUNDIÇÃO -

PROCESSOS

Prof. Hélio Padilha

Principais processos

 (^) Fundição por gravidade  (^) Fundição sob pressão  (^) Fundição por centrifugação  (^) Fundição de precisão

Etapas dos processos de

fundição

 (^) 1. Projeto da peça  (^) 2. Caixa de macho  (^) 3. Modelo  (^) 4. Marcações de macho  (^) 5. Pinos guia  (^) 6. Molde  (^) 7. Caixa de moldar  (^) 8.Vazio de enchimento  (^) 9. Macho posicionado  (^) 10. Estrado suporte  (^) 11. Guias de montagem  (^) 12, 15, e 16. Canais de enchimento  (^) 13. Presilhas  (^) 17. Canal de saída de gases

Projeto da peça

 No projeto de uma peça a ser fundida, devem ser

considerados os fenômenos que ocorrem na

solidificação do metal no molde, para que

eventuais defeitos sejam evitados. A princípio,

considerar:

 (^) Estrutura dendrítica resultante  (^) Tensões residuais de resfriamento  (^) Espessura de paredes e regiões de difícil preenchimento

 Evitar variações bruscas de seções e cantos vivos

Projeto da peça

 Considerar uma espessura mínima de paredes

Paredes muito finas não são bem preenchidas com o metal líquido. Maior velocidade de resfriamento pode originar regiões de maior dureza Liga Seção mínima (mm) Fundição em areia Fundição em molde metálico Fundição sob pressão Grandes áreas Pequenas áreas de Alumínio 3,175 a 4, 3,175 em peq. áreas 1,905 1, de Cobre 2, 3,175 em peq. áreas 2,54 1, F.F. cinzento 3,175 a 6, 4,76 em peq. áreas -x- -x- Aço 4,76 -x- -x- -x- de Zinco -x- -x- 1,143 0,

Projeto da peça

 (^) Prever conicidade para melhor confecção do molde, considerando os ângulos de saída recomendados (de 1° a 3°)

Projeto do modelo

 Devem ser considerados:

Contração do metal ao solidificar, ou seja, o modelo deve ser maior que a peça. Os valores dos acréscimos dependem do metal ou liga a ser fundido. Eliminar rebaixos e detalhes que dificultam a moldagem. Acrescentar sobremetal para posterior usinagem de acabamento. Verificar a divisão do modelo. Linha divisória ou linha de partição representa a linha que divide as partes que formam a cavidade superior e a cavidade inferior do molde. Deve-se objetivar uma linha divisória reta, ou seja, um único plano que divida o modelo em suas seções superior e inferior

Projeto do modelo

 Determinar a localização

dos machos.

 Macho: corresponde às cavidades que são necessárias nas peças fundidas (principalmente orifícios). Sua função no molde é, ao contrário do modelo em si, formar uma seção cheia onde o metal não penetrará, de modo que a peça apresente um vazio naquela região. O modelo deve prever partes salientes que permitam a montagem dos machos no molde.

Confecção do molde ou

moldagem

 Molde: é o “recipiente” que contém em seu interior a

cavidade ou as cavidades com a forma da peça que será

fundida, dentro da(s) qual(is) será vazado o metal líquido.

 A etapa de moldagem permite distinguir os vários processos

de fundição.

Moldes metálicos Cera perdida Moldes em areia verde Moldes em casca

Moldagem em areia

aglomerada

A moldagem em areia é de todos os processos de fundição o mais simples e o mais utilizado. Consiste em compactar (manualmente ou através de máquinas) a mistura refratária, denominada areia de fundição.

Moldagem em areia verde

 (^) O método de moldagem mais utilizado em todo mundo para a produção de peças fundidas é a moldagem em areia; estimando-se que mais de 80% das peças fundidas produzidas utilizam moldes feitos de areia aglomerada, sendo as areias aglomeradas com argila, em geral, as mais empregadas para confeccionar os moldes.  (^) As areais de moldagem são constituídas essencialmente de um elemento granular refratário (areia base) e um elemento aglomerante mineral (argila bentonita ou caulinita), água e aditivos (pó de carvão, amido de milho, dextrina). Composto Peso (%) Areia de retorno 60 Areia base (SiO2) 34 - 37 Bentonita 1 - 4 Pó de Carvão 0,2 – 2 Água Quantidade necessária para dar trabalhabilidade a areia

Moldagem em areia verde

 (^) O material mais utilizado como areia base para confecção de misturas destinadas à produção de moldes para fundição é o quartzo (SiO 2 ) em função da existência de grandes reservas deste material na natureza. Quanto maior for a porcentagem de SiO 2 na areia maior será a refratariedade da areia; sendo que, o grau de refratariedade exigido de uma areia de moldagem depende do metal que se deseja vazar.  (^) A areia por si só não tem resistência mecânica necessária para formar o molde no qual será vazado o metal líquido. Essa propriedade é conferida por um aglomerante que pode ser orgânico ou mineral. Entre os aglomerantes argilosos mais frequentemente utilizados em fundição, destacam-se as argilas montmoriloníticas e as bentonitas.

Propriedades das areias de

fundição

Refratariedade

Permeabilidade

Dilatação

Resistência mecânica

Acabamento superficial das peças vazadas

Modelagem em areia verde - operações