Fundição - aula4, Notas de aula de Engenharia Mecânica

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FUNDIÇÃO -

PROCESSOS

Prof. Hélio Padilha

Areia – silicato- CO

 (^) O macho ou molde confeccionado com uma areia contendo silicato de sódio como aglomerante é em seguida submetido a uma gasagem com CO 2

. A resistência final depende do módulo do silicato - relação SiO 2 :Na 2 O -, do tempo de gasagem e do tempo de estocagem, sendo que para melhorar a colapsibilidade são adicionados aditivos orgânicos - tais como serragem - à areia de moldagem.

Cold-box

 Esse grupo engloba a utilização - como aglomerante - de diversos

tipo de resinas de cura a frio, em processos denominados Cura a

Frio e Cold Box (ou Caixa Fria). O tempo de cura e a resistência

final dependem da quantidade de resina (de 1 a 2% e do tipo e

quantidade do catalisador (de 20 a 40% do peso de resina). No

caso do processo Cold Box o catalisador básico do tipo amina é

pulverizado junto a um gás de arraste, polimerizando a resina.

Esses processos por dispensarem estufagem e longos tempos de

secagem praticamente desativaram processos antigos como

areia-seca, areia-cimento, entre outros.

Moldagem em casca – shell

molding

 (^) O uso das resinas foi um grande aperfeiçoamento na utilização de areia para a produção de moldes de fundição. A areia não precisa mais ser compactada porque o aglomerante, que é como uma espécie de cola, tem a função de manter juntos os grãos de areia. E isso é feito de dois modos: a quente ou a frio.  (^) O processo que usa calor para provocar a reação química entre o aglomerante e os grãos da areia, é aquele chamado de " shell molding ", ou seja, moldagem em casca.

Resistência mecânica

 (^) O aumento da resistência mecânica das cascas depende essencialmente do aumento da percentagem de resina utilizada, da diminuição da superfície específica dos grãos de areia e do aumento da espessura da casca, dentro de determinados limites condicionados pelo aparecimento de defeitos nas peças vazadas devidos à diminuição da permeabilidade ao ar e aos gases ou ao aumento de rugosidade superficial das peças obtidas pela utilização de areia de grãos mais grossos.

Etapas do processo

 (^) Os modelos, feitos de metal para resistir ao calor e ao desgaste, são fixados em placas, juntamente com os sistemas de canais e os alimentadores.  (^) A placa é presa na máquina e aquecida por meio de bicos de gás até atingir a temperatura de trabalho (entre 200 e 250°C).

Etapas do processo

 (^) O calor funde a resina que envolve os grãos de areia e essa mistura, após algum tempo (±15 segundos), forma uma casca seca com a espessura necessária (entre 6 e 15 mm) sobre o modelo.  (^) A "cura" da casca, ou seja, o endurecimento da resina se completa quando a placa é colocada em uma estufa em temperaturas entre 350 e 450 °C

Etapas do processo

 (^) Após 2 ou 3 minutos, a casca é extraída do modelo por meio de pinos extratores.  (^) Por causa da característica do processo, a casca corresponde a uma metade do molde. Para obter o molde inteiro, é necessário colar duas metades.

Shell molding por “cura a frio”

 (^) Existe ainda outra maneira de se obter o endurecimento, ou cura, da resina sem a utilização de calor. É o processo de cura a frio no qual a resina empregada se encontra em estado líquido. Para que a reação química seja desencadeada, adiciona-se um catalisador à mistura de resina com areia limpa e seca.  (^) Essa mistura é feita, por meio de equipamentos, na hora da moldagem e deve ser empregada imediatamente porque a reação química de cura começa a se desenvolver assim que a mistura está pronta.

Etapas do processo

 (^) Os modelos, que podem ser feitos de madeira, são fixados em caixas.  (^) A mistura areia/resina/catalisador é feita e continuamente despejada e socada dentro da caixa, de modo a garantir sua compactação.  (^) A reação de cura inicia -se imediatamente após a moldagem e se completa algumas horas depois.  (^) O modelo é retirado girando-se a caixa 180°.  (^) O molde é então pintado com tintas especiais para fundição. Estas têm duas funções: aumentar a resistência do molde às tensões geradas pela ação do metal líquido, e dar um melhor acabamento para a superfície da peça fundida.  (^) O molde é aquecido com maçarico ou é levado para uma estufa para a secagem da tinta.

Cera Perdida

Etapas do processo

Etapas do processo

 (^) O molde é produzido a partir de uma pasta ou lama refratária feita com sílica ou zirconita, na forma de areia muito fina, misturada com um aglomerante feito com água, silicato de sódio e/ou silicato de etila.  (^) Esta lama endurece em contato com o ar e é nela que o modelo de cera ou plástico é mergulhado. Quando a lama endurece em volta do modelo, forma-se um molde rígido.  (^) Após o endurecimento da pasta refratária, o molde é aquecido, o modelo derretido, e destruído. Essa casca endurecida é o molde propriamente dito e é nele que o metal líquido é vazado. Assim que a peça se solidifica, o molde é inutilizado.  (^) Por causa das características desse processo, ele também pode ser chamado de fundição por moldagem em cera perdida.

Vantagens

 (^) Principais Vantagens  (^) Possibilidade de produção em massa de peças de formas complicadas que são difíceis ou impossíveis de obter processos convencionais de fundição ou por usinagem;  (^) Possibilidade de reprodução de pormenores precisos, cantos vivos, paredes finas etc.;  (^) Obtenção de maior precisão dimensional e superfícies mais macias;  (^) Utilização de praticamente qualquer metal ou liga;  (^) As peças podem ser produzidas praticamente acabadas, necessitando de pouca ou nenhuma usinagem posterior, o que torna mínima a importância de adotarem-se ligas fáceis de usinar;