Fundição - Modelos em madeira

Prévia do material em texto

Alunas: Lara Vieira e Ingrid Forastieri	
Professor: Murilo Travassos
FUNDIÇÃO I
Moldagem pelo Processo a Verde
Alunas: Lara Vieira e Ingrid Forastieri	
Professor: Murilo Travassos
INTRODUÇÃO
		No ramo metalúrgico existem diversos tipos de fabricação mecânica por fundição. O processo mais comum e versátil é o de fundição por areia a verde que tem sua produção de peças através de moldes feitos em areia úmida e em seguida, compactada. 
		O Termo “verde” significa que a umidade foi acrescentada na areia e aglomerantes. Essa técnica é largamente utilizada devido à sua facilidade de uso, baixo custo e abundância de matéria-prima. A areia verde é a combinação da areia sílica com os agentes aglomerantes, em geral a argila, componentes estes normalmente baratos. 
COMPOSIÇÃO
AREIA BASE
BENTONITA
BENTONITA
CARVAO CARDIFF
DEXTRINA
MOGUL
 A areia verde é composta principalmente por: 
Areia de sílica ou areia de base - areia
Bentonita Sódica e Bentonita Cálcica – argila ligante 
Carvão mineral em pó/ Carvão Cardiff – aditivo - auxilia na formação de uma película entre o metal líquido e a areia de fundição, para dar um melhor acabamento na superfície da peça. 
Mogul ou dextrina – aditivo - formar uma espécie de goma, aumenta a resistência a seco.
COMPOSIÇÃO
CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES
Moldabilidade/fluidez: capacidade de copiar a superfície do modelo/ da peça a ser fundida, depende da granulometria e também do modo que foi compactada no molde
Permeabilidade: a passagem dos gases por dentro da areia de fundição, quando o metal entra no molde, a superfície esquenta a areia, volatiza o carvão e a água, e esses gases não podem ficar presos, por que atrapalharia a ocupação do metal.
Resistência a verde: resistência quando aglutinada 
PROPRIEDADES
	A areia utilizada tem como principais propriedades: 
Moldabilidade; 
Resistência mecânica;
Permeabilidade; 
Difusão térmica;
Dureza; 
Estabilidade térmica dimensional.
PROPRIEDADES EXIGIDAS
	Moldabilidade: Definida pela capacidade que tem a areia de reproduzir as formas do modelo sob um determinado esforço de compactação, permitindo a obtenção de formas. Para garantir esta propriedade, a areia deve apresentar algumas características básicas:
Escoabilidade;
Consistência
Plasticidade.
PROPRIEDADES
	
Permeabilidade: É definida pela capacidade que a areia tem de se deixar atravessar pelos gases formados durante o vazamento do metal líquido no molde.  
PROPRIEDADES EXIGIDAS
Resistência mecânica: Envolve a capacidade da areia manter a forma da cavidade do molde após a extração do modelo, além de resistir a esforços dinâmicos e estáticos do metal líquido durante o enchimento do molde.
PROPRIEDADES
Difusão térmica: Corresponde à capacidade que deve ter a areia que constitui os moldes de transmitir calor dos pontos mais quentes, como a superfície de contato com o metal líquido, para as áreas mais frias, sob um regime transiente de transmissão de calor. 
Dureza: É a capacidade de resistir ao atrito do metal. O controle dessas propriedades garante um ótimo resultado final da peça.
PROPRIEDADES
Estabilidade térmica dimensional – com o vazamento do metal nos moldes, há naturalmente algumas partes deles que são mais aquecidas que as outras. Essa propriedade está ligada diretamente ao fenômeno de dilatação da areia sob o efeito do calor. Uma areia com boa estabilidade térmica dimensional não apresenta grandes variações dimensionais das partes mais aquecidas do molde em relação às outras. 
O PROCESSO DE MOLDAGEM 
1- Posicionamento do modelo e da caixa de moldagem
2- Peneiramento da quantidade de camada de areia inicial, para copiar com melhor qualidade da superfície do modelo
CONFECÇÃO DO MOLDE
Escolhe-se uma caixa maior do que a cavidade do molde que ela deve conter, a fim de haver espaços para os massalotes e para o sistema de canais. Deve haver massa de molde suficiente sobre e sob a cavidade para revenir qualquer escapamento de metal durante o vazamento. Caixas com metal insuficiente podem causar desde a perda da peça até acidentes pessoais. Antes da etapa de moldagem, deve-se fazer uma imagem da peça a ser fundida. Esta imagem é chamada modelo. O modelo pode ser em madeira, liga metálica ou resina, dependendo do número de vezes a ser usado. Para grandes séries, empregam-se modelos metálicos, mais caros, porém com maior resistência. O modelo que fará o fundo da peça é colocado sobre a prancha de socamento juntamente com quaisquer peças usadas para fazer o sistema de canais e de massalotes. A Figura 1.2 mostra esta etapa. 
CONFECÇÃO DO MOLDE
CONFECÇÃO DO MOLDE
ETAPAS DO PROCESSO
		O processo de fundição consiste em liquefazer o metal desejado utilizando um cadinho (recipiente onde é depositado o metal), um forno e um queimador. A etapa inicial é a escolha da peça a ser reproduzida. 
		A areia utilizada na compactação é uma mistura de areia de sílica a uma série de elementos: bentonita, pó de carvão, amido de milho e água. Essa areia é compactada por cima da peça numa caixa feita de madeira criando assim um negativo de areia.
ETAPAS DO PROCESSO
		Essa caixa é facilmente desmontada para facilitar a remoção da peça final. A peça é removida e então o molde é criado pela compactação. Na caixa de areia vão também os dutos de alimentação.
		Esses dutos levam o metal fundido até o negativo do molde. Os dutos são importantes para se ter certeza que todo o molde foi preenchido uniformemente, além de evitar deformidades na peça final.
ETAPAS DO PROCESSO
		O metal então é despejado na caixa através dos dutos de alimentação no molde feito de areia a verde e por gravidade, o metal desce e preenche todo o espaço do molde e o tempo de solidificação é influenciado pelo tamanho da peça fundida. Após o tempo de resfriamento, o molde é destruído; porém sua matéria prima não é desperdiçada e a peça final é removida. 
	Após a utilização, praticamente toda a areia (98%) pode ser reutilizada.
FLUXOGRAMA
		O fluxograma mostra o processo prático da confecção de uma peça pelo processo de fundição por areia:
O PROCESSO DE MOLDAGEM 
Um bom molde deve ter as seguintes características: 
Resistência suficiente para resistir ao peso do metal. 
Resistência à ação erosiva do metal líquido em escoamento rápido durante o vazamento. 
O molde deve gerar uma quantidade mínima de gás quando cheio de metal líquido. Gases contaminam o metal e podem romper o molde. 
O molde deve permitir que quaisquer gases gerados durante o vazamento de metal possam passar pelo corpo do molde propriamente dito antes de penetrarem no metal. 
O molde deve ser refratário o suficiente para resistir às altas temperaturas do metal e soltar-se com facilidade da peça após resfriamento. 
O macho deve ser colapsível suficiente para permitir que a peça se contraia, após a solidificação
CLASSIFICAÇÃO BÁSICAS
Quanto à origem:
Natural, semi-sintética ou sintética.
Apesar de já estar "pronta" a areia natural tem sido pouco utilizada dada as suas baixas propriedades.
Quanto ao uso:
Nova ou reciclada. A fundição de areia-verde que trabalha basicamente com areia usada (reciclada) utiliza cerca de 10% de areia nova para recompor as perdas durante a reciclagem e manter as propriedades da areia estáveis. Na areia reciclada são adicionadas também pequenas quantidades de aglomerantes e água.
Quanto ao emprego:
Areia de moldagem (faceamento ou enchimento) e areia de macho.
Quanto ao estado de umidade:
Úmida (verde) ou seca (estufada).
CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO EMPREGO DO MOLDE:
Areia de faceamento: Trata-se de uma areia que tem por finalidade cobrir o modelo, isto é, acaba por entrar em contato direto com o metal, motivo pelo qual deverá ter uma qualidade adequada não só para resistir ao seu ataque, mas também à extração do modelo, à colocação de machos, ao fechamento do molde e ao seu transporte até a linha de vazamento.
Aplicação da areia de faceamento através de peneiramento
CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO EMPREGO DO MOLDE:
Areia de enchimento: Essa areia é usada unicamente para preenchimentoda caixa de fundição. 
Etapa de compactação da areia de enchimento, com auxílio de uma ferramenta.
ENSAIOS E CONTROLE DA AREIA
Quando se trabalha com areias recicláveis (areia-verde) é importante monitorar periodicamente propriedades da areia como resistência, permeabilidade e teor de umidade, o que significa ter um controle sobre a qualidade dos moldes produzidos. 
Esses resultados devem ser registrados graficamente para serem consultados quando da ocorrência de defeitos em determinados lotes de peças.
ENSAIOS E CONTROLE DA AREIA
Para medir a resistência da areia utilizam-se equipamentos com acionamento hidráulico e múltiplas opções de ensaios. É possível se medir resistência à compressão, à tração, à resistência ao cisalhamento e à flexão. 
Com o equipamento denominado permeâmetro mede-se a permeabilidade da areia.
Já a medida da umidade da areia pode ser determinada através da perda de massa decorrente da secagem - em estufa ou secador - de uma dada quantidade de areia. 
Outros ensaios gerais (análise granulométrica da areia, teor de argila da areia base) ou específicos (como fluidez da resina, por exemplo) também podem ser realizados.
VANTAGENS
	As principais vantagens desse processo são:
Menor custo de fabricação;
Facilidade de reparo dos moldes; 
Equipamentos simples; 
Menor incidências de trincas;
Rapidez para reutilizar as caixas de moldagem;
DESVANTAGENS
	As principais desvantagens desse processo são:
A areia natural normalmente é heterogênea, ou seja, sua composição varia para cada parte influenciando na qualidade das peças;
Acabamento superficial inferior, resultando em uma peça rugosa e uma maior deformação do molde com peças de maior tamanho.
Dificuldade de manter o dimensionamento em peças maiores;
APLICAÇÕES
	A fundição em areia verde é um método bastante utilizado para transformar vários tipos de metais em peças industriais fundidas que serão utilizadas por diversos ramos da indústria, como o de automóveis, indústria têxtil, de alimentos, ramos médico e odontológico, dentre muitos outros.
EXEMPLOS:
EXEMPLOS:
EXEMPLOS:
EXEMPLOS:
	Imagens da empresa Holanda:
(Empresa Metalúrgica localizada em São Paulo com mais de 15 anos de experiência)
EXEMPLOS:
	Imagens da empresa FREMAR:
(Empresa Metalúrgica localizada em São José dos Campos)
EXEMPLOS:
	Imagens da empresa FREMAR:
(Empresa Metalúrgica localizada em São José dos Campos)
OBRIGADA!