PROCESSO DE FUNDIÇÃO

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CENTRO UNIVERSITÁRIO SATC 
ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROCESSO DE FUNDIÇÃO 
 
 
 
 
 
Jorge Veit 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12 de julho de 2020 Criciúma 
 
 
 CENTRO UNIVERSITÁRIO SATC 
ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE TECNOLOGIA DE FUNCIÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório científico sobre aula prática de 
fundição, apresentado ao Curso de 
Graduação em Engenharia Mecânica, do 
Centro Universitário SATC, como parte 
avaliativa da disciplina de Tecnologia de 
Fundição. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Fábio Peruch 
Criciúma - 2020
1. INTRODUÇÃO 
O presente relatório terá como fundamentação o ensaio pratico sobre o processo de fundição, 
na disciplina do professor Fábio Peruch, a qual, mostrará na pratica, toda a teoria estudada 
ao longo do semestre. Ao longo do relatório será falado sobre tais processos e etapas 
principais para a obtenção da peça. Foi utilizado ao longo do ensaio 300 gramas de areia 
regenerada no processo de pep set, que será abordado em seguida 
 
2. PROCESSOS DE FUNDIÇÃO 
 Fundição é o processo de confecção de peças de uso industrial no qual o metal líquido é 
vazado em formas, cuja cavidade interna possui o formato e dimensões da peça a ser 
produzida. Essa forma, no caso da fundição em areia é chamado de molde. Portanto as 
primeiras etapas da fundição são o projeto da cavidade do molde que corresponderá ao 
formato da peça e a modelação de um ferramental que será usado para produzir os moldes 
de areia 
 
2.1 PROJETO E MODELAÇÃO 
O primeiro passo do processo corresponde ao projeto da peça, suas dimensões, sistemas e 
canais de alimentação por onde o metal líquido será derramado e percorrerá até preencher 
completamente todas as cavidades, massalotes, coquilhas e luvas exotérmicas. Massalotes: 
É uma reserva de metal líquido constituído fora da peça com objetivo de evitar a formação do 
rechupe. Dessa forma o massalote deve satisfazer três regras básicas para que cumpram sua 
função: o tempo de solidificação deve ser superior ao tempo de solidificação da parte da peça 
que tem de alimentar, deve estar posicionado sobre o ponto quente da peça e deve ter volume 
suficiente de metal líquido para compensar a contração volumétrica da peça. Luvas de 
alimentação: As luvas isolantes e exotérmicas são empregadas no revestimento do massalote 
com objetivo de melhorar sua eficiência e aumentar seu módulo de solidificação sem aumentar 
duas dimensões, apenas reduz a troca de calor do massalote com o molde aumentando o 
tempo de solidificação. 
 Resfriadores: Pequenas peças feitas de ferro fundido cinzento com geometria simples. 
Proporcionam um rápido resfriamento na parte da peça que entra em contato com a mesma 
(coquilhamento) com o objetivo de direcionar o crescimento de grão. O uso de resfriadores 
aumenta o gradiente térmico entre o massalotes e a região da peça resfriada, e por 
consequência aumenta a distância de alimentação dos massalotes ou até mesmo substituí-
los. Em seguida os modeladores, em posse do projeto da peça, produzem um modelo desta 
peça em madeira ou metal envolto em um caixa e repartido ao meio, para que possa ser 
preenchido com areia e posteriormente removido e reutilizado diversas vezes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig 01 – Caixa modeladora 
2.2 MODELAGEM 
Por diversos motivos, o metal líquido não pode ser vazado diretamente no modelo da peça, 
pelo custo e tempo necessário na confecção do modelo, pela extração difícil da peça de um 
molde metálico, entre outros. Por isso existe a moldagem, processo em que um molde é 
produzido baseado no modelo, porém utilizando matérias primas mais baratas: areia, resina 
e catalisadores. Entretanto os moldes sozinhos não conseguem, na maioria dos casos, 
produzir as peças com o formato apropriado, principalmente espaços ocos e vazios no interior 
da peça. Então são feitos machos, que são moldes dos espaços ocos da peça e são 
posicionados no interior do molde maior, desse modo a peça vazada já possuirá todos os 
vazios do projeto. 
 
 
. 
2.2.1 PET STEP 
Areia, resina parte I e parte II e catalisador são misturados mecanicamente e despejados 
sobre o modelo. A mistura é, então, compactada manual ou mecanicamente, através da 
mesa vibratória e é extraída do modelo após a sua cura. O molde precisa ser resistente o 
bastante para não perder seu formato, tanto durante o vazamento quanto durante a sua 
extração do modelo, por isso são utilizadas resinas e catalisadores. No caso do Pep Set 
a cura acontece à frio, ou seja, não há a necessidade do aquecimento do molde para o 
endurecimento da resina. Por apresentar boa fluidez da areia e de ótimo manuseio devido 
a cura lenta da resina, este processo é o mais utilizado nas industrias atualmente, 
principalmente nos moldes grandes. 
 
2.3 FUSÃO E VAZAMENTO 
Constitui esta etapa a liquefação do metal, que será posteriormente derramado no molde de 
areia e resina aglomerante. 
 
2.4 DESMODELAGEM 
Após a solidificação do metal vazado, a peça bruta de fusão precisa ser separada do molde 
de areia, processo chamado de desmoldagem. Geralmente ocorre em mesas vibratórias, a 
vibração decompõe o molde em areia sem danificar as peças. A areia será posteriormente 
recuperada e reutilizada. 
 
 
 
 
 
 
3 MATERIAS PRIMAS 
As matérias primas da moldagem passam por testes rotineiros de qualidade, sobretudo as 
areias, visto que, esses materiais têm grande influência tanto no acabamento da peça fundida, 
quanto na quantidade de refugo causado por colapso de moldes, descolamento, gases 
gerados pela resina, entre outros. 
 
3.1 GRANULOMETRIA 
A granulometria nada mais é do que o tamanho dos grãos de areia. Para determinar a 
distribuição granulométrica da areia, ela é despejada sobre um conjunto de peneiras com 
tamanhos de abertura decrescente (segundo a American Society for Testing and Materials 
(ASTM): 4-6-12-20-30-40-50-70-100-140-200). A massa de areia retida em cada peneira é 
pesada na balança de precisão e são calculados três índices: Teor de Finos, Concentração e 
Módulo de Finura 
Segundo a norma, o ideal é que a concentração de areia fique principalmente entre as 
peneiras 50, 70 e 100. O recomendado para a moldagem é de que a concentração fique acima 
de 70 AFS, visto que areias muito distribuídas compactam demais, diminuindo a 
permeabilidade do molde, impedindo os gases do metal fundente de sair. 
3.2 PERMEABILIDADE 
A permeabilidade é a capacidade de passagem de gás através da areia. Para determinar este 
valor uma amostra de areia é colocada em um cilindro de aço inoxidável e suas extremidades 
tampadas com peneiras. O conjunto é prensado em um martelete manual e posicionado no 
dispositivo chamado permeâmetro, que medirá quanto ar passa pelo conjunto. O valor 
aparece em um display eletrônico. O ideal é de que a areia apresente no mínimo valor 100 de 
permeabilidade, assim os gases do metal conseguirão atravessar o molde e não causarão 
defeitos. 
3.3 TEOR DE UMIDADE 
A umidade na areia base reduz a permeabilidade do molde e, em contato com o metal 
fundente, evapora, causando defeitos na peça. Portanto um máximo de 0,20% de umidade 
era tolerado nas areias base. A diferença entre inicial e final sobre a massa inicial de areia 
vezes 100 é o teor de finos. (Umidade % = [(Massa inicial de areia – massa final de areia) / 
massa final] *100). 
3.4 RECUPERAÇÃO DE AREIA 
Se dá por meio de um recuperador mecânico e/ou térmico (calcinador). A recuperação da 
areia reduz os custos e em alguns aspectos a areia recuperada é superior a areia nova, 
como menor coeficiente de expansão térmico e grãos mais arredondados pela película de 
resina nos grãos. O recuperador mecânico consiste em diversas mesas vibratórias que 
quebram os torrões de areia até a obtenção de grãos. Para separar os resíduos metálicos 
existe um dispositivo magnético separador,além disso, há um sistema de remoção do 
excesso de finos e de outros objetos indesejáveis na areia. A areia recuperada 
mecanicamente pode ser diretamente utilizada ou pode ser calcinada no recuperador 
térmico. A calcinação consiste em aquecer a areia entre 650ºC e 950ºC, removendo a 
maior parte do aglomerante orgânico dos grãos. As areias recuperadas são misturadas a 
pequenas quantidades de areia nova para ajustar suas propriedades. 
3.5 RESINAS 
Sozinha, a areia não é capaz de permanecer na forma do molde. Logo, para que o molde não 
desmanche, nem perca a forma, é necessário o acréscimo de uma ou mais resinas na mistura, 
fazendo com que, após a cura da resina, a areia se aglomere e o molde endureça, gerando 
resistência e permeabilidade suficientes para o vazamento do metal. As resinas são 
adicionadas automaticamente no misturador de areias na proporção desejada em relação à 
massa de areia, geralmente 1,2% da massa de areia, sendo essa porcentagem composta por 
65% de resina P1 (solvente) e 35% de resina P2 (soluto). 
No Pep Set, utiliza-se piridina líquida (catalisador), adicionada no misturador, o que faz com 
que a resina cure depois de alguns segundos, o suficiente para preencher o molde. 
Geralmente a quantidade de catalizador corresponde à no máximo 3% de P1. 
Existem tipos diferentes de catalizadores com o objetivo de proporcionar velocidades 
especificas de cura: 
• Lento: 3602; 
• Médio-Lento: 3605; 
• Médio: 3609; 
• Médio-Rápido: 3616; 
• Rápido: 3633. 
 
3.6 ENSAIOS METALURGICOS 
Vale lembrar, que a composição química das ligas, microestrutura, dureza entre outros 
diversos fatores, influencia diretamente nas suas propriedades mecânicas. Para isso se faz 
indispensável de testes e correções sobre os corpos de prova, para posteriormente utilizar 
tais materiais (ligas) no processo de fundição. 
 
4 – CONCLUSÃO 
A oportunidade de colocar em prática a teoria e de aprender fazendo será fundamental para 
o decorrer dos estudos e da vida acadêmica principalmente na área da fundição a qual, 
poucos alunos até então tiveram contato. 
 Foi adquirido durante este período um conhecimento extenso sobre areias e resinas de 
fundição, a importância que as matérias primas de moldagem têm no processo de fundição e 
entre outros aspectos. 
Em suma, a disciplina foi além do imaginado em termos de novos conhecimentos e da garantia 
de que o que for aprendido em sala de aula será útil, de algum modo, no mercado de trabalho. 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
ASHBY, Michael F. e JONES, David R. H.. Engenharia de Materiais vol. II. Elsevier, 2007. 
 
RAMPAZZO, Doris. Resinas Sintéticas para Fundição. Itaúna: SENAI DR MG/CETEF, 1989. 
 
CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia Mecânica vol. II – Processos de Fabricação e Tratamento.