revisão P2

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Ministério da Educação 
Universidade Tecnológica Federal do Paraná 
Câmpus Pato Branco 
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REVISÃO P2 
Disciplina: Processo Metalúrgico 
Curso: Engenharia Mecânica 
Período letivo: 2022.1 
 
Defina fundição de metais. Explique a respeito da importância do processo de fundição em relação aos 
processos de fabricação metalúrgica. 
Fundição é um processo de fabricação no qual metal ou ligas metalicas em estado liquido são vazadas em 
moldes. É importante pois não nescessita de nenhum outro processo intermediario. 
Como são classificados os processos de fundição em relação aos componentes produzidos? Quais as 
principais diferenças entre estes tipos de processos? 
Produção de Lingotes: O metal fundidoé moldado como perfis pré estabelecidos, blocos chapas, tarugos, e 
tiras Produçao de Peças: produzida na forma final, virabrequim 
Como são classificados os processos de fundição destinados a produção de peças? 
Molde dispensavel, molde permanente, centrifuga 
Descreva as diferenças entre moldes dispensáveis e permanentes. 
Molde dispensavel: o molde é destruido após a solidificação do metal. Possuem um acabamento não tão bom 
quanto moldes permanetes, são geralmente mais baratos e possuem maior porosidade 
Molde permanente: o molde é reutilizado varias vezes. Possuem melhor acabamento e melhor precisão, é mais 
caro. 
Quais as principais diferenças entre modelos dispensáveis e permanentes? Quais as vantagens apresentadas 
por cada um destes tipos de modelos? 
Modelo dispensavel: 
Modelo permanente: 
Quais as principais vantagens apresentadas pelos processos de fundição de peças? 
Um dos métodos mais simples, direto e de menor custo para obter produtos metálicos de forma definida. Em 
termos de forma e tamanho as possibilidades oferecidas são insuperáveis, Todos os metais podem ser 
produzidos, alguns só podendo ser produzido desta forma (ferros fundidos) 
Quais as características que diferenciam os processos de fundição de peças entre si? Qual a importância destas 
características em termos de seleção de processos? E quais são as mais importantes para esta escolha? 
Os processos de fundição de peças podem ser divididos por: 
Capacidades Dimensionais: Peso, dimensões lineares, menor e maior seção, diâmetro mínimo de furo obtido 
por fundição, ângulo mínimo de extração. 
Capacidades de Qualidade: Rugosidade superficial, tolerâncias dimensionais, nível relativo de propriedades 
mecânicas e porosidade. 
Capacidades de Produção: Tamanho de Lote, Custo Ferramental, Custo de equipamento, custo de mão de 
obra, lead time. 
O que são machos (cores) e qual sua função? Quais são as formas utilizadas na sua fixação no molde? 
Machos são componentes do molde, normalmente feitos de areia e resina, que são utilizados para criar vazios 
e cavidades na peça. São posicionados no molde antes da vazagem do metal. Podem ser fixados no molde por 
marcação de macho ou pelo uso de Chapelin 
Qual o principal material utilizado na confecção de moldes dispensáveis? E quais suas características 
fundamentais? 
Areia Verde; Silicato (CO2); Areia aglomerada com rezina; moldagem em Gesso; Molde cerâmico. Devem 
apresentar resistência suficiente para suportar o peso e a ação erosiva do metal liquido no momento do 
vazamento, gerar a menor quantidade possível de gás, de modo a evitar erosão do molde e contaminação do 
metal, ou devem facilitar a fuga de gases gerados para a atmosfera. 
Descreva as principais características apresentadas pelo processo de fundição em areia verde. 
O processo mais simples e mais generalizado em fundições. Consiste em compactar, manualmente ou 
empregando maquinas de moldar, uma mistura refrataria plástica (areia de fundição, composta por areia 
silicosa, argila e água), sobre o modelo colocado ou montado na caixa de moldar. O metal é então vazado no 
seu interior. 
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Quais as diferenças entre os processos de fundição em areia verde manual, mecanizado e automatizado? 
Nos três processos o metal liquido é vazado em um molde de areia. No processo de areia verde manual, todo o 
trabalho é feito manualmente, desde o enchimento do molde com a areia, a compactação e a desmoldagem são 
processos manuais. No processo mecanizado, a compactação da areia é feita por pistões pneumáticos. No 
processo automatizado todas as etapas são feitas em serie por uma disamatic. 
Descreva as principais características apresentadas pelo processo Shell Molding. 
No processo Shell Molding o molde em que o metal é vazado é feito de uma resina resistente. Esse molde de 
resina tem uma pequena espessura. Diferente do processo de areia verde, o modelo neste caso deve ser 
metálico pois durante a confecção do molde o modelo deve estar aquecido para que a resina solidifique. O 
processo de fabricação do molde consiste em fixar o modelo na tampa de um reservatório com a resina 
liquida. Então o reservatório é virado sob a tampa para que uma casca de resina solidifique sobre o modelo. 
Depois disso a casca é retirada e este é o molde. As características deste processo são: maior precisão 
dimensional, melhor acabamento da peça, possibilidade de produzir peças complexas e precisas (virabrequins 
por exemplo) 
Descreva as principais características apresentadas pelo processo de fundição em molde cheio (lost foam). 
As peças metálicas são obtidas a partir de um modelo em poliestireno expansível contido em uma caixa de 
moldar contendo areia solta, sem ligantes. O metal penetra no molde degradando termicamente o modelo e 
ocupa perfeitamente o seu lugar, sendo que os gases gerados durante a queima escapam através da areia. 
Descreva as principais características apresentadas pelo processo Investment Casting. 
Processo de fundição de precisão com modelos perdidos em que se usa um modelo em cera sintética e o 
material usado para a moldação é um cerâmico. Denomina-se modelo perdido porque por fusão ou sublimação 
o modelo é removido do interior da moldação, dando lugar à peça vazada. É largamente aplicado na indústria 
automóvel e aeroespacial. 
Descreva as principais características apresentadas pelo processo de fundição centrífuga. 
Vaza-se metal liquido num molde dotado de movimento de rotação, de modo que a forca centrifuga origine 
uma pressão além da gravidade, a qual força o metal liquido de encontro as paredes do molde onde solidifica. 
Descreva as principais características apresentadas pelo processo de fundição em molde permanente. 
Possui alta capacidade de produção, utilizando a mesma matriz para milhares de peças sem grande variação 
dimensional. Geralmente feitos de aço ou ferro fundido Consiste em duas ou mais partes que são 
convenientemente fechadas e alinhadas de modo a formar a cavidade correspondente a forma desejada da 
peça. 
Descreva as principais características apresentadas pelo processo de fundição sob pressão convencional. Qual 
a diferença entre equipamentos de câmara quente e fria? 
Consiste em forçar o metal liquido sob pressão e velocidade na cavidade do molde, permitindo peças de 
paredes finas e formas complexas. Dimensões das peças são limitadas. Equipamento de alto custo. 
Câmara quente: o metal utilizado funde a uma temperatura baixa e não ataca o cilindro e pistão de injeção. O 
cilindro pode ser colocado diretamente no banho de metal fundido. 
Câmara fria: metal fundido ataca o material do sistema de bombardeamento, este não pode ser colocado em 
contato com o metal liquido 
Descreva as principais características apresentadas pelo processo Squeeze Casting. 
A solidificação ocorre sob pressão mecânica elevada, oferece alta produtividade e excelente capacidade de se 
obter componentes . 
Descreva as principais características apresentadas pelos processo de fundição do estado semi-sólido. 
Diferencie Rheocasting de Thixocasting. 
Os processos Semissólidos são aqueles em que o metal na zonapastosa é injetado em uma matriz, não 
possuem estrutura dendrítica, a estrutura é esferoidal, a qual apresentas melhores propriedades mecânicas 
Rheocasting, o metal fundido é resfriado até o estado semissólido com agitação constante que quebra as 
dendritas, produzindo uma lama com cerca de 30% de sólido (slurry) de partículas arredondadas de sólido em 
um líquido fundido que, pode ser facilmente moldada por injeção sob alta pressão em matrizes metálicas.  
Como o metal não contém superaquecimento e já estão parcialmente solidificada, os ciclos de processamento 
são mais rápidos e a vida útil das matrizes é maior. 
Thixocasting, não há manuseio de metal fundido. A liga é submetida agitação durante a solidificação O 
material sólido é então cortado a um comprimento determinado e reaquecido a um estado semissólido (cerca 
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de 40% líquido e 60% sólido). Nesta condição, o material tixotrópico pode ser manuseado como um sólido, 
mas flui como um líquido quando agitado ou comprimido. É então mecanicamente transferido para a câmara 
de injeção de uma máquina de fundição sob pressão (câmara fria) e injetado. 
Quais as diferenças esperadas entre as propriedades de fundidos produzidos pelo processo de fundição em 
areia em relação aos produzidos pelo processo de molde permanente? 
 
Qual a finalidade do preaquecimento no processo de fundição de molde permanente? 
Evita-se a umidade. Como é realizada sob alta pressão, este processo elimina a presença de porosidades, 
favorecendo a melhora das propriedades mecânicas do mesmo. 
É observado que a relação resistência/peso em fundição sob pressão aumenta com a redução da espessura de 
parede do componente. Explique. 
 
Explique por que o processo Squeeze casting produz componentes fundidos com melhores propriedades 
mecânicas, melhor precisão dimensional e acabamento superficial do que processos de molde dispensável. 
 
Classifique os processos de fundição de peças estudados em termos de taxa de solidificação. 
 
Em relação aos componentes apresentados a seguir: 
a) Indique o processo adequado de Fundição centrífuga (vertical ou horizontal). 
b) Determine as rotações adequadas para produção de componentes. 
Adote para os cálculos os seguintes limites de força de centrifugação: (i) Centrífuga vertical 60 G; (ii) 
Centrífuga horizontal 25 G. 
 
Quais as etapas na manufatura de um componente via processos MP? 
Fabricação do Pó, Mistura, Compactação, Sinterização. 
Quais os principais processos de preparação de pós metálicos? 
Atomização, Redução quimica de compostos particulados, deposição eletrolitica, pulverização, decomposição 
termica. 
O método de atomização é o mais utilizado para a preparação de pós metálicos.Descreva em linhas gerais o 
método e as principais variáveis que influem no processamento. 
Atomização corresponde a mais de 80% de todo o pó comercial produzido. Nesse processo o metal líquido é 
fragmentado em pequenas gotículas que esfriam e solidificam antes de entrar em contato entre si ou com uma 
superfície sólida. As principais propriedades e características incluem: composição química e a pureza, forma 
da partícula, tamanho da partícula, distribuição de tamanho, e a textura da superfície das partículas 
Explique os processos de infiltração e impregnação. Cite exemplos e explique autilização desses dois 
processos na manufatura de componentes. 
Impregnação: consiste em impregnar substâncias como óleos, graxas, impermeabilizantes para evitar 
corrosão/oxidação. É feita com banho quente, banho parcial (por capilaridade) ou a vácuo. 
Infiltração: é um processo de fechamento dos poros (total ou parcial) de uma peça sinterizada com baixa ou 
média densidade (5,6 até 6,8 g/cm³) com um metal ou liga de ponto de fusão mais baixo. A infiltração do 
metal líquido ocorre por efeito de capilaridade (atração molecular), e tem o objetivo de melhorar as 
propriedades mecânicas, resistência à corrosão, e também como prétratamento para acabamento superficial, 
como cromação, niquelação e galvanização. 
Quais as principais vantagens e desvantagens da utilização da Metalurgia do Pó? 
VANTAGENS : • Facilidade de automação do processo • Produtividade elevada: Processo adequado para 
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grandes lotes • Precisão e repetitividade • Máximo aproveitamento de material • Eliminação de operações de 
usinagem • Permite formas complexas, bom acabamento superficial e tolerâncias estreitas • Pureza dos 
produtos obtidos, e controle preciso da composição química. 
DESVANTAGENS: • Geometria da peça deve permitir extração • Custo de ferramental é elevado • Tamanho 
da peça, em função da capacidade de compactação (força envolvida) • Eventuais defeitos não podem ser 
corrigidos. 
Quais as principais razões para uso da tecnologia de pós(MP) para a preparação de componentes (através da 
Metalurgia do Pó? 
Único processo de fabricação economicamente viável para produção de metais refratários (Mo, Nb, Ta e W). 
Permite fabricação de componentes com porosidade controlada como mancais e filtros. 
Produção de peças metálicas de alta precisão dimensional, complexas, pequenas dimensões e grandes séries, e 
atende principalmente à indústria automobilística, de ferramentas elétricas e de eletrodomésticos 
Apresentar 5 (cinco) produtos metálicos produzidos por técnicas de materiais particulados, com sua rota de 
fabricação simplificada