Tecnologia de fundição

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Tecnologias de Fundição Eng.ª Leopoldina Alves
TECNOLOGIAS 
DE 
FUNDIÇÃO
Estes acetatos foram elaborados pela Engª. Leopoldina Alves no âmbito do 
Seminário em Tecnologias de Fundição para o Cese em Engenharia Industrial
PROCESSOS DE PRODUÇÃO INDUSTRIAL
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Tecnologias de Fundição Eng.ª Leopoldina Alves
Cronologia
4000 AC - Processo de Fundição por Cera 
Perdida (modelos perdidos) surge na China, 
Índia, Egipto, Nigéria e América do Sul.
2800 AC - Processos de obtenção de Ferro a 
partir dos seus minérios, por redução com 
carvão vegetal, na Mesopotâmia.
1000 AC - Início da idade do Ferro -
obtenção de ferro forjado.
250 a 100 AC - No período Romano a metalurgia 
do Ferro sofre um grande desenvolvimento a 
nível de utilizações importantes (machados, 
feramentas, charruas, canalizações e 
armamento).
1300 a 1400 - Desenvolvimento de fornos de 
fusão industrial. Tecnologia de obtenção de 
Ferro Fundido no forno de Cubilote.
1710 - Início da Revolução Industrial - o coque 
substitui o carvão industrial no Alto Forno. 
Início de utilização do Alto Forno na Europa.
1855 - Implantam-se os processos Bessemer, 
Thomas e Siemens-Martin. Para elaboração 
do aço a partir da gusa.
1890 - F.Osmond estuda o comportamento 
do fero a altas temperaturas e define os 
pontos críticos do Diagrama de Ferro 
Carbono.
1944 - O alemão Johannes Croning 
desenvolve e elabora a patente do processo 
de fundição Shell-Molding.
Desde 1960 - Desenvolvimento da fabricação 
por controlo das transformações para 
obtenção, em especial, de peças fundidas em 
aço de alta resistência
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Tecnologias de Fundição Eng.ª Leopoldina Alves
Fundição - Definição
Processo de enformaçãoenformação no estadoestado líquidolíquido, a quente, seguido de solidificação controladasolidificação controlada.
• Ferros Fundidos
• Aços
• Alumínio
• Cobre
• Magnésio
• Zinco
• Super-ligas
• Diversas
Materiais Materiais 
que podemque podem
serser
vazadosvazados
Ferro Fundido Cinzento, Nodular, Maleável, 
Ligado resistente ao calor, desgaste e 
ataque químico
Corrente, Baiza Liga, Alta Liga, Ligado
Latão, Bronze, Bronze Duro de Canhão,.Bronze
Alumínio, Bronze Silicioso 
Ligas Níquel, Ligas Cobalto
Ligas de Titânio, Ligas para Rolamentos,
Ligas Magnéticas, Ligas Refractárias
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Processo Convencional de Obtenção de Peças de Fundição
Meio Modelo 
Superior
Pinos de 
Centragem
Prensos
Meio Modelo Inferior
Meio Modelo 
Inferior Pinos de 
Centragem
Caixa de 
Moldação
Pinos de 
Fixação
Placa de 
Moldação
Areia de 
Desmoldação
Crivo
Areia de 
Moldação
Placa de 
Moldação
Régua de 
Alisamento
Placa de 
Moldação
Caixa de 
Moldação
Compactação Manual da Areia
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Processo Convencional Processo Convencional de de Obtenção Obtenção de de Peças Peças de de FundiçãoFundição
Pino Centragem Meio Modelo Inferior
Caixa de Moldação
Placa de Moldação
Pino de Centragem
Furos para Extracção
e alinhamento do 
Modelo
Furos para Extracção
e alinhamento do 
Modelo
Caixa de Moldação
Furo de Centragem
Furos para Extracção
e alinhamento do 
Modelo Meio Modelo Superior
PrensosFixação
Areia de 
Desmoldação
Enchimento da Caixa de Moldação
Canal de Vazamento
Bacia de Vazamento
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Processo Convencional de Obtenção de Peças de Fundição
Ataques
Canal de Distribuição
Canal de Distribuição Canal de Vazamento
Meia
Moldação
Meio
Modelo
Sistema Gitagem
Sistema Gitagem
Ataques
Sistema Gitagem
Cavidade na Moldação
Modelo
Bacia Vazamento
Canal Vazamento
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Classificação dos Processos de Fundição
Processos de Moldação
Destructível
Modelo Destructível
Processos de Moldação Destructível
Modelo Permanente
Processos de Moldação
Permanente
• Moldação em areia verde
• Moldação em areia seca
• Moldação com CO2/Silicato 
• Shell-Molding
• Caixa Fria e Presa a Frio
Moldação em areia
• Moldação em cerâmica
• Moldação em gesso
Moldação em 
agregado refractário
• Moldação com modelo
evaporável
Moldação em areia
• Moldação com modelos
perdidos
Moldação em 
agregado refractário
• Moldação sob pressão
gravítica
• Moldação sob-pressão
• Moldação sob baixa-
pressão
Moldes Metálicos
• Vazamento com pressão
de centrifugação
• Vazamento com 
pressões contra-gravíticas
• Vazamento por
compressão mecânica
• Vazamento contínuo
Moldes Metálicos
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Fundição Fundição em em AreiaAreia -- Vazamento GravíticoVazamento Gravítico
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Shell Shell MoldingMolding
1. Elaboração de um modelo 
permanente
2. Fixação do modelo a uma placa 
metálica que é aquecida (150ºC a 
300ºC) e revestida com 
desmoldante (Silicone)
3. Fixação de uma caixa com 
areia pré-revestida com resina à 
placa-modelo
4. Rotação da caixa e da placa-
modelo e queda por gravidade da 
areia sobre o modelo
5. Formação da meia moldação
6. Nova rotação da caixa e da 
placa-modelo e remoção da areia 
não polimerizada
7. Repetição para a outra meia 
moldação
8. União das meias moldações e
vazamento do material 
9. Extracção das peças
10. Acabamento final das peças
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Shell Shell MoldingMolding
• Maior precisão, tolerânicas 
dimensionais mais apertadas, maior 
rigor de forma
• Menor rugosidade superficial
• Rapidez de fabrico
• Redução do volume de areias de 
moldação
• Capacidade de armazenamento das
carapaças
• Moldações leves
• Processo mais económico que os de 
areia para produção de séries de 
peças
• Custo mais elevado das areias pré-
revestidas
• Custo mais elevado das placas-
modelo
• Limitação do processo a peças 
pequenas e médias (resistência 
mecânica das carapaças)
• Areias não recicláveis 
economicamente
• Espessuras mínimas obtidas de 6mm
VantagensVantagens
DesvantagensDesvantagens
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Moldação Moldação com com Modelos Perdidos Modelos Perdidos -- Investment Casting Process Investment Casting Process -- ““Cera PerdidaCera Perdida””
1. Elaboração dos modelos em cera
2. Construção da árvore de modelos
3. Imersão da árvore de modelos num banho de 
refractário de granulometria fina (lama refractária 
- revestimento primário)
4. Deposição de camadas de material refractário 
para constituição de um corpo em casca 
cerâmica auto-resistente 
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Moldação Moldação com com Modelos Perdidos Modelos Perdidos -- Investment Casting Process Investment Casting Process -- ““Cera PerdidaCera Perdida””
5. Destruição do modelo de cera por 
fusão 
6. Cozimento do material cerâmico da 
moldação para conclusão do processo 
de presa
7. Vazamento do metal fundido
8. Abatimento da moldação
9. Corte dos gitos, acabamento das
peças e controlo dimensional
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Moldação Moldação com com Modelos Perdidos Modelos Perdidos -- Investment Casting Process Investment Casting Process -- ““Cera PerdidaCera Perdida””
Vantagens
Desvantagens
• Flexibilidade de forma
• Tolerânicas dimensionais apertadas
• Grande produtividade
• Elevado rigor dimensional
• Bom acabamento superficial
• Baixo custo comparativamente com 
a maquinagem convencional
• Grande variedade de materiais 
utilizados
• Peças sem linhas de partição
• Espessuras mínimas inferiores àsobtidas por Shell Molding
• Peças de pequenas e 
médias dimensões
• Processo moroso e
exigente de obtenção dos 
modelos
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Fundição Fundição sob sob Pressão Pressão de de CentrifugaçãoCentrifugação
Fundição Fundição sob sob Pressão Pressão de de Centrifugação Centrifugação Vertical e HorizontalVertical e Horizontal
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Fundição Fundição sob sob Pressão Pressão de de Centrifugação Centrifugação -- AplicaçõesAplicações
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Fundição ContínuaFundição Contínua
Tandish
Molde de 
Fundição
Molde de 
bronze
refrigerado
Metal líquido
Roletes
Metal 
solidificado
Sistema de 
corte
Vantagens
• Maior Produtividade
• Uniformidade do produto
• Menor consumo energético
• Redução de mão-de-obra
• Melhor qualidade do produto
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Fundição ContínuaFundição Contínua
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Fundição ContínuaFundição Contínua
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Fundição ContínuaFundição Contínua