Apresentação FES

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Fundição e Sinterização
Professor: Juan Manuel Pardal
Fundição
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Introdução
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A transformação dos metais e ligas metálicas em peças de uso industrial pode ser realizada por intermédio de inúmeros processos, a maioria dos quais tem como ponto de partida o metal liquido ou fundido
Introdução
O líquido é derramado no interior de uma forma ou molde, cuja cavidade é conformada de acordo com a peça que se deseja produzir
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A “cavidade” do molde nada mais é, portanto, que um negativo da peça que se deseja fabricar
Introdução
De forma geral o processo de fundição faz parte das etapas do processo de fabricação de peças, pois as mesmas são submetidas a um trabalho de conformação mecânica no estado sólido 
O processo de fundição consiste em vazar (despejar) metal líquido em um molde contendo uma cavidade na geometria desejada para a peça final
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Introdução
O processo de fundição consiste em vazar (despejar) metal líquido em um molde contendo uma cavidade na geometria desejada para a peça final
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Introdução
O processo de fundição aplica-se a vários tipos de metais, tais como aços, ferros fundidos, alumínio, cobre, zinco, magnésio e respectivas ligas
O estudo dos fenômenos de solidificação do metal líquido no interior dos moldes é de vital importância, pois impacta diretamente na qualidade das peças fundidas produzidas 
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Introdução - Solidificação
O Atômo
Ligação Iônica
Ligação Covalente
Ligação Metálica
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Introdução - Solidificação
Ligação Metálica
Os elementos metálicos possuem átomos mais eletro positivos, os quais doam o cedem seus elétrons de valencia para formar uma “nuvem” de elétrons que rodeia esses átomos. Os corpos centrais (Carga +) ficam enlaçados mediante a atração mutua com os elétrons livres de carga negativa. 
 Ex:dois átomos de alumínio cedendo três elétrons cada um
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Introdução - Solidificação
Ligação Metálica
Os metais no estado sólido apresentam estrutura cristalina, isto é, os átomos que o constituem são dispostos de uma maneira organizada e periódica. Existe, assim, uma disposição típica dos átomos que, se reproduzindo, constitui a estrutura cristalina de um dado metal. Esta disposição típica chama-se célula unitária.
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Introdução - Solidificação
Ligação Metálica
Nos modelos de estudo da estrutura cristalina dos metais, considerando-se os átomos como esferas, os átomos vibram em torno de suas posições de equilíbrio, definidas pela célula unitária
A vibração dos átomos é função da temperatura e será tanto maior quanto maior for a temperatura do metal 
No estado líquido, tais átomos, além de vibrarem, não possuem posição definida, pois estão em movimento dentro do líquido
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Introdução - Solidificação
Ligação Metálica
Nesta colisão, surge um agrupamento momentâneo de átomos, formando um núcleo , com um dado arranjo atômico (CCC, CFC, HC, etc). O núcleo é um sólido que pode crescer ou se dissolver, dependendo da temperatura do sistema. O crescimento do sólido se dá por migração de átomos do liquido para o sólido, acoplando os átomos nas posições de equilíbrio do reticulado que é específico do metal em questão
Os átomos no estado líquido entram em colisão, envolvendo milhares de átomos simultaneamente. 
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Introdução - Solidificação
Células Unitárias
Cúbica de Corpo Centrado CCC
Cúbica de Face Centrada CFC
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Solidificação
Temperatura de Fusão
A temperatura de fusão é equivalente à de solidificação apenas em substâncias puras e sistemas eutéticos. Contrariamente ao senso comum, tal definição não significa que a solidificação se inicia nesta temperatura.
A temperatura na qual ocorre equilíbrio termodinâmico entre um sólido e seu respectivo líquido é a temperatura de fusão
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Solidificação
Temperatura de Fusão
A temperatura de fusão é equivalente à de solidificação apenas em substâncias puras e sistemas eutéticos. Contrariamente ao senso comum, tal definição não significa que a solidificação se inicia nesta temperatura.
A temperatura na qual ocorre equilíbrio termodinâmico entre um sólido e seu respectivo líquido é a temperatura de fusão
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Solidificação
O estudo da solidificação envolve duas abordagens distintas. Na abordagem termodinâmica, analisam-se as energias envolvidas na solidificação enquanto na abordagem cinética, analisa-se a velocidade com que os processos (de nucleação e crescimento) acontecem. 
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Solidificação
Fase
Fase é a porção homogênea de um sistema que tem características físicas e químicas definidas, como ser um metal puro
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Solidificação
Fase
Uma fase é identificada pela composição química e microestrutura, sendo que a interação de 2 ou mais fases em um material permite a obtenção de propriedades diferentes. Então, é possível alterar as propriedades do material alterando a forma e distribuição das fases
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Solidificação
Diagrama de Equilíbrio Binário
Os diagramas de fase binários que utilizaremos com freqüência no estudo da metalurgia física são construídos geralmente para uma pressão de 1 atm, possuindo no eixo vertical a temperatura e no horizontal a porcentagem em peso ou atômica dos elementos que compõem o sistema binário
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Solidificação
Diagrama de Equilíbrio Binário
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Solidificação
Diagrama de Equilíbrio Binário
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Solidificação
Na região L (estado líquido), a temperatura diminui por efeito de transmissão de calor através do molde
A temperatura aumenta a Partir de Tf -DT pelo efeito de rescalescência. Inicia-se a solidificação, através do aparecimento dos primeiros núcleos sólidos 
No patamar L+S há a coexistência dos estados líquido e sólido. Ao final do patamar toda a massa está solidificada (início da região S). 
A solidificação se inicia em uma temperatura situada no intervalo DT, portanto o líquido se encontra abaixo da temperatura de fusão ( Tf ),super-resfriado. 
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Solidificação
Balanço de Energia – Energia de Gibbs
Em sistemas sob pressão e temperatura constantes, a energia controladora do processo é a energia livre de Gibbs (G)
G = H-TS
Onde T é a temperatura, H é a entalpia e S a entropia da substância
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Solidificação
Balanço de Energia – Energia de Gibbs
A entalpia (H) pode ser entendida fisicamente como uma medida da quantidade de calor existente na substância e a mesma é “estocada” na forma de amplitude de vibração dos átomos. Portanto, a medida da entalpia (unidades de energia) reflete uma medida da energia de ligação entre os átomos
A entropia (S) pode ser entendida como uma medida da desorganização interna da substância, isto é, uma medida de como os átomos se arranjam. Em um líquido, os átomos se arranjam de modo desordenado enquanto em um sólido, há maior ordenação (menor entropia), pois os átomos ocupam posições regulares (formando o reticulado cristalino CCC, CFC, entre outros 
Sabe-se que no universo a energia é constante e que a variação da entropia é igual ou maior que zero (tendência ao desordem) 
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Solidificação
Balanço de Energia – Energia de Gibbs
A energia de Gibbs é portanto um parâmetro indicador da estabilidade em sistemas sob temperatura e pressão constantes. O sistema tende a seu estado de mínima energia livre
Para o caso de transformação de fases em uma substância, trabalha-se com a variação da energia livre DG , na forma:
Onde DH é a variação de entalpia e DS é a variação de entropia entre os estados da transformação (líquido e sólido)
DG= G sólido – G líquido ou DG = DH-TDS
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Solidificação
Balanço de Energia – Energia de Gibbs
DG £ G sólido – G líquido ou DG £ DH-TDS
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Solidificação
Balanço de Energia – Energia de Gibbs
Se o sistema sob temperatura e pressão constantes tende a evoluir no sentido de minimizar a energia livre de Gibbs, temos que a variação desta energia (DG) é um valor que indica o sentido espontâneo de uma reação de acordo com: 
DG > 0 : Reação impossível (não ocorre)
DG = 0 : Reação em equilíbrio
DG < 0 : Reação pode ocorrer (sentido espontâneo)
Quanto mais negativo for DG, maior a força motriz e maior a tendência de ocorrer a reação
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Solidificação
Termodinâmica da Nucleação
A nucleação é um fenômeno que pode ocorrer com a formação de
núcleos diretamente a partir do líquido (nucleação homogênea) ou com a formação de núcleos sobre superfícies pré-existentes (nucleação heterogênea)
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Solidificação
Nucleação Homogênea
O início da solidificação ocorre com a formação de núcleos sólidos estáveis que posteriormente crescem. 
Para que haja formação destes núcleos, é preciso que DG£ 0 
Por outro lado, a formação de um núcleo envolve duas energias:
DGTOTAL= DGVOL+DGSUP £ 0 
Forma mais realista de descrever geometricamente um embrião ou núcleo, pois a esfera é a figura geométrica que apresenta um mínimo de superfície para um máximo de volume
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Solidificação
Nucleação Homogênea
O início da solidificação ocorre com a formação de núcleos sólidos estáveis que posteriormente crescem. 
Para que haja formação destes núcleos, é preciso que DG£ 0 
A primeira é uma energia de volume (DGVOL), resultante da transformação do líquido em sólido e que é liberada pelo sistema, atuando como força motriz da solidificação
Por outro lado, a formação de um núcleo envolve duas energias:
A segunda é uma energia de superfície (DGSUP), pois o surgimento do núcleo implica na criação de uma interface entre sólido e líquido, que exige consumo de energia pelo sistema e atua como barreira à solidificação
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Solidificação
Nucleação Homogênea
DGTOTAL= DGVOL+DGSUP £ 0 
Uma vez que a nucleação se inicia com um certo super-resfriamento, DGVOL é sempre negativo sendo a força motriz do processo de solidificação 
Por outro lado, a criação da interface sólido-líquido exige consumo de energia e o DGSUP é positivo e proporcional à superfície da esfera
DGTOTAL=- 4p.R3/3.(dT/Tf) Lv+ 4p.R2.gSL
Lv : Calor latente de fusão (energia por unidade de volume)
gSL : Tensão superf. fases sólida e líquida (energia por unidade de superfície)
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Solidificação
Nucleação Homogênea
DGTOTAL é menor que zero para raio do núcleo igual a R1, o que sugere que o menor núcleo estável é aquele que possui raio R1
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Solidificação
Nucleação Homogênea
Todavia, caso se forme momentaneamente um núcleo com raio igual a R2, (onde DGTOTAL > 0), tem-se duas possibilidades: 
O núcleo pode perder átomos para o líquido, reduzindo seu tamanho e, consequentemente, aumentando DGTOTAL (seta 1), o que é termodinamicamente impossível
O núcleo receber átomos do líquido, aumentando seu tamanho e, consequentemente, diminuindo DGTOTAL (seta 2), o que é termodinamicamente viável
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Solidificação
Nucleação Homogênea
Então, existe um tamanho mínimo para que os núcleos possam crescer e se tornar estáveis. Este tamanho mínimo recebe o nome de raio crítico (Rc)
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Solidificação
Nucleação Homogênea
Ao Rc corresponde um DGCRIT , que é a barreira energética a ser vencida para haver solidificação. 
Esta barreira energética tem origem na necessidade de criar superfície (DGSUP, que consome energia) e por isso surge a necessidade de haver um certo super-resfriamento para que o líquido acumule energia volumétrica (DGVOL, força motriz) capaz de compensar tal barreira energética
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Solidificação
Nucleação Homogênea
Ex: Como pode ser determinado o Raio Crítico?
DGTOTAL=- 4p.R3/3.(dT/Tf) Lv+ 4p.R2. gSL
Derivando a seguinte equação e, igualando a zero obtém-se o raio crítico (Rc):
Rc =(2.gSL.Tf)/(Lv.dT)
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Solidificação
Nucleação Homogênea
Ex: Como pode ser determinado a DG Crítico (DGC)?
DGC= (16.p. gSL.Tf2/3. Lv2.dT2) = (4/3).p.gSL.Rc2
Substituindo a equação do Rc na do DGTotal:
Rc =(2.gSL.Tf)/(Lv.dT)
DGc como Rc diminuem de valor na medida que aumenta o super-resfriamento térmico
DGTOTAL=- 4p.R3/3.(dT/Tf) Lv+ 4p.R2. gSL
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Influência do Super-resfriamento Térmico 
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Propriedades de Interesse na Nucleação dos Metais:
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Solidificação
Nucleação Homogênea
(dT/Tf) aprox. 0,2 (20%)
A partir da tabela, de modo geral, tem-se:
(gSL) aprox. 10-8 Cal/cm2
(Lv) aprox. 102 Cal/cm3
Rc =(2.gSL.Tf)/(Lv.dT) 
Rc =10-7 cm = 10Å
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Solidificação
Nucleação Heterogênea
A nucleação heterogênea ocorre quando a solidificação ocorre a partir de superfícies pré-existentes, tais como as paredes do molde ou quando da presença de partículas sólidas no líquido
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Solidificação
Nucleação Heterogênea
Pode-se ilustrar que a superfície a ser criada pela nucleação a partir de um substrato (nucleação heterogênea) é menor, (comparada a da nucleação homogênea)
Este fato facilita o processo pois exige menor energia de interface (barreira energética)
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Solidificação
Nucleação Heterogênea
O núcleo resultante da presença de um substrato possui menor volume e portanto menor número de átomos
A presença de qualquer tipo substrato não é garantia de facilitar a nucleação, pois depende da tensão superficial entre núcleo e substrato, isto é, depende da molhabilidade entre ambos que, por sua vez, depende da composição química do núcleo e do substrato. Esta molhabilidade pode ser avaliada pelo ângulo de contato
A análise termodinâmica realizada para a nucleação homogênea pode ser aplicada para a nucleação heterogênea, porém substituindo-se a variável raio pela variável número de átomos (N) que constituem um núcleo
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Solidificação
Nucleação Heterogênea
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Solidificação
Nucleação Heterogênea
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Solidificação
Nucleação Heterogênea
Caso haja molhabilidade entre líquido e substrato, a energia crítica para nucleação torna-se menor
Quanto maior a molhabilidade, menor é o ângulo q e menor DGc para nucleação heterogênea
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Solidificação
Pode-se ilustrar esquematicamente as parcelas de energia de superfície, volumétrica e total para o caso de nucleação com (2) e sem substrato (1)
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Solidificação
A presença de um substrato diminui a energia de interface a ser criada (pois parte desta já existe no substrato), reduzindo a energia crítica total (de DGC1 para DGC2) e portanto o número de átomos necessários para formar o núcleo crítico (de N1 para N2), facilitando a nucleação
A presença de substrato diminui o número de átomos, mas não diminui o raio crítico
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Inoculantes
Na maioria dos casos o Desempenho de uma peça fundida é tanto maior quanto menor for o tamanho médio dos grãos cristalinos que a constituem 
Na tecnologia da fundição, o refino é conseguido normalmente através da adição ou inoculação ao metal líquido de substratos heterogêneos com alta potência de nucleação sob a forma de partículas finamente divididas
Os inoculantes são distribuídos uniformemente no seio de um metal líquido por meio de um veículo volátil a eles previamente mesclado 
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A tabela, a seguir, mostra alguns dos mais conhecidos inoculantes 
Inoculantes
Como exemplo a inoculação simultânea do Boro e Titânio no Alumínio sob a forma de sais metálicos, do tipo halogeneto exibe uma eficiência relativa elevada. 
Estes elementos são previamente misturados com Hexacloroetano que atua como veiculo volátil 
Ao entrar em contato com o Alumínio líquido, os sais de Boro-Titânio se decompõem instantaneamente, liberando pequenos substratos que são rapidamente disseminados no volume do metal fundido por meio da ação de efervescência que resulta da volatilização contínua do hexacloroetano 
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Estrutura do Lingote
Conforme mencionado, os metais líquidos são vazados em moldes para obtenção de peças ou lingotes. O lingote passa posteriormente por processos de deformação plástica visando a produção de chapas, barras, perfis, entre outros
Os grãos que aparecem na estrutura da peça ou do lingote podem ter diferentes tamanhos dependendo das taxas de extração de calor e gradientes térmicos em cada momento da solidificação
Desenvolvimento da Macroestrutura
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Estrutura do Lingote
Zona coquilhada*: Região de pequenos grãos com orientação cristalina aleatória, situada na parede do molde. Próximo à parede existe maior taxa de extração de calor e portanto elevado super-resfriamento, que favorece a formação destes grãos. Os grãos da zona coquilhada tendem a crescer na direção oposta a da extração de calor. Porém algumas direções cristalinas apresentam maior velocidade de crescimento que outras
Regiões de Granulação
*Coquilha: São os moldes metálicos utilizados para aumentar a taxa de resfriamento
do metal que solidifica dentro do molde. Coquille, em francês, significa concha
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Estrutura do Lingote
Zona Colunar: Região de grãos alongados, orientados na direção de extração de calor. Os grãos da zona coquilhada que possuem as direções cristalinas de maiores velocidades de crescimento alinhadas com a direção de extração de calor, apresentam aceleração de crescimento. Esta aceleração gera grãos alongados que compõem a zona colunar, situada na posição intermediária entre a parede e o centro do molde.
Regiões de Granulação
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Estrutura do Lingote
Zona Equiaxial*: Região de pequenos grãos formados no centro do molde como resultado da nucleação de cristais ou da migração de fragmentos de grãos colunares (arrastados para o centro por correntes de convecção no líquido). Nesta região os grãos tendem a ser pequenos, equiaxiais e de orientação cristalina aleatória
Regiões de Granulação
*Haverá uma zona equiaxial no caso de ligas metálicas, não se manifestando este fenômeno em metais puros onde os grãos colunares crescem até o centro do molde
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Estrutura do Lingote
Quando um metal líquido é vazado no molde, a temperatura do líquido, a uma pequena distância das paredes, cai abaixo da temperatura de solidificação, produzindo um considerável super-resfriamento nessa região mais externa e a velocidade de nucleação heterogênea é relativamente grande. Desse modo, a taxa de nucleação de grãos é alta na zona coquilhada e os grãos crescem pouco com orientação qualquer
Regiões de Granulação
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Estrutura do Lingote
Regiões de Granulação
Na zona colunar, a taxa de nucleação é pequena e predomina o crescimento dos cristais. Logo que a nucleação se inicia na zona coquilhada, a temperatura dessa região começa a subir novamente como resultado da liberação de calor latente de fusão. Quando isso ocorre, há a diminuição da temperatura à frente da interface entre zona coquilhada e líquido. Então, os cristais da zona coquilhada presentes na interface lançam ramos cristalinos para dentro do líquido super-resfriado, iniciando a formação da zona colunar
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Estrutura do Lingote
Regiões de Granulação
Como a maioria dos líquidos puros (monocomponentes) se contrai na solidificação, a contração do líquido no centro do lingote leva à formação de vazios 
Para que isso seja evitado, a prática comum é manter quente o topo do lingote, usualmente pela adição de compostos que se decompõem exotermicamente
Metal Puro
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Estrutura do Lingote
Lingote de Al com aproximadamente 5cm de largura , mostrando a formação da linha central de contração
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Estrutura do Lingote
Mudanças de Estrutura
Algumas vezes os grãos colunares ramificam-se e estes ramos se ramificam de novo (ramificações secundárias), podendo surgir até mesmo ramificações terciárias a partir das secundárias. Os grãos resultantes são então chamados dendritas, termo derivado da palavra grega dendron, que significa "árvore”, pois o cristal ramificado resultante tem a aparência de um pinheiro
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Estrutura do Lingote
Mudanças de Estrutura
Seção transversal de um lingote, apresentando a solidificação de uma liga metálica
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Estrutura do Lingote
Dendritas
Formam-se em quantidades cada vez maiores até se encontrarem
Seu crescimento é impedido pelo encontro das dendritas vizinhas, originando-se os grãos e os contornos de grãos que delimitam cada grão cristalino
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Estrutura do Lingote
Dendritas
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Fenômenos que ocorrem na Solidificação
Cristalização
Efeitos dos Cantos
As diagonais constituem planos de maior fragilidade (a)
Arredondamento dos Cantos (b)
(b)
(a)
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Fenômenos que ocorrem na Solidificação
Contração de Volume
Líquida:
 Correspondente ao abaixamento da temperatura até o inicio da solidificação
Solidificação: Correspondente à variação de volume que ocorre durante a mudança do estado líquido para o sólido
Sólida:
 Variação de volume que ocorre no estado sólido até a temperatura ambiente
Este fato influencia em sobremaneira o projeto dos modelos!!!!
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Fenômenos que ocorrem na Solidificação
Contração de Volume
A contração verificada durante a solidificação pode ocasionar: 
Trinca a quente 
 Tensões residuais
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Fenômenos que ocorrem na Solidificação
Contração de Volume
Durante a transformação do estado líquido para sólido, ocorre um agrupamento (empacotamento) dos átomos, formando estruturas ordenadas
Na maioria dos casos esta transformação é acompanhada por um aumento da densidade e, consequentemente, por uma contração, tal como ilustra a seguinte tabela (valores positivos indicam expansão)
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Fenômenos que ocorrem na Solidificação
Contração de Volume
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Fenômenos que ocorrem na Solidificação
Contração de Volume
Para o controle das contrações na linha central (Vazios) coloca-se uma peça postiça de material refratário “cabeça quente” ou “massalote” 
Por ser de material refratário o massalote vai reter o calor por um tempo mais longo e será a seção que solidificara por último concentrando-se neste local o vazio
O lingote resulta pela eliminação da sua cabeça superior
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Fenômenos que ocorrem na Solidificação
Contração de Volume
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Fenômenos que ocorrem na Solidificação
Defeitos da solidificação
Denomina-se defeito da solidificação toda a heterogeneidade surgida durante o esfriamento de um material fundido. A heterogeneidade refere-se à estrutura interna do material
As heterogeneidades podem ser:
De natureza física (poros)
De natureza química (segregações)
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Defeitos da Solidificação
Porosidade
A presença de poros pode ser causada por fenômenos diferentes: contração de solidificação e presença de gases dissolvidos
Como resultado da contração de solidificação, já abordada, surgem porosidades no material, que podem ser de dois tipos:
Macroporosidades
Microporosidades
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Porosidade
Condições para o surgimento de Micro ou Macroporosidades 
O fator de dependência mais determinante no tipo de porosidade é o intervalo de solidificação. Com excepção do Al, ligas metálicas com pequeno intervalo de solidificação (caso também de metais comercialmente puros) possuem dendritas pequenas na interface L-S e tendem a gerar macroporosidades
Ligas metálicas com grande intervalo de solidificação (caso de alguns latões) apresentam dendritas grandes na interface L-S e tendem a gerar microporosidades
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Porosidade
Condições para o surgimento de Micro ou Macroporosidades 
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Porosidade
Condições para o surgimento de Micro ou Macroporosidades 
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Macroporosidade
É um defeito de porosidade que se caracteriza por contrações concentradas em um único ponto da peça (que é a última região a se solidificar), resultando em um vazio grande e com superfície interna rugosa (formada pelas dendritas)
A forma e a localização da macroporosidade depende do tipo de extração de calor sofrido pelo molde
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Macroporosidade
Casos Típicos:
Em peças solidificadas unidirecionalmente (p.ex. com a frente de solidificação avançando de baixo para cima), há redução das dimensões da peça em apenas uma direção. Neste caso não se forma propriamente uma porosidade (ou cavidade), mas um rebaixo na superfície da peça (denominado de “rechupe”). 
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Macroporosidade
Casos Típicos:
No caso da extração de calor ocorrer igualmente nas três direções, forma-se uma cavidade no centro da peça
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Macroporosidade
Casos Típicos:
No caso de uma superfície extrair calor mais lentamente que as demais, forma-se um rechupe na região que se solidificou por último
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Macroporosidade
Como evitar/reduzir:
Uso de alimentadores (denominados de “massalotes”), 
Após a solidificação, o massalote é separado (cortado) da peça e descartado. O material descartado pode ser reciclado em fusões posteriores
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Microporosidade
É um defeito de porosidade que se caracteriza por suas pequenas dimensões e por estar distribuído ao longo da peça
Forma-se quando as dendritas presentes na frente de solidificação (interface L-S) são de grande tamanho. Logo, Há dificuldade do metal líquido penetrar entre as dendritas na interface L-S, devido à perda de carga. Com isto não são compensadas as contrações locais, aparecendo porosidades
entre os braços das dendritas 
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Microporosidade
Forma-se quando as dendritas presentes na frente de solidificação (interface L-S) são de grande tamanho. Logo, Há dificuldade do metal líquido penetrar entre as dendritas na interface L-S, devido à perda de carga. Com isto não são compensadas as contrações locais, aparecendo porosidades entre os braços das dendritas 
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Microporosidade
Como evitar/reduzir:
Aumentar a extração de calor na peça através do uso de resfriadores na parede do molde, ou usar moldes metálicos
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Porosidade
Desprendimento de Gases 
São bolhas de gás aprisionadas dentro da peça por causa da dissolução de gases por metais em estado líquido
Mecanismo de formação: Ao se solidificarem,os metais líquidos reduzem as condições de solubilidade do gás , formando bolhas que podem ficar aprisionadas
Casos típicos de ocorrência: Alumínio e aços efervescentes 
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Porosidade
Desprendimento de Gases 
Ao se solidificarem,os metais líquidos reduzem as condições de solubilidade do gás , formando bolhas que podem ficar aprisionadas
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Porosidade
Desprendimento de Gases 
Como reduzir:
-Adicionar materiais que possam combinar-se com o gás e formar massa sólida . Desoxidantes(Si, Mn, Al –SiO2-MnO-Al2O3)
-Manter baixa a temperatura do metal líquido, minimizando assim a dissolução dos gases no metal
-Fundir sob condições de vácuo
-Borbulhar gás inerte (argônio,nitrogênio) no metal líquido arrastando os gases dissolvidos para fora da massa de metal.
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Porosidade
Desprendimento de Gases 
Possível Efeito Benéfico (Chiaverini):
Em aços baixo carbono, na forma de lingotes a serem forjados ou laminados, as bolhas não são prejudiciais, pois elas, às temperaturas de conformação mecânica, principalmente para a fabricação de chapas, têm suas paredes soldadas. A rigor, essas bolhas podem ser até mesmo desejáveis.
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Fenômenos que ocorrem na Solidificação
Defeitos da solidificação
Denomina-se defeito da solidificação toda a heterogeneidade surgida durante o esfriamento de um material fundido. A heterogeneidade refere-se à estrutura interna do material
As heterogeneidades podem ser:
De natureza física (poros)
De natureza química (segregações)
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Defeitos da Solidificação
Segregações -Heterogeneidade Química
É a distribuição heterogênea de elementos de liga e impurezas dentro da estrutura do material provocada pela solidificação fora das condições previstas pelo diagrama de equilíbrio 
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Segregações
Origem da Segregação
A solidificação de ligas metálicas ocorre em geral conforme a faixa de temperaturas mostrada na figura (exceto no caso de ligas eutéticas)
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Segregações
Origem da Segregação
O metal ao ser resfriado atinge a temperatura liquidus. Nesta temperatura surgem os primeiros núcleos sólidos 
Na continuidade surgem mais núcleos e crescem os núcleos existentes. Em condições de equilíbrio (resfriamento lento) , cada partícula sólida na mistura L+S possui a composição correspondente à linha solidus. Por sua vez o líquido tem a composição ditada pela linha liquidus 
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Segregações
Origem da Segregação
O primeiro sólido formado possui 52% de Ni 
Durante a solidificação, a composição se altera de 52 a 40% de Ni, que é a composição média original da liga
Como resultado a composição química nestas condições é homogênea ao longo do grão
Na maioria dos casos reais a velocidade de solidificação não é baixa o suficiente para garantir as condições de equilíbrio
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Segregações
Caso real de resfriamento em situação de não equilíbrio
As partículas formadas terão, ao crescerem, diferentes composições na periferia e no núcleo
Observa-se que a temperatura na qual termina a solidificação é inferior àquela obtida sob condições de equilíbrio
A composição do sólido, ao invés de seguir a linha solidus segue a linha tracejada devido à falta de tempo para homogeneização da composição ao longo do grão
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Segregações
Caso real de resfriamento em situação de não equilíbrio
O resultado final é que os grãos formados possuem um gradiente de composição química, isto é, a composição varia do centro para a periferia do núcleo
Ocorre formação de zonas de distintas composições químicas dentro do grão, C1,C2,C3,C4,C5,
Não se tratam de grãos concêntricos, pois não há contornos de grão entre uma zona e outra. As zonas situam-se dentro do grão e freqüentemente não são perceptíveis em exame microscópico
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Segregações
Consequências
O último líquido a se solidificar que se situa no contorno de grão, tem temperatura de fusão mais baixa que o resto do material, inclusive do que aquela prevista pelo diagrama de equilíbrio
No caso de um reaquecimento da peça (por exemplo, no tratamento térmico posterior), pode ocorrer fusão (localizada) da região do contorno de grão, enquanto o centro do grão permanece sólido
A fusão localizada do contorno recebe o nome de liquação e resulta em intensas distorções dimensionais na peça (grandes empenhamentos) chegando a inutilizá-las
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Segregações
Consequências
A presença de impurezas, tais como S e P, tende a agravar o fenômeno, na medida em que as mesmas tendem a serem rejeitadas, durante a solidificação, dos núcleos sólidos para o líquido remanescente, resultando em concentrações elevadas nos contornos de grão
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Segregações
Outros Tipos de segregação
Além do zonamento (que é uma microssegregação), existem outros tipos de heterogeneidades químicas
Macrossegregação (normal e inversa): 
Segregação gravimétrica
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Macrosegregação
Outros Tipos de segregação
A macrosegregação tem a mesma origem da microsegregação causada pela rejeição de soluto do sólido para o líquido durante a solidificação. A diferença está no fato de que a macrosegregação ocorre ao longo da peça (e não apenas dentro do grão)
Uma vez que a solidificação ocorre da parede do molde para o centro da peça, é comum que ocorra aumento da concentração de solutos da periferia para o centro da peça. Este tipo de macrosegregação é denominada de segregação normal
Como a macro e a microsegregação tem a mesma origem, as peças fundidas costumam ter simultaneamente ambos os tipos de heterogeneidade
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Macrosegregação
Segregação em Peças Laminadas e Forjadas
Propriedades mecânicas diferentes ao longo da peça
Presentes nas zonas de menor tensão
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Segregação
Ocorre quando a composição química da liga é tal que, durante a solidificação formam-se fases sólidas com densidades muito diferentes
Durante a solidificação em ferros fundidos nodulares, forma-se primeiro a grafita (baixa densidade) no metal líquido (maior densidade). Portanto a grafita tende a boiar (fenômeno denominado de flotação). As grafitas flotantes podem movimentar-se e alinharem-se na peça, criando uma região de concentração
Segregação gravimétrica
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Segregação
As grafitas flotantes podem movimentar-se e alinharem-se na peça, criando uma região de concentração
Segregação gravimétrica
*
Considerações na Realização de Peças Fundidas
Desenho da Peça
Qualquer seja o processo de fundição adotado deve ser considerado:
Projeto do Modelo
Confecção do Molde (Moldagem)
Fusão do Metal
Confecção do Modelo (Modelagem)
Vazamento no Molde
Limpeza e Rebarbação
Controle de Qualidade
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Desenho das Peças Fundidas
Projetar a peça levando em consideração os fenômenos que ocorram na solidificação do metal líquido no interior do molde
Os fatores a considerar para evitar defeitos no interior do molde são:
Estrutura Dendrítica
Tensões de Resfriamento
Espessura das Paredes
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Desenho das Peças Fundidas
Projetar a peça de modo que haja uma variação gradual das diversas secções que a compõem, evitando-se cantos vivos e mudanças bruscas
Recomendações
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Desenho das Peças Fundidas
Paredes muito finas não se enchem bem de metal líquido
Considerar espessuras mínimas das paredes
Em certas ligas, como ferro fundido, as paredes finas propiciam um resfriamento mais rápido podendo resultar em locais com dureza elevada devido à influencia que a velocidade de resfriamento exerce sobre a estrutura
Recomendações
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Espessuras Mínimas das Paredes
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Desenho das Peças Fundidas
Prever conicidade
para melhor confecção do molde
O chamado “ângulo de saída” recomendado é de 3 graus
Recomendações
No processo de areia verde o destacamento do modelo pode destruir o molde
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Projeto do modelo
O modelo geralmente é feito em madeira , mais comumente em cedro. Outros tipos de madeiras utilizadas são: Imbuia, Peroba, Pinho e Pau-marfim
Para produção seriada, em que são utilizadas máquinas de moldar, o material mais comum para confecção dos modelos é o alumínio, devido a sua leveza e usinabilidade
*
Projeto do modelo
Os modelos são utilizados em uma única peça, sobretudo quando se trata de moldar e fundir peças volumosas, ou são montados em placas quando a produção é seriada e a peça de menores dimensões. O Modelos em placa facilitam a utilização de máquinas de moldar
Considerar o Volume de Produção
A partir do volume de produção depende a escolha do material do modelo – Madeira ou Metal - e de sua montagem em placa ou não
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Projeto do modelo
O modelo sempre será maior dependendo, considerando-se uma margem dimensional dependendo da liga a ser fundida
Considerar a Contração do Metal ao Solidificar
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Projeto do modelo
Principais recomendações no projeto e confecção dos modelos
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Projeto do modelo
Eliminar Rebaixos para Facilitar a moldagem
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Projeto do modelo
Deixar sobremetal para usinagem posterior
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Projeto do modelo
Divisão do Modelo
As linhas divisórias do modelo devem ser feitas em um mesmo nível tanto quanto possível. A linha divisória representa a linha das partes que formam a cavidade superior e a cavidade inferior do molde 
A linha divisória em a) não é reta e a peça torna-se mais difícil de fundir do que se fosse em b)
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Projeto do modelo
Estudar adequadamente a localização de Machos 
A localização de machos é função do tipo e forma de peça a ser produzida. O macho vai corresponder às cavidades que são necessárias nas peças fundidas, principalmente orifícios. 
Seu papel no molde é, por tanto, ao contrario do modelo em si, formar uma secção cheia onde o metal não penetra, de modo que, uma vez fundida, a peça apresente vazio naquele ponto. Assim sendo, o modelo deve prever partes salientes que permitam a colocação dos machos no molde 
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Projeto do modelo
Estudar adequadamente a localização de Machos 
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Projeto do modelo
Prever a colocação de canais de vazamento
Disposição e Nomenclatura normalmente utilizada
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Projeto do modelo
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Projeto do modelo
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Confecção do Molde ou Moldagem
O molde é o recipiente que contem a cavidade ou cavidades com a forma da peça a ser fundida e no interior das quais vai se vazado o metal líquido
A fase de moldagem permite distinguir os vários processo de fundição, os quais são classificados como:
Molde de Areia ou Temporário, por gravidade
Areia Verde
Areia Seca
Areia Cimento
Areia de Macho
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Confecção do Molde ou Moldagem
O molde é o recipiente que contem a cavidade ou cavidades com a forma da peça a ser fundida e no interior das quais vai se vazado o metal líquido
A fase de moldagem permite distinguir os vários processo de fundição, os quais são classificados como:
Molde metálico ou permanente
Por Gravidade
Sob Pressão
Moldagem pelo processo CO2
Fundição por Centrifugação
Fundição de Precisão
Em casca
Cera Perdida (de Investimento)
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Moldagem em Areia
O molde deve “preencher” uma serie de requisitos
Devem apresentar resistência suficiente para suportar o peso do metal líquido; ação erosiva do metal líquido no momento do vazamento; gerar a menor quantidade gás possível de modo evitar erosão do molde e contaminação do metal devendo também facilitar a purga de gases gerados para a atmosfera
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Moldagem em Areia
Caixa de Moldagem
Constituída de uma estrutura geralmente metálica de suficiente rigidez para suportar o socamento da areia na operação de moldagem, assim como a pressão do metal liquido durante a fundição
Geralmente é construída em duas partes: Caixa superior é inferior e os modelos são montados em placa
As caixas são dotadas de pinos e orelhas para sua centralização em relação ao modelo
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Moldagem em Areia Verde
Confeccionada a cavidade do molde, o metal é imediatamente vazado em seu interior
É o processo mais simples e mais generalizados em fundições. Consiste em compactar, manualmente ou empregando máquinas de moldar uma mistura refrataria plástica sobre o modelo colocado ou montado na caixa de moldar
A mistura refrataria plástica é também chamada de areia de fundição composta essencialmente de areia silicosa, argila e água
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Moldagem em Areia Verde
Seqüência de Operações no Processo de Areia Verde
Compactação utilizando soquete ou martelo pneumático
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Moldagem em Areia Verde
Seqüência de Operações no Processo de Areia Verde
Colocação da outra metade da caixa de moldagem contendo os modelos do alimentador e do canal de vazamento, logo procede-se à compactação
Se retiram os modelos dos canis A e B
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Moldagem em Areia Verde
Seqüência de Operações no Processo de Areia Verde
Abertura das Bacias do Alimentador e do Canal de Vazamento
Abertura do Canal de Entrada e Retirada do Modelo da Peça
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Moldagem em Areia Verde
Seqüência de Operações no Processo de Areia Verde
Fechamento da Caixa e Vazamento do Metal Fundido
Se retira a peça e cortam-se os canais
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Moldagem em Areia Verde
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Moldagem em Areia Verde
A areia de fundição deve apresentar certas características que permitam uma moldagem fácil e segura
Plasticidade e Consistência 
Para a determinação dessas e outras características se procedem a ensaios de laboratório
Moldabilidade
Dureza
Refratariedade
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Moldagem em Areia Verde
Os componentes de uma areia de fundição são os seguintes:
Areia
É o constituinte básico no qual devem ser consideradas às características de pureza, granulometria (tamanho, dureza, forma, refratariedade, permeabilidade e expansividade)
Argila
Constitui o aglomerante usual nas areias de fundição sintéticas (especialmente preparadas)
Carvão Moído
Utilizado eventualmente para melhorar o acabamento das peças fundidas
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Moldagem em Areia Verde
Os componentes de uma areia de fundição são os seguintes:
Dextrina
Aglomerante orgânico, para conferir maior resistência mecânica à areia quando secada (estufada)
Farinha de Milho Gelatinizada (Mogul)
Melhora a qualidade de trabalhabilidade da areia
Breu em Pó
Utilizado como aglomerante que confere, principalmente em areia seca, grande resistência mecânica
Serragem
Atenua os efeitos da expansão
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Moldagem em Areia Verde
Uma composição típica de areia sintética de fundição é (partes em peso):
Areia: 100
Argila: 20
Água:4
Areias para Machos:
Devem apresentar alta resistência depois de estufadas (150-250ºC) exibindo alta dureza, permeabilidade e inalterabilidade
Estão constituídas por areia natural, água, aglomerantes tais como silicato de sódio, cimento portland, piche (substancias betuminosas), melaços (resultante do processo de centrifugação da açúcar), farina mogul, óleos, etc
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Moldagem em Areia Verde
Machos
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Moldagem em Areia Verde
Machos
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Moldagem em Areia Verde
Exemplo de Utilização Machos
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Moldagem em Areia Verde
Preparação da Areias:
As areias de fundição são preparadas em misturadores especiais, onde os componentes são inicialmente misturados secos (durante 2 a 3 minutos), seguindo-se a mistura úmida pela adição aos poucos de água ate completa homogeneização da mistura
A areia usada é, geralmente, reaproveitada chegando-se a obter alto índice de recuperação (98%). Logo, após a desmoldagem, a areia deve ser peneirada e, a seguir, levada novamente ao misturador
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Moldagem em Areia Verde
Processo Mecânico
Empregam-se máquinas de compressão, impacto, vibratória, de projeção centrifuga, entre outras
Empregadas em fundições modernas de produção seriada
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Moldagem em Areia Verde
Processo Mecânico
Processo Vibratório
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Moldagem em Areia Verde
Processo Mecânico
Compressão da areia no interior da caixa de moldar de modo que seu nível fique mais baixo do que a altura da caixa
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Moldagem em Areia Verde
Processo Mecânico
Enchendo o molde com excesso
de areia, comprimindo e nivelando de acordo com a altura da caixa 
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Moldagem em Areia Seca ou Molde Estufado
Características
Neste caso a areia deve conter aditivos orgânicos para melhorar suas características 
A secagem tem lugar em estufas apropriadas em temperaturas que variam entre 150 a 300ºC
Em comparação ao processo úmido, este processo possui maior resistência à pressão do metal liquido, maior estabilidade dimensional, dureza, permeabilidade e melhor acabamento da peça fundida sendo aplicado a peças de qualquer dimensão ou peso
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Moldagem em Areia Seca ou Molde Estufado
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Processo de Moldagem Plena
Características
Neste processo são empregados modelos de espuma de poliestireno. Blocos e chapas desse material podem ser cortados, gravados e colados em formatos variados. Como seu peso é muito pequenos (16 Kg/m3), permitem a confecção de modelos de grandes dimensões
A moldagem é conduzida do mesmo modo que a empregada quando se tem modelos de madeira, embora se recomende menor pressão durante a moldagem. Quando o metal líquido é derramado no interior do molde, ele vaporiza o poliestireno e preenche os espaços vazios
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Processo de Moldagem Plena
Características
Algumas das vantagens do processo são: minimização de ângulos de saída , pouca ou nenhuma quantidade de aglomerante misturada na areia e redução drástica da quantidade de machos
As desvantagens eventuais se relacionam com o gás gerado que pode ocasionar alguns problemas e com o acabamento da superfície que, em geral, é mais grosseiro do que o obtido na moldagem normal 
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Moldagem em Molde Metálico
Características
Os processos que empregam moldes metálicos são:
Fundição em Molde Permanente
Fundição Sob Pressão
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Moldagem em Molde Metálico
Moldes Permanentes
A aplicação mais conhecida é a de fundição de lingotes, ou seja, peças de forma regular, cilíndrica ou prismática, que irão ter posterior processamento
Os moldes, nesse caso, são chamados de “lingoteiras”
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Moldagem em Molde Metálico
Lingoteiras
Vertical
Horizontal
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Moldagem em Molde Metálico
Lingoteiras
Em geral, as lingoteiras são inteiriças, ou com o fundo constituído de uma placa sobre a qual o corpo da lingoteira se apóia
Os tipos verticais são empregadas, geralmente,para a fundição de lingotes de aço, entretanto, as horizontais são muito utilizadas para metais e ligas não ferrosas
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Moldagem em Molde Metálico
Lingoteiras
A lingoteira inteiriça é empregada principalmente quando se utiliza ”cabeça quente” ou “massalote” o que facilita a extração do lingote solidificado
Normalmente, o vazamento do metal líquido é feito pela parte superior da lingoteira. Entretanto, são empregadas também lingoteiras com enchimento pelo fundo, através de canais de vazamento. Essa técnica propicia um enchimento mas uniforme do metal no interior da lingoteira
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Moldagem em Molde Metálico
Lingoteiras
Em certos casos são empregados moldes permanentes mistos como mostrado na figura
Os moldes permanentes são geralmente feitos de aço ou ferro fundido. Em alguns casos empregam-se ligas de cobre como bronzes (Cu-Sn)
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Moldagem em Molde Metálico
Lingoteiras
Pelo processo de molde permanente utilizando a ação da gravidade muito tipos de peças são produzidas
O molde consiste em duas o mais partes que são convenientemente alinhadas e fechadas, de modo a formar a cavidade correspondente à forma desejada da peça. Depois de que a peça solidifica, o molde é aberto e a peça retirada manualmente
Aplicado em Ligas de Aluminio, Magnesio, Cobre, Zinco e Ferro fundido cinzento
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Moldagem em Molde Metálico
Lingoteiras
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Moldagem em Molde Metálico
Lingoteiras
Em ligas de alumínio, pode-se produzir peças com até cerca de 300Kg de peso, no caso do ferro fundido cinzento, o processo deixa de ser prático para peças de peso superior a cerca de 15Kg
As peças comparadas com as produzidas em moldes de areias, apresentam maior uniformidade, melhor acabamento superficial, tolerâncias dimensionais mais estreitas e melhores propriedades mecânicas
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Moldagem em Molde Metálico
Lingoteiras
Geralmente, o processo é limitado a peças de dimensões relativamente pequenas, devido ao alto custo do molde, por essa mesma razão, o processo não se recomenda para pequenas series
Nem todas as ligas metálicas podem ser fundidas em moldes permanentes e, finalmente, formas muito complexas dificultam o projeto do molde e tornam difícil a extração da peça de seu interior
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Moldagem em Molde Metálico
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Moldagem em Molde Metálico
Fundição Sob Pressão
Consiste em forçar o metal líquido, sob pressão, a penetrar na cavidade do molde, chamado matriz. A matriz é metálica, portanto, de natureza permanente e, assim ser usada, inúmeras vezes
Devido à pressão e à conseqüente alta velocidade de enchimento da cavidade do molde, o processo possibilita a fabricação de peças de formas bastante complexas e de paredes mais finas que os processos por gravidade permitem
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Moldagem em Molde Metálico
Fundição Sob Pressão
A matriz é geralmente construída em duas partes que são hermeticamente fechadas no momento do vazamento do metal líquido 
Ela pode ser utilizada fria ou aquecida à temperatura do metal liquido, o que exige materiais que suportem essas temperaturas
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Moldagem em Molde Metálico
Fundição Sob Pressão
O metal é bombeado na cavidade da matriz e sua quantidade deve ser tal que não só preencha inteiramente essa cavidade, como também os canais localizados em determinados pontos para evasão de ar. Esses canais servem igualmente para garantir o preenchimento completo das cavidades da matriz. Simultaneamente produz-se alguma rebarba
Enquanto, o metal solidifica, mantém-se a pressão durante um certo tempo, até que a solidificação se complete
A seguir a matriz é aberta e a peça é expelida. Procede-se, então, a limpeza da matriz é a sua lubrificação para posterior realização de um novo ciclo
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Moldagem em Molde Metálico
Fundição Sob Pressão
Produção de peças mais complexas que no caso de fundição por gravidade
Vantagens
Produção de peças de paredes mais finas e tolerâncias dimensionais mais estreitas
Produção de peças praticamente acabadas
Alta capacidade de produção
Utilização da mesma matriz para milhares de peças produzidas, sem existirem variações significativas com o decorrer da produção
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Moldagem em Molde Metálico
Fundição Sob Pressão
Algumas ligas, tais como a de Alumínio, apresentam maiores resistência qu se fundidas em areia
Vantagens
As dimensões das peças são limitadas (5-25 Kg)
As peças fundidas sob pressão podem ser tratadas superficialmente , por revestimentos superficiais, com um preparo mínimo da superfície
Dificuldade de evasão de ar (Porosidade)
Desvantagens
Alto custo. Efetivo para altos volumes de produção
Geralmente , empregado para ligas cuja temperatura de fusão não seja superior à de ligas base cobre
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Moldagem em Molde Metálico
Fundição Sob Pressão
Câmara Quente: Quando o cilindro e pistão são colocados no banho de metal fundido
Baixa temperatura de fusão não atacando ao conjunto (Pistão-Cilndro)
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Moldagem em Molde Metálico
Fundição Sob Pressão
A capacidade de produção varia entre 50 e 500 peças por hora
As peças fundidas vão de poucas gramas até 25 Kg
Câmara Quente: Quando o cilindro e pistão são colocados no banho de metal fundido
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Moldagem em Molde Metálico
Fundição Sob Pressão
Empregadas para fundir sob pressão alumínio, magnésio e ligas de cobre
Possui um orifício de vazamento no topo da câmera
Câmara Fria: Quando o metal fundido ataca o sistema de bombeamento
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Moldagem em Molde Metálico
Fundição Sob Pressão
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Fundição por Centrifugação
Consiste em vazar o metal liquido em um molde dotado de movimento de rotação, de modo, que a força centrifuga origine uma pressão além da gravidade, a qual força o metal liquido ao encontro com as paredes do molde onde solidifica
Tubos de ferro fundido para linhas de suprimento de água
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Fundição por Centrifugação
A máquina consiste em um molde metálico cilíndrico, montado em roletes, de modo que possa se implementar um movimento
de rotação
O cilindro é rodeado de camisas de água estacionaria , montadas sobre rodas, de modo a permitir que o conjunto se movimente longitudinalmente
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Fundição por Centrifugação
Sistema Vertical de Centrifugar
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Fundição por Precisão
Os processos de fundição de precisão utilizam um molde obtido pelo revestimento de um modelo consumível com uma pasta ou argamassa refrataria que endurece à temperatura ambiente ou mediante adequado aquecimento
Uma vez endurecida essa pasta refratária, o modelo é consumido ou inutilizado. Tem-se assim uma casca endurecida que constitui o molde propriamente dito, com as cavidades correspondentes à peça que se deseja produzir
*
Fundição por Precisão
Vazado o metal líquido no interior do molde e solidificada a peça correspondente, o molde é igualmente inutilizado
Assim ao contrario do que ocorre na fundição em areia verde, onde o modelo é usado inúmeras vezes e o molde é inutilizado, nos processos de fundição de precisão, tanto o modelo como o molde são inutilizados
O modelo consumível é confeccionado a partir de matrizes, cujas cavidades correspondem à forma do modelo. Essa matriz é praticamente permanente
*
Fundição por Precisão
Vantagens do Processo
Capacidade de produção de peças complexas
O processo permite rigoroso controle do tamanho e contornos dos grãos, solidificação direcional e orientação granular, o que resulta em controle mais preciso das propriedades mecânicas
As peças podem ser produzidas praticamente acabadas, necessitando pouca ou nenhuma usinagem posterior, o que torna mínima a importância de adotarem-se ligas fáceis de usinar
Maior precisão dimensional e menor rugosidade superficial
*
Fundição por Precisão
Desvantagens do Processo
As dimensões e o peso são limitados, por questões econômicas, físicas e pela capacidade do equipamento disponível. O peso recomendado para as peças fundidas por precisão não deve ser superior a cerca de 5 kg
O investimento inicial para peças maiores (de 5 a 25 Kg) é normalmente muito elevado
*
Fundição por Precisão
Exemplos de Peças Obtidas
Peças estruturais da industria aeronáutica (alumínio e Aço inoxidável)
Equipamentos aeroespaciais (aço inoxidável, alumínio)
Peças estruturais para motores de avião (aço inoxidável e ligas resistentes ao calor)
Motores elétricos (aço doce, ligas cobre-berílio, latão ao silício, aço inoxidável, cobre)
Turbinas a gás (aço inoxidável, ligas de níquel, ligas resistentes ao calor e ao desgaste)
*
Fundição por Precisão
Processo “Cera Perdida”
A cera é injetada na matriz para confecção dos modelos
Os modelos de cera endurecida são ligados a um canal central
Um recipiente metálico é colocado ao redor do grupo de modelos
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Fundição por Precisão
Processo “Cera Perdida”
O recipiente é enchido com uma pasta refrataria chamada “investimento” para confecção do molde
O molde endurece e, pelo aquecimento, os modelos são derretidos
O molde aquecido é enchido do metal líquido, sob ação de pressão, por gravidade, a vácuo ou por força centrifuga
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Fundição por Precisão
Processo “Cera Perdida”
O material do molde é quebrado e as peças fundidas são retiradas
As peças são separadas do canal central e dos canais de enchimento, sendo posteriormente esmerilhadas
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Fundição por Precisão
Processo “Cera Perdida”
*
Fundição por Precisão
Processo de Fundição em Casca “Shell Molding”
O molde é confeccionado a partir de areia e uma resina, endurecível pelo calor, a qual atua como aglomerante 
A mistura é colocada sobre a superfície de um modelo metálico
O conjunto é aquecido e endurece, resultando aderência mútua dos grãos de areia; forma-se assim, uma casca resistente e rígida que constitui a metade do molde
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Fundição por Precisão
Processo de Fundição em Casca “Shell Molding”
Logo, o modelo é extraído, sendo a outra metade do molde confeccionada de modo idêntico
Prontos os moldes, são colocados os machos na sua cavidade, se necessários
As metades são juntadas e pressas, geralmente por colagem
*
Fundição por Precisão
Fundição em Casca pelo sistema manual de caixa basculante
A placa com o modelo, aquecido entre 177ºC e 260ºC, é levada à caixa basculante, mantida na sua posição normal, contendo a areia de fundição
A caixa basculante é girada 180º para que areia caia sobre o modelo
O calor provoca a fusão da resina e liga as partículas de areia, onde quanto mais longo o tempo de contato, mais espessa é a casca resultante (4,7-9,5 mm). O tempo necessário para atingir essa espessura varia entre 15 e 60 segundos
*
Fundição por Precisão
Processo de Fundição em Casca “Shell Molding”
A caixa basculante é levada à sua posição normal. O conjunto completo de modelo e molde é estufado a cerca de 315ºC
O molde é extraído do modelo e está pronto para ser utilizado
Se o molde for constituído por duas cascas, a outra metade é confeccionada do mesma maneira e as duas metades são coladas
Em seguida, procede-se ao vazamento do metal líquido
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Fundição por Precisão
Processo de Fundição em Casca “Shell Molding”
Vantagens
Produzir peças com tolerâncias de (0,127 mm), de modo que, em operações de usinagem para acabamento menor quantidade de metal é removida
Na presença de orifícios, os machos podem freqüentemente fazer parte do modelo, de modo que são confeccionados e posicionados com maior precisão. Na prática se obtém orifícios relativamente pequenos
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Fundição por Precisão
Processo de Fundição em Casca “Shell Molding”
Vantagens
Não há necessidade de prever ângulos de saída maiores que ½º a 1º, facilitando a operação de usinagem final
Podem ser fundidas seções muito finas (2,5-5 mm), onde os ângulos de concordância podem ser pequenos. No entanto, é preciso cuidado para que isso não afete a resistência mecânica das peças
Qualquer tipo de metal , com características de fusão fácil, pode ser utilizado na produção de peças por fundição em casca, as dimensões destas podem atingir 1200 a 1500 mm, Contudo, a maioria das peças fundidas em casca possui a metade ou menos dessas dimensões
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Fundição por Precisão
Processo de Fundição em Casca “Shell Molding”
Desvantagens
O custo do modelo é maior, porque o mesmo deve ser metálico, geralmente alumínio ou ferro fundido. Além disso, os modelos devem estar isentos de defeitos superficiais, os quis podem dificultar a remoção da casca
A areia à base de resina é de custo relativamente elevado, além de ser mais difícil de armazenar e manusear
As dimensões das peças fundidas em casca são limitadas, quando comparadas às peças produzidas em fundição convencional. Contudo, essas dimensões são geralmente maiores do que as obtidas por intermédio da fundição sob pressão
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Fundição por Precisão
Processo de Molde Cerâmico
Destinado à produção de peças de grande precisão, tais como aço ferramenta, ligas de cobalto, titânio, aço inoxidável e ligas não ferrosas
Os dois principais processos são denominados respectivamente de “Unicast”, licenciado pela Unicast development Corporation e o “Shaw” licenciado pela Avnet Shaw Division
Em ambos os processos são utilizados modelos convencionais de madeira, plástico ou metal, montados em caixas de moldagem
*
Fundição por Precisão
Processo de Molde Cerâmico
Os dois principais processos são denominados respectivamente de “Unicast”, licenciado pela Unicast development Corporation e o “Shaw” licenciado pela Avnet Shaw Division
Em vez de areia, emprega-se uma pasta refrataria, preparada a partir de misturas rigorosamente controladas de pó cerâmico com um ligador líquido catalítico (um silicato alcalino)
Os ingredientes são misturados e, imediatamente, derramados sobre o modelo. A pasta solidifica , em aproximadamente 3 a 5 minutos, tornando-se um sólido de aparência gelatinosa que pode ser extraído do modelo
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Fundição por Precisão
Processo de Molde Cerâmico
Os dois principais processos são denominados respectivamente de “Unicast”, licenciado pela Unicast development Corporation e o “Shaw” licenciado pela Avnet Shaw Division
No processo Shaw, o molde é aquecido e o álcool contido na substância catalisadora evapora, deixando
uma malha de fissuras finas no molde, permitindo que ar e gases escapem durante o vazamento
No processo Unicast, o molde verde é submetido à ação de um banho químico, por aspersão ou imersão. Resulta uma interação catalisadora que origina uma estrutura no molde de aparência celular ou esponjosa
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Fundição por Precisão
Processo de Molde Cerâmico
Os dois principais processos são denominados respectivamente de “Unicast”, licenciado pela Unicast development Corporation e o “Shaw” licenciado pela Avnet Shaw Division
Os moldes são estufados a temperaturas até cerca de 980ºC, durante aproximadamente uma hora. São a seguir montados, com os machos localizados e, finalmente procede-se ao vazamento
Por esses processos, pode-se fundir peças até cerca de 900 Kg, embora os pesos mais comuns se situem entre 4,5 e 90 Kg
*
Fundição por Precisão
Processo de Molde Cerâmico
Entre as peças produzidas pode ser citadas: Matrizes de forjamento, matrizes para fundição sob pressão, bocais de extrusão, algumas ferramentas para usinagem e muitos componentes mecânicos
Os moldes cerâmicos possuem um coeficiente de dilatação quase nulo e suas paredes são muito resistentes, de modo que permitem a fabricação de peças de altas precisão
A precisão dessas peças varia de mais ou menos 0,125 mm para peças pequenas a mais ou menos 1,14 mm para peças com dimensões laterais de 380 mm ou mais 
*
Fundição Contínua
Neste processo, as peças fundidas são longas com seções quadradas, retangular, hexagonal ou de formatos diversos
O processo funde barras de grande comprimento, com as seções mencionadas, as quais serão posteriormente processadas por usinagem ou pelos métodos de conformação mecânica no estado sólido
*
Processo de Fundição Contínua
O processo consiste em vazar o metal líquido em um cadinho aquecido. Assim sendo, o metal líquido escoa através de matrizes de grafita ou cobre, resfriadas a água
A barra já no estado sólido, porém ainda quente, é pega por cilindros de laminador e arrastada para frente, com velocidade correspondente às velocidades de resfriamento e solidificação do metal
No percurso, a barra continua resfriando e é cortada pelo emprego de serras circulares ou chama de oxiacetileno. As peças cortadas são submetidas a processamento posterior
*
Processo de Fundição Contínua
Na máquina vertical para fundição contínua acostuma-se fundir, aço, ligas não ferrosas e ferro nodular
O aços pode ser produzido em placas com dimensões de até 1930 mm de largura por 230 mm de espessura ou em tarugos quadrados, aptos para serem usados em grandes laminadores
Barras com as mais variadas seções podem ser obtidas a partir de alumínio, latão, ferro nodular etc.
*
Fundição e Sinterização
Professor: Juan Manuel Pardal
Sinterização
*
A sinterização ocorre quando partículas de no máximo poucas centenas de micrometros (1mm=10-6m) de diâmetro encontram-se em estreito contato e a temperatura é suficientemente alta para produzir a união por coalescência, isto é, pela fusão de superfícies adjacentes
Introdução
Muitas vezes as partículas em contato podem ser até milimétricas. Mas se a temperatura do ambiente ultrapassar o ponto de fusão de algumas partículas, ocorrerá a sinterização pela formação de uma fase líquida
*
Em ambas as situações para que a sinterização ocorra é necessário que o sistema de partículas esteja o mais empacotado possível e que os vazios existentes entre elas sejam também, no máximo, micrométricos
Introdução
*
Microesferas de vidro de ~1mm de diâmetro e bolas de gude (~10mm) foram aquecidas ao mesmo tempo, dentro do mesmo forno, à temperatura de 750 C durante 1 hora
Introdução
As microesferas sinterizam e apresentam formação do pescoço característico do processo de sinterização
*
Quanto maior a esfera, menor é a relação área/volume da partícula e menor é a tendência à sinterização
Introdução
*
A sinterização é o método mais antigo para a fabricacão de cerâmicas, especialmente de tijolos, telhas, pisos, azulejos e utensílios
Aplicações
A sinterização de pós é também largamente aplicada na produção de refratários, polímeros, metais e de alguns tipos de materiais compósitos 
A sinterização de polímeros é técnica amplamente utilizada em vários ramos industriais, como a indústria automobilística, eletro-eletrônica,etc. São exemplos de compósitos obtidos por processo de sinterização, as ferramentas de carbonetos (ou carbetos), peças e componentes de fibra de vidro, compósitos metal-cerâmicos resistentes ao calor (refratários), materiais abrasivos, etc. 
*
Entre os metais cuja principal rota de obtenção é a sinterização estão os metais de alto ponto de fusão, como o tungstênio (W), tântalo (Ta), molibdênio (Mo), nióbio (Nb) 
Aplicações
A sinterização é também a principal e quase exclusiva rota de obtenção de peças cerâmicas especiais
*
Aplicações
Peças Estruturais:
- Automobilística
- Ferramentas elétricas
- Eletrodomésticos
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Aplicações
*
Aplicações
Peças Estruturais:
Materiais:
- Aço Carbono
- Aço Inox
- Ferro
- Bronze
- Latão
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Aplicações
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Aplicações
- Peças para amortecedor
- Bielas de motor
- Engrenagens
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Aplicações
Buchas autolubrificantes
- Bronze
- Ferro
- Ferro Grafite
- Ferro Bronze
- Automobilística
- Eletrodomésticos
- Ferramentas elétricas
- Motores elétricos
*
Aplicações
Filtros Metálicos
- Automobilística
- Pneumática
- Combustíveis
- Máquinas
- Eletrônica
Materiais:
- Bronze
- Aços Inoxidáveis
*
Aplicações
Metal Duro e Aços Feramenta
- Pastilhas para usinagem
- Ferramentas de corte
*
Inserto para assentos de válvula:
Componentes submetidos a erosão e desgaste
Aplicações
*
Componentes Cerâmicos
- Corpo de velas
- Isoladores elétricos
- Aplicações contra desgaste
- Aplicação contra corrosão
- Aplicação em altas temperaturas
Aplicações
*
Materiais de Fricção:
- Discos de embreagem
- Pastilhas de freio
Aplicações
*
Contatos elétricos:
- Contatores
- Relês
- Chaves e Interruptores
Aplicações
*
Escovas elétricas:
- Motores elétricos
- Alternadores
Aplicações
*
Materiais magnéticos:
- Injeção de Combustível
- Componentes de motor elétrico
- Imãs
- Tubos de TV
Aplicações
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Aplicações
Filamentos de Lâmpada
*
Eletrodos de solda
Aplicações
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Peças especiais:
Aplicações
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Aplicações médicas e dentárias:
-Peças para aparelhos ortodônticos
Aplicações
 Implantes ortopédicos temporários
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Mercado
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Mercado
Fonte: Metaldyne
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Mercado
Venda de Produtos Sinterizados por Setor
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Mercado
Venda de Produtos Sinterizados por Setor
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Fluxograma do Processo
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Fluxograma do Processo
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Tipos de Pó
Pós Base
Ferro, Cobre, Bronze, Latão, Inox
Tipos de pós mais usados na fabricação de peças estruturais e buchas autolubrificantes
Aditivos e Lubrificantes
Carbono, Cobre, Estearatos, Ceras,
MnS, Níquel, Molibdênio, Estanho
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Obtenção do Pó
Matéria Prima
Pós metálicos de ligas metálicas e não-metálicos
Reações químicas e decomposição
Atomização de Metais Fundidos
Deposição Eletrolítica
Processamento Mecânico
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Obtenção do Pó
Reações químicas e Deposição eletrolítica
Produção de Pó de Ferro e Cobre
Processo Carbonila na Produção de Ferro e Niquel
Processos Mecânicos
Decomposição
Aplicada em metais duros e quebradiços como Ferro e Bismuto eletroliticos
Este processo é aplicado como operação complementar na obtenção do pó
*
Obtenção do Pó
Este processo de produção de pós metálicos atualmente é o mais importante, pois é extensamente aplicado na produção de pó de ferro
Atomização de Metais Fundidos
Este processo é também aplicado a qualquer metal ou liga metálica, desde aços, cobre, bronze, latão, alumínio, assim como, aços inoxidáveis, aços para ferramentas, superligas, entre outras.
*
Mercado
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Atomização
O processo de obtenção de pó por atomização pode ser por:
Atomização em água 
Atomização a gás
O processo consiste em pulverizar um líquido metálico em partículas finas (<150mm)
O metal líquido é forçado a passar por um pequeno orifício
Logo a corrente metálica é desintegrada por um jato de água, ou gás
*
Atomização
Atomização
a Gás
Sumarizando, o processo consiste em desintegrar um filete de metal fundido com um jato pressurizado de água ou gás (ar, argônio, nitrogênio, hélio…)
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Atomização
Atomização horizontal
Atomização vertical
*
Atomização
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Atomização
Pressão de água ou do gás
Influência no características do pó produzido
Geometria do conjunto de pulverização
A atomização a água normalmente conduz a partículas ou pós irregulares e angulosos enquanto a atomização a ar produz pós de geometria mais esfericas
O tamanho e a forma das partículas variam em função de vários parâmetros, entre os quais se destacam: A espessura do filete , a pressão de água, ar ou gás, a geometria do conjunto de pulverização e, evidentemente o tipo de atomização
*
Atomização
Nos processos de atomização existem diversos formatos de válvula ou bocal de vazamento
Por outra parte se observam diversas configurações do jato de água desintegrador
Jatos Abertos Planos em “V”
Jatos Fechados em “V”
Estas configurações influenciam as condições de desintegração e qualidade final do pó resultante
Geometria do conjunto de pulverização
*
Atomização
Processo de Eletrodo Rotativo
As gotas são expelidas em forma esférica e se depositam em uma câmera cheia de gás inerte
Indicado para produção de ligas de titânio
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Atomização
Processo de Atomização a Vácuo
Este processo é baseado no principio de que quando um metal supersaturado com gás sob pressão é repentinamente exposto ao vácuo, o gás expande, sai da solução e causa atomização do metal líquido
Os pós resultantes são de forma esférica e apresentam elevada pureza, quando comparados aos obtidos por outros métodos
Ligas de Ni, Co, Al, Cu, Fe 
O gás utilizado para supersaturar o metal é o hidrogênio
*
Atomização
Geometria dos Pós Resultantes 
Através dos distintos processos empregados e suas variáveis podem ser obtidos diversos formatos e tamanhos de pós
*
Atomização
Variáveis de processo influenciadas pelos Pós Resultantes 
Distribuição Granulométrica
Densidade Aparente
Escoabilidade
Resistência a verde
Variação Dimensional
Compressibilidade
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Manuseio dos Pós
Embalagem: Feita em tambores, sacaria ou big-bag
Transporte: Proteção contra intempéries e maresia
Armazenagem: Manter em local seco e com a embalagem sempre fechada
*
Mistura
O processo de mistura dos componentes se caracteriza por:
Feita com base na especificação do material definido para peça
Os componentes da mistura, todos na forma de pó, são pesados e colocados no misturador de forma a obter uma mistura homogênea
Adiciona-se também um pó lubrificante necessário na etapa de compactação. Este pó evita que o ferramental seja desgastado e facilita a compactação e a extração da peça
*
Mistura
Tipos de Misturadores
Duplo Cone
Y
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Compactação
A conformação do pó pode ser realizada de várias maneiras
A mais usual é a compactação Uniaxial que, para conformar o pó, se utiliza de um ferramental rígido movimentado por uma prensa
No entanto, podem existir outros processos como: Compactação isostática, Conformação por Spray, Microondas, entre outros
*
Compactação
Alimentação
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Compactação
Tipos de Alimentação
Por Gravidade
Por Sucção
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Compactação
Transferência do Pó
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Compactação
A maneira de como compacta-se o pó influencia a distribuição da densidade ao longo da peça
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Compactação
Simples Ação
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Compactação
Dupla Ação
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Compactação
Peças com vários níveis exigem ferramentais com maior número de componentes. Desta forma, a distribuição da densidade é melhor controlada (posição da linha neutra)
*
Compactação
Linha Neutra
Punções inferiores
 
Macho
 
Punção superior 
 
matriz 
Peças com vários níveis exigem ferramentais com maior número de componentes. Desta forma, a distribuição da densidade é melhor controlada (posição da linha neutra)
*
Compactação
Matriz com “ombro” (enchimento fixo)
Peças com Varias Alturas
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Compactação
Múltiplos Punções
Peças com Varias Alturas
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Compactação
Peça com varias alturas
Peças com Varias Alturas
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Compactação
Compactação de peças com furo cego
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Compactação
Pelo Punção Inferior
Tipos de Extração
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Compactação
Pela Matriz (withdrawal)
Tipos de Extração
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Compactação
Ferramental
O ferramental de compactação, independente da sua complexidade, deve ter como características:
Acabamento polido (espelhado) em todas as superfícies que terão contato com o pó
Tolerâncias de montagem milesimais entre os componentes (5 a 50mm)
Alta resistência ao desgaste (duro) e alta tenacidade
Prensas com grande precisão dimensional
Material indeformável
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Compactação
Ferramental
Materiais:
 Metal duro (MD): Alta dureza, porém frágil e caro
Aço rápido (HSS): Boa tenacidade porém dureza inferior ao MD
Aço rápido sinterizado: Dureza próxima à do metal duro com a tenacidade do aço
*
Conjunto montado
Peça a ser fabricada
Matriz
Punção Inferior
Punção Superior
Macho
Porta ferramenta (Die-Set)
Ferramental
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Compactação
Ferramental
Simulação e Projeto
Fabricação da Ferramenta
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Compactação
Ferramental
Pré Montagem
Setup da Prensa
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Compactação
Processo
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Compactação
Processo
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Compactação
Outros Processos
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Compactação
Outros Processos
*
Compactação
Outros Processos
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Sinterização
É a etapa responsável do processo por:
Retirar o lubrificante utilizado na compactação
Promover a ligação metalúrgica entre as partículas de pó
Definir a micro-estrutura do material
Utiliza-se nesta etapa um forno com atmosfera controlada ou vácuo
*
Sinterização
Forno Contínuo
Tipos de Forno
*
Sinterização
Forno Batelada
Tipos de Forno
*
Sinterização
Forno Contínuo
Alimentação
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Pré Aquecimento:
500 - 800°C
O lubrificante é retirado da peça
Sinterização:
 Bronze: 780 - 840°C
Aço: 1050 - 1150°C
Ligação metalurgica das partículas de pó
Resfriamento:
A micro-estrutura do material é formada
*
Sinterização
Tipos de Sinterização
Sinterização por fase sólida
A temperatura promove a união das partículas do pó. Isto ocorre a temperaturas abaixo do ponto de fusão do material, porém suficiente para criar um “pescoço” de ligação entre as partículas de pó
*
Sinterização
Tipos de Sinterização
Sinterização por fase líquida
Outra maneira de se sinterizar o material é utilizando-se dois materiais com ponto de fusão diferentes. O material com menor ponto de fusão se liquefaz e interconecta a partícula do outro pó
*
Calibragem
A porosidade existente na peça sinterizada permite que esta seja levemente conformada após a sinterização, permitindo desta forma obter tolerâncias dimensionais mais precisas
Este processo é praticamente obrigatório na fabricação de buchas auto-lubrificantes. Isto porque tolerâncias estreitas são exigidas em seu diâmetro interno, região onde um eixo retificado trabalhará (motores elétricos, alternadores, motores de arranque, eletrodomésticos, ferramentas elétricas)
*
Calibragem
Esta etapa exige a fabricação de um ferramental apropriado, diferente do usado na compactação. A prensa de calibragem é mais simples e rápida do que a prensa de compactação
Geralmente o processo é automatizado, principalmente no caso de grandes lotes de peças
*
Impregnação
Processo empregado principalmente em buchas auto-lubrificantes. Consiste no preenchimento dos poros da peça com óleo
*
Impregnação
- 70% de material metálico
- 30% de poros vazios
(valores aproximados)
Bucha antes da impregnação:
A peça é submetida à pressão, dentro de um recipiente com óleo aquecido
Impregnação:
- 70% de material metálico
- 20% de poros com óleo
- 10% de poros vazio **
(valores aproximados)
Bucha após da impregnação:
** - Não é possível impregnar-se 100% da peça pois parte dos poros estão fechados e isolados do ambiente externo.
*
Impregnação
O óleo permite a lubrificação da superfície da bucha quando o eixo que nela trabalha encontra-se em movimento
Quando o eixo pára, o óleo, pela ação da capilaridade, retorna para o interior da bucha
Peças estruturais e outros produtos sinterizados também podem, quando desejado, beneficiar-se deste recurso
Geralmente são
utilizados óleos minerais normais, porém para aplicações específicas podem ser utilizados óleos especiais. Alguns exemplos são aplicações que tem contato com alimentos (copo do liquidificador, blenders) ou temperaturas elevadas (ventilador usado no radiador automotivo).
*
Infiltração Metálica
O processo tem o mesmo conceito da impregnação a óleo, porém utiliza-se neste caso um metal para preencher a porosidade da peça
Na região infiltrada, o material tem sua resistência mecânica aumentada e sua porosidade selada
O metal a ser infiltrado tem um ponto de fusão inferior ao da peça a ser tratada
Sob a forma de pastilha ou pasta, o material é aplicado sobre a peça principal e através de aquecimento ele é liquefeito e infiltrado na porosidade
Geralmente é aplicado na peça verde e ocorre durante a sinterização
É um processo caro e trabalhoso. Geralmente pode ser substituído por outros recursos como aumento de densidade e/ou mudança de material
*
Impregnação com Resina
Assim como a infiltração metálica ou a impregnação com óleo, os poros da peça são preenchidos com um determinado material. Neste caso, uma resina especial
O processo é empregado:
Quando a peça for posteriormente passar por um tratamento superficial processado em meio líquido (zincagem, niquelação, eletrólise).
Aumenta a resistência mecânica e à fadiga do material 
Sela a porosidade, permitindo o uso em aplicações onde seja exigida a estanqueidade
Restrição: A resina pode trabalhar a temperaturas de até 250°C (valor aproximado - depende da resina utilizada)
*
Tratamentos Superficiais - Ferroxidação (Steam treatment)
Consiste em oxidar-se a superfície do metal ferroso
Ao contrário do óxido vermelho conhecido por ferrugem (FeO; Fe2O3), o óxido formado neste processo - Fe3O4 (magnetita) - é estável e confere boa aparência à peça. Sua coloração é azul escuro / preta
É empregado quando deseja-se:
Vedar a porosidade do sinterizado em aplicações onde seja exigida a estanqueidade
Aumentar a dureza superficial da peça para aplicações de desgaste - é um óxido extremamente duro
Melhorar a resistência à oxidação e a aparência da peça
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Tratamentos Superficiais - Ferroxidação (Steam treatment)
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Tratamentos Superficiais – Camada Metálica
Estes tratamentos são aplicados e têm resultados semelhantes aos dos materiais convencionais (usinados, fundidos, estampados, etc).
Zincagem:
Aplica-se uma camada de zinco sobre a superfície da peça. Protege a peça contra oxidação
Níquel Químico:
Aplica-se uma camada de níquel através de deposição química. Após o processo de envelhecimento, a camada fica extremamente dura, possuindo baixo coeficiente de atrito e protegendo a peça contra oxidação
*
Tratamentos Superficiais – Camada Metálica
Estes tratamentos são aplicados e têm resultados semelhantes aos dos materiais convencionais (usinados, fundidos, estampados, etc).
Níquel Eletrolítico:
Aplica-se uma camada de níquel por processo eletrolítico, melhorando a aparência da peça. Possui proteção anticorrosiva, porém inferior ao níquel químico
Importante: A peça sinterizada deve passar por um processo de selagem de poros antes de passar por qualquer tratamento que envolva imersão em líquidos. Se isto não for feito, estes líquidos serão absorvidos e posteriormente contaminarão a superfície da peça e o meio onde ela trabalha
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Tratamentos Superficiais – Térmicos
Têm resultados semelhantes aos dos materiais convencionais (usinados, fundidos, estampados, entre outros)
Têmpera e Revenido
Cementação
Nitretação
Carbonitretação
Nitretação a Plasma
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Tratamentos Superficiais – Térmicos
Processo de endurecimento do material, realizado em forno de sinterização adaptado para o processo
Sinter Hardening
Consiste em resfriar a peça logo após sua saída da zona de sinterização
Comparado ao tratamento de tempera e revenimento, causa uma distorção menor na peça e por isto é bem vindo em casos de peças com tolerâncias apertadas
Deve ser evitado em peças que passem por usinagem posterior
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Comparativo Processos
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Comparativo Processos
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Comparativo Processos
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