01 Processos de Fundição

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Processos de Fundição
Elias dos santos rosa junior
Gabriel de andrade janene gonini
01 – Introdução à Fundição.
Fundição de materiais é, por definição, qualquer processo de fusão e vazamento de metais em moldes. É o caminho mais curto entre a liga metálica líquida e a peça pronta.
01.1 - Breve histórico
Descoberta dos metais no Período Neolítico (entre 6000 e 4000 a.C), quando pedras com compostos metálicos foram utilizados para cercar fogueiras.
Fabricação de armas e utensílios na Idade do Bronze (entre 4000 e 2000 a.C)
Extração de processamento do minério de ferro (Entre 1500 a.C e e1000 a.C)
1760: Primeira Revolução Industrial – introdução de coque e do
Alto-Forno na Europa
02 – Fatores a serem considerados:
Quantidade de peças a produzir;
Projeto;
Tolerâncias;
Grau de Complexibilidade;
Especificação do Material;
Acabamento superficial desejado;
Custos;
03 – Processos de Fundição
 Modelagem;
 Moldagem;
 Macharia (Se necessário); 
 Fornos;
 Fusão;
 Vazamento;
 Solidificação;
 Desmontagem;
 Acabamento;
04 –Modelo (Cópia fiel da peça a ser fundida)
Deverá ser confeccionado a partir de um projeto de seu respectivo desenho técnico;
 Terá seu formato modelado por areias de fundição adequadas a fim de se obter um molde da peça a ser fabricada
 Deve prever em suas dimensões a CONTRAÇÃO VOLUMÉTRICA* do metal, isto é, a compensação em termos de volume já que o aço irá contrair a medida que for solidificando.
* Resumo Contração Volumétrica:
Diminuição do Volume das Peças Fundidas;
Ao esfriar, o metal contrai, diminuindo o volume final da peça fundida;
Para obter uma peça fundida de dimensões determinadas, o molde deve ser feito com um modelo de tamanho maior.
**Adiante serão vistas mais informações a esse respeito.
05 - Molde
 O molde é o dispositivo no qual o metal fundido é colocado para que se obtenha a peça desejada.
 Composto de Material refratário, esse material é moldado sobre o modelo que, após retirado, deixa uma cavidade com o formato da peça a ser fundida
05 - Tipos de Moldes
Moldes Metálicos:
Não destrutíveis;
Limitação quanto ao peso das peças e temperatura;
Melhores precisões dimensionais;
Alto custo;
Lingotes*.
Moldes de Areia:
Destrutíveis (Utilização única);
A areia pode ser reciclada;
Piores precisões dimensionais;
Baixo custo;
Mais simples.
* Lingote (SEGUNDO GOOGLE): 
“Massa sólida de metal fundido em formato apropriado(barra/tira) para armazenamento e emprego posterior. Ex. Forjas ou  Tornearias." 
**Adiante serão vistas mais informações a esse respeito.
05.1 - Moldes Metálicos (Permanente)
Molde Sob Pressão:
Alta velocidade de enchimento; 
Peças com paredes mais finas; 
Formas mais complexas;
Molde Rotativo:
Fundição por centrifugação; 
Produção de objetos ocos sem a necessidade de um macho*.
Molde por Cera perdida:
Utilização de dois moldes; 
Molde em alumínio para o modelo;
Molde em Gesso para o aço;
Melhor acabamento que a fundição em casca*.
05.2 - Moldes de Areia
Mistura formadora do molde:
Areia de sílica velha: 60% em peso;
Areia nova: 34 a 37%; 
Bentonita: 1 a 4%;
Pó de carvão: 2%. 
Molde de Areia Verde/Molhada:
Mais simples e generalizado; 
PRECISO DE MAIS INFORMAÇÕES AQUI; 
Até 98% da areia pode ser reaproveitada;
Molde de Areia Seca/Estufada:
Maior resistência a pressão do liquido; 
Maior estabilidade dimensional; 
Melhor acabamento;
Molde de Areia CO2:
Moldes de areia aglomerada com silicato de sódio;
Depois de compactados recebem tratamento com CO2;
Endurecimento temporário do molde sem necessidade de estufagem.
9
05.2 - Moldes de Areia
Mistura formadora do molde:
Areia de sílica velha: 60% em peso;
Areia nova: 34 a 37%; 
Bentonita: 1 a 4%;
Pó de carvão: 2%. 
Molde de Areia Plena:
Modelo em Espuma de Poliestireno; 
Não há cavidades, o fundente vaporiza o modelo; 
Eliminação dos machos* na moldagem;
Molde de Areia Casca/Shell Molding:
Molde de areia e resina; 
Acabamento excelente; 
Areia não recondicionável;
Alta rigidez (Garante melhor precisão dimensional);
Peças de 15kg – 20kg.
10
05.2 - Moldes de Areia (Casca / Shell Molding)
Shell Molding
11
06 - Macharia
Uso de areia de alta resistência diferente da do molde.
Deve resistir ao vazamento mas também o macho deve ser quebradiço para facilitar sua remoção;
07 - Fornos
Forno Cubilô:
Mais utilizado na fundição de ferro; 
Forno de cuba vertical; 
Queima com coque;
O coque se queima com o ar projetado pelo ventilador, fundido o ferro que pinga no crisol.
Forno Reverberação:
Mais utilizado na fundição de aço; 
Carvão não entra em contato com o fundente; 
Queima com coque;
O calor se transmite através da reverberação da abóbada e as paredes do forno, distribuindo-se pela soleira.
07 - Fornos
Forno a Arco:
Mais utilizado na fundição de aço/ferro; 
Utilizam o calor desenvolvido pela descarga elétrica em forma de arco. (Podem ser com dois ou três eletrodos);  
Normalmente basculantes.
Forno de Crisol:
Mais utilizado na fundição de aço/ferro; 
Bastante usado para fundição de materiais não ferrosos; 
Aquecida por: carvão, gás, óleo combustível, petróleo, etc.
Pode ser basculante ou não.
Crisol*:
Crisol é um recipiente construído de material refratário, argila e grafite, que é colocado no interior de uma mufla* coberta interiormente por ladrilhos refratários;
07 - Forno de Indução
Baixa frequência;
O metal a ser fundido fica armazenado em um cadinho que constitui a espiral secundária de um transformador.
Pela ação magnética da bobina primária, gera-se na bobina secundária uma corrente de alta densidade, desenvolvendo o calor necessário para a fusão do metal.
15
07 - Forno de Indução
Alta frequência;
Como no forno de baixa frequência, a corrente de alta frequência percorre a bobina cilíndrica em cujo interior está o cadinho, de modo que o metal a ser fundido seja o núcleo percorrido pelo fluxo magnético induzido pela bobina.
Pela variação desse fluxo magnético, são geradas correntes que produzem o aquecimento e a fusão do metal.
08 – Fusão do Metal
Evento em que o metal se transforma do estado sólido para o estado líquido, visando seu vazamento em moldes com o formato adequado da peça final.
Algumas considerações quanto a fundição do metal:
Oxidação parcial do metal com a atmosfera durante a fusão do material gera perdas;
Possível reação do metal líquido com o cadinho refratário ou metálico;
Dissolução de gases;
Escória;
Fluidez: Facilidade do material em preencher o molde.