Questionário sobre Fundição

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Questionário sobre Fundição 
 
1) Quais são as vantagens da fundição, comparada com outros processos? 
a) Sua principal vantagem em relação a outros processos é que processo de fundição 
permite obter, de modo econômico, peças de geometria complexa. 
b) As peças fundidas podem apresentar formas externas e internas desde as mais 
simples até as bem complicadas, com formatos impossíveis de serem obtidos por 
outros processos. 
c) As peças fundidas podem apresentar dimensões limitadas somente pelas restrições 
das instalações onde são produzidas 
d) A fundição permite um alto grau de automatização e, com isso, a produção rápida e 
em série de grandes quantidades de peças. 
e) As peças fundidas podem ser produzidas dentro de padrões variados de 
acabamento (mais liso ou mais áspero) e tolerância dimensional (entre ± 0,2 mm e ± 6 
mm) em função do processo de fundição usado. Por causa disso, há uma grande 
economia em operações de usinagem. 
f) A peça fundida possibilita grande economia de peso, porque permite a obtenção de 
paredes com espessuras quase ilimitadas. 
 
2) Quais são os principais setores de uma moderna fundição em areia e como 
eles devem estar distribuídos no lay-out da área industrial? 
 
 
 
3) De que materiais os modelos são feitos, e quais são as vantagens de cada 
material? 
Madeira: É excelente para maquinagem, reparação e resistência à corrosão 
Alumínio: É bom para maquinagem, bom para resistência ao desgaste, bom para 
resistência mecânica e excelente para resistência a corrosão. 
Ferro fundido: É excelente para resistência ao desgaste, excelente para resistência 
mecânica e boa para reparação. 
Poliuterano: É bom para maquinagem, excelente resistência ao desgaste, excelente 
para reparação, excelente resistência à corrosão. 
Isopor: É utilizado para produção em massa com geometrias complexas. 
 
 
 
 
4) Quais são as propriedades essenciais de um macho para fundição em areia? 
Corresponde às cavidades que são necessárias nas peças fundidas 
(principalmente orifícios). Sua função no molde é formar uma seção cheia onde o 
metal não penetrará, de modo que a peça apresente um vazio naquela região. O 
macho tem de ser mecanicamente resistente durante o vazamento e ainda 
tornar-se quebradiço após o vazamento e o resfriamento, pois tem a finalidade de 
formar os vazios, furos e reentrâncias da peça. 
 
5) Que elementos constituem um bom sistema de canais de alimentação em um 
molde? 
No projeto do sistema de alimentação deve-se definir o ângulo do canal de 
injeção, o tipo do canal de retenção, o tipo de canais de alimentação (canais frios ou 
canais quentes), se escolher canais frios deve-se dimensionar e definir o formato das 
seções transversais (circular, trapezoidal, trapezoidal modificada, semicircular e 
retangular), se optar por um sistema de câmara quente deve-se escolher o tipo e o 
fornecedor. 
 
 
Os elementos que constituem um bom sistema de canais de alimentação em um 
molde são: 
 bacia de vazamento 
 fundo de canal 
 canal de descida cônico 
 extensão do canal de distribuição para reter gases que possam ter entrado nos 
 
6) Quais são os efeitos que o fenômeno de contração, durante a solidificação, 
pode causar em peças fundidas? 
Resulta em rechupe, que são vazios no interior da peça. Além desta anomalia, 
a contração verificada na solidificação pode ocasionar o aparecimento de trincas e o 
aparecimento de tensões residuais. As tensões residuais podem ser controladas por 
um adequado projeto da peça, e podem ser aliviadas por um tratamento térmico 
conhecido por TTAT (tratamento térmico e alívio de tensões). 
7) Qual a necessidade de se usar massalotes nos moldes de fundição e nas 
lingoteiras? 
Massalote é definido como uma reserva de metal líquido que tem por objetivo 
suprir as necessidades adicionais de metal decorrente da contração que ocorre 
durante a solidificação. Uma vez que o metal se contrai ao passar do estado líquido 
para o sólido, é razoável imaginar que se mais metal líquido não for colocado no 
molde, a peça ficará incompleta. Para evitar que determinadas regiões da peça a ser 
montada apresente rechupe na contração, devemos utilizar o massalote para suprir 
essa necessidade de metal líquido. 
 
8) Descreva os tipos de fornos mais comumente empregados na fundição de 
ferro fundido e de ligas não ferrosas. 
 Forno Cubilô: 
O Cubilô é o forno mais usado para produzir ferro fundido cinzento. O Cubilô é um 
forno cuja altura é de três a cinco vezes o seu diâmetro. É construído em um base de 
aço que é de (10 mm) de densidade e que está interiormente forrado com tijolos de 
argila refratária. A estrutura inteira é erguida em pernas ou colunas. Para o topo do 
forno, há uma abertura pela qual o combustível é colocado. O ar que é necessário 
para a combustão é soprado pelas ventaneiras localizadas a aproximadamente 900 
mm acima da base do forno. Ligeiramente acima da base e na frente, há um furo 
vedado e uma calha que permite o ferro fundido ser coletado. Também há uma 
abertura de escória localizada na parte de trás e acima do nível do furo vedado 
(porque a escória flutua na superfície do ferro fundido). O fundo do Cubilô está 
fechado com portas removíveis para esvaziar o resíduo de coque ou metal e também 
habilitar a manutenção e o conserto do forno em linha. 
 Fornos de Chama Direta 
O forno de chama direta (ou forno de reverbação) é usado para um tipo de fundição de 
bronze, latão, ou ferro nodular. São acendidos os queimadores do forno com carvão 
pulverizado. O telhado reflete a chama sobre o metal que aquece o metal e 
consequentemente o fundido. Os produtos gasosos provindos da combustão deixam o 
forno pelo tubo da chaminé. A superfície interna do forno está forrada com tijolos 
refratários onde estão a carga e a válvula. Quando se funde ferro, a relação de 
combustível e ar é ajustada para produzir um ferro completamente branco sem grafite 
livre em camadas, uma vez que isso diminui as qualidades do ferro nodular. 
 Fornos de Cadinho (ou panela) 
 Metais não ferrosos como bronze, latão, alumínio e ligas de zinco normalmente são 
fundidos em fornos de panela. Estes fornos são acendidos através de líquido, gás ou 
da pulverização de combustível sólido. Os produtos de combustão não entram em 
contato direto com o metal fundido e habilitam assim a produção de fundidos de 
qualidade. Os fornos de cadinho podem ser estacionários ou basculantes. Quando 
empregando o tipo estacionário, os cadinhos são erguidos através de pinças e são 
elevados por sistema de roldanas (moitões). Por outro lado, panelas com bica longa 
são sempre usados em fornos basculantes. 
As panelas são feitas de material refratário ou ligas de aços. 
 Forno de arco elétrico. 
O forno de arco elétrico é o tipo mais usado de forno elétrico. O calor gerado pelo arco 
elétrico é transferido através de radiação direta ou por radiação refletida pelo forro 
interno do forno. O arco elétrico é gerado entre dois eletrodos de grafite. Para controlar 
a folga entre os dois eletrodos e adequar o controle da intensidade do calor, um 
eletrodo é estacionário e o outro é móvel. Os fornos de arco elétrico são usados 
principalmente para fundir aços e menos usados para fundir ferro fundido cinzento e 
alguns metais não-ferrosos. 
 Forno de resistência. 
O forno de resistência é empregado principalmente para fundir alumínio e suas ligas. 
O metal sólido é colocado em cada uma das rampas inclinadas que está submetido 
ao calor das espirais de resistência elétrica localizados acima. Quando o metal funde, 
flui para dentro de um reservatório. O metal fundido pode ser despejado pela bica 
inclinando o forno inteiro. 
 Forno de indução. 
O forno de indução possui muitas vantagens queincluem temperaturas uniformemente 
distribuídas dentro do metal fundido, flexibilidade, e a possibilidade de controlar a 
atmosfera do forno. Além disso,o efeito-motor das forças eletromagnéticas ajuda a 
mexer o metal fundido e produzir uma composição mais homogênea. São usados 
fornos de indução para fundir aço e ligas de alumínio. Envolve um rolo de indução que 
é construído nas paredes do forno. Uma corrente revezada no rolo induz corrente em 
qualquer objeto metálico que obstrui o fluxo eletromagnético. Fornos de alta e baixa 
corrente são usados em indústria para induzir corrente alternada no metal sólido para 
fundi-lo. 
 
9) Faça uma comparação entre a utilização dos fornos elétricos e dos fornos 
com aquecimento por queima de combustível. 
 
Elétrico: 
 Nesse tipo de forno não é preciso ventilador nem combustível, e a manipulação 
para ser carregada efetua-se por meio de carretilhas ou vagonetes; 
 A temperatura é facilmente regulável dentro de uma ampla variação que vai 
desde a temperatura ambiente até a fusão do material, por mais elevada que 
esta seja. Esta temperatura pode ser equilibrada mediante os dispositivos 
elétricos que servem para regular correntes, com intervalos não maiores de 10 
graus; 
 Mais barato porque não requer transporte, armazenamento, nem mão de obra 
e sua ação é instantânea; ligada à chave imediatamente começa o calor. 
 É útil, econômica e tecnicamente. É grande o ganho de tempo, mão de obra, 
equipamento e facilidade de manejo. 
 
Combustível: Podem ser fixos ou basculantes. Em ambos os casos, de acordo com o 
tipo de combustível empregado, podem ser:Á óleo ou a gás. 
Consistem essencialmente, em uma câmara de aquecimento cilíndrica de refratário, 
onde é colocado o cadinho. Se o forno é fixo, o cadinho é móvel, isto é deve ser 
retirado do forno por meio de tenazes especiais. Se o forno é basculante, o cadinho é 
fixo ao forno, com ele basculando. Nesse caso a vida do cadinho será maior que no 
anterior, no qual os choques térmicos são sempre muito grandes. 
 Forno a óleo: No caso do forno a óleo, o cadinho é assentado sobre um 
“queijo” de material refratário. O calor é fornecido por um queimador de óleo. 
 Forno a gás: O forno a gás é em tudo semelhante ao forno a óleo, com 
diferença que o queimador deve ser adequado para a queima de gás natural 
ou de gasogênio (gás obtido através da queima de carvão). 
 
10) Por que o processo de fundição em areia verde é o mais utilizado? 
A fundição em areia é a mais usada porque os moldes de areia são os que 
suportam melhor as altas temperaturas dos metais. 
 
11) Quais as vantagens da fundição pelo processo de cura a frio? 
No processo de cura a frio a resina empregada se encontra em estado líquido. 
Para que a reação química seja desencadeada, adiciona-se um catalisador à mistura 
de resina com areia limpa e seca. Essa mistura é feita, por meio de equipamentos, na 
hora da moldagem e deve ser empregada imediatamente porque a reação química de 
cura começa a se desenvolver assim que a mistura está pronta. Com esse processo, 
os fundidores obtêm moldes mais rígidos para serem usados para a produção de 
peças grandes e de formatos complicados com bom acabamento de superfície. O 
vazamento do metal é feito por gravidade. 
 
 
12) Como é feita e quais as vantagens e limitações da moldagem em casca? 
1. Os modelos, feitos de metal para resistir ao calor e ao desgaste, são 
fixados em placas, juntamente com os sistemas de canais e os 
alimentadores; 
2. A placa é presa na máquina e aquecida por meio de bicos de gás até 
atingir a temperatura de trabalho (entre 200 e 250oC); 
3. A placa é então girada contra um reservatório contendo uma mistura de 
areia/resina de modo que o modelo fique envolto por essa mistura; 
4. O calor funde a resina que envolve os grãos de areia e essa mistura, 
após algum tempo (± 15 segundos), forma uma casca (“Shell”) com a 
espessura necessária (entre 10 e 15mm) sobre o modelo; 
5. A “cura” da casca, ou seja, o endurecimento da resina se completa 
quando a placa é colocada em uma estufa em temperaturas entre 350 e 
450oC; 
6. Após 2 ou 3 minutos, a casca é extraída do modelo por meio de pinos 
extratores. 
Vantagens: Permite que moldes e machos sejam estocados para uso posterior; Bom 
acabamento superficial; Estabilidade dimensional do molde; Tolerâncias mais 
estreitas; Facilidade de liberação de gases durante a solidificação; Mecanizável e 
automatizável; Adequado para peças pequenas e de formatos mais complexos. 
A maior desvantagem deste processo é o custo mais elevado em relação à 
moldagem em areia verde. 
 
 
 A forma mais simples consiste na fabricação de partes do molde com auxílio de 
recipiente basculante, sob ação da gravidade. Neste caso a placa modelo é aquecida 
e posicionada sobre o reservatório. Com o basculamento do conjunto a casca é 
formada - a espessura desta depende do tempo de contacto e da temperatura da 
placa - sendo o conjunto novamente basculado. Resta ainda o aquecimento da casca 
para completar a cura e a ejeção da mesma. 
 Existe uma limitação de peso do fundido, em função da resistência da casca e 
devido ao alto custo da placa-modelo, o processo só se viabiliza para lotes superiores 
a 1000 peças. 
 Esse processo de moldagem permite que os moldes e machos sejam 
estocados para uso posterior. Além disso, ele fornece um bom acabamento para a 
superfície da peça, alta estabilidade dimensional para o molde, possibilidade de 
trabalhar com tolerâncias mais estreitas, facilidade de liberação de gases durante a 
solidificação. É totalmente mecanizado e automatizado e é adequado para peças 
pequenas e de formatos complexos. 
A maior desvantagem deste processo é o custo mais elevado em relação à 
moldagem em areia verde. 
 
 
13) Como é feita a fundição pelo processo cera perdida(investimento)? 
Os modelos para a confecção dos moldes são produzidos em cera a partir do 
vazamento de cera líquida em uma matriz formada por uma cavidade com o formato e 
dimensões da peça desejada. O modelo de cera é mergulhado numa pasta ou lama 
refratária feita com sílica ou zircônia, na forma de areia muito fina, misturada com um 
aglomerante de água, silicato de sódio e/ou silicato de etila. Essa lama endurece em 
contato com o ar e, após endurecida, o molde é aquecido e o modelo derrete. 
Permanece só a casca, que recebe o metal líquido. Assim que a peça é solidificada, o 
molde é quebrado para retirada da peça. Portanto, tanto o molde quanto o modelo são 
inutilizados no processo. 
 
14) Quais são as vantagens e as limitações da fundição pelo processo cera 
perdida(investimento)? 
Vantagens: Produção em massa de peças de formato complexo; Reprodução 
de detalhes, cantos vivos, paredes finas, etc.; Maior precisão dimensional e melhor 
acabamento superficial; Utilização de praticamente qualquer liga. 
Desvantagens: As dimensões e o peso das peças são limitados (cerca de 
5kg), devido ao custo elevado e à capacidade dos equipamentos disponíveis;; O custo 
se eleva à medida que o tamanho da peça aumenta;; Para peças maiores (entre 5 e 
25 kg), o investimento inicial é muito elevado. 
 
15) O que é fundição em coquilha? 
Trata-se de um sistema no qual o metal fundido ou é derramado por gravidade 
em cavidades mecânicas (negativo) ou formas de metal maciço não aderente à liga 
fundida. A vantagem é a rapidez de injeção, resfriamento e extração da peça pronta. A 
desvantagem da coquilha é a geometria limitada das peças a serem fundidas. 
 
16) Como pode ser feita a fundição sob pressão? Quais são suas vantagens? 
A matriz é geralmente construída em duas partes, que são hermeticamente 
fechadas no momento do vazamento do metal líquido. O metal é bombeado na 
cavidade da matriz e a sua quantidade deve sertal que, não só preencha inteiramente 
esta cavidade, como também os canais localizados em determinados pontos para 
evasão do ar. Esses canais servem igualmente distribuídos para garantir o 
preenchimento completo das cavidades da matriz. 
Assim, simultaneamente, produz-se alguma rebarba. Enquanto o metal solidifica, é 
mantida 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 e 
a sua lubrificação. Fecha-se novamente e o ciclo é repetido. 
Vantagens: Produção de formas mais complexas do que no caso da fundição por 
gravidade; Produção de peças de paredes mais finas e tolerâncias dimensionais mais 
estreitas; Alta capacidade de produção; Produção de peças quase que acabadas; 
Utilização da mesma matriz para milhares de peças, sem variações significativas nas 
dimensões das peças produzidas; As peças fundidas sob pressão podem ser tratadas 
superficialmente por revestimentos superficiais, com um mínimo de preparo prévio da 
superfície; Algumas ligas, como a de Alumínio, apresentam maiores resistências do 
que se forem fundidas em areia. 
 
Consiste na injeção de um metal líquido contido em um recipiente (câmara de 
injeção) para o interior da cavidade de um molde fabricado em aço, por meio de um 
pistão. Na primeira fase, o ar é eliminado da câmara de injeção. Depois, há um rápido 
preenchimento da cavidade do molde para evitar o resfriamento do metal. A última 
etapa é a compactação do metal para diminuir o volume das microporosidades 
decorrentes da contração de solidificação do metal. 
Suas vantagens são: 
 Produção de formas mais complexas; 
 Produção de peças com paredes mais finas e tolerâncias dimensionais mais 
estreitas; 
 Alta capacidade de produção; 
 Acabamento superficial de ótima qualidade; 
 Matrizes de alta durabilidade; 
 Permitem aplicação de revestimentos superficiais com pouco preparo prévio da 
superfície; 
 Algumas ligas, como as de alumínio, apresentam maiores resistências que se 
fundidas em areia. 
 
 
 
17) O que é fundição centrífuga e que tipo de produto ela se presta a fabricar? 
O processo consiste em vazar-se metal líquido num molde dotado de 
movimento de rotação, de modo que a força centrífuga origine uma pressão além da 
gravidade, que obriga o metal líquido ir de encontro com as paredes do molde onde 
aquele se solidifica. Um dos exemplos mais conhecidos de utilização do processo, 
corresponde a fabricação de tubos de ferro fundido para linhas do suprimento de água. 
18) O que é fundição contínua? Quais as suas principais vantagens e 
limitações? 
Processo de fabricação que consiste em fundir e conformar o metal numa única 
operação, eliminando tempos intermediários de resfriamento em moldes, garantindo 
controle e constância de propriedades físicas e geométricas de cada produto. Neste 
processo, as peças fundidas são longas, com secções quadrada, retangular, 
hexagonal ou de formatos diversos. Em outras palavras, o processo funde barras de 
grande comprimento com as secções mencionadas, as quais serão posteriormente 
processadas por usinagem ou pelos métodos de conformação mecãnica no estado 
sólido. Em princípio, o processo consiste em vazar-se o metal líquido num cadinho 
aquecido. O metal líquido escoa através de matrizes de grafite ou cobre, resfriados na 
água. 
Vantagens: Menos sobre-metal para ser removido por processos de usinagem; 
Redução de porosidade; Ausência de rechupes (atividades ocasionadas pela 
contração do metal líquido durante a solidificação); Estrutura mais refinada; Menos 
sobre-metal. 
Desvantagens: