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g o v e r n o d o e s ta d o d e s ã o pa u l o 2 Auxiliar de fundição 2 Auxiliar de fundição m e t a l u r g i a emprego GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO Geraldo Alckmin Governador SECRETARIA DE DESENVOLVIMENTO ECONÔMICO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA Paulo Alexandre Barbosa Secretário Luiz Carlos Quadrelli Secretário Adjunto Antonio Carlos Santa Izabel Chefe de Gabinete Juan Carlos Dans Sanchez Coordenador de Ensino Técnico, Tecnológico e Profissionalizante SECRETARIA DO EMPREGO E RELAÇÕES DO TRABALHO Davi Zaia Secretário Rogério Barreto Alves Secretário Adjunto Ulrich Hoffmann Chefe de Gabinete José Roberto Fukumaru Coordenador de Políticas de Emprego e Renda Antônio Sebastião Teixeira Mendonça Coordenador de Políticas de Empreendedorismo Marcelo de Oliveira Mello Coordenador de Políticas de Inserção no Mercado de Trabalho Carlos Roberto Achilles Coordenador de Operações Coordenação do Projeto CETTPro/SDECT Juan Carlos Dans Sanchez Fundação do Desenvolvimento Administrativo – Fundap José Lucas Cordeiro Apoio Técnico à Coordenação Fundação do Desenvolvimento Administrativo – Fundap Laís Schalch Apoio à Produção Fundação do Desenvolvimento Administrativo – Fundap Ana Paula Alves de Lavos Emily Hozokawa Dias Isabel da Costa M. N. de Araújo José Lucas Cordeiro Karina Satomi Laís Schalch Maria Helena de Castro Lima Selma Venco CETTPro/SDECT Bianca Briguglio Cibele Rodrigues Silva Textos de referência Edison Marcelo Serbino Irineu de Souza Barros Luiz Cláudio Paula Marcos Antonio Batalha FUNDAÇÃO PADRE ANCHIETA Presidente João Sayad Vice-Presidentes Ronaldo Bianchi Fernando Vieira de Mello Diretoria de Projetos Educacionais Diretor Fernando José de Almeida Gerentes Monica Gardelli Franco Júlio Moreno Coordenação técnica Maria Helena Soares de Souza Equipe Editorial Gerência editorial Rogério Eduardo Alves Produção editorial Janaina Chervezan da Costa Cardoso Edição de texto Lígia Marques Marcelo Alencar Revisão Conexão Editorial Identidade visual João Baptista da Costa Aguiar Arte e diagramação Paola Nogueira Pesquisa iconográfica Elisa Rojas Eveline Duarte Ilustrações Bira Dantas Luiz Fernando Martini Consultoria Marcos Antonio Batalha Agradecemos aos seguintes profissionais e instituições que colaboraram na produção deste material: Carla Cruz dos Santos, Empresa Servimig, Empresa Signo Arte, Empresa Starrett, Fundição TUPY S.A., Graziele da Silva Santos, Grupo Voith, Instituto de Pesquisas Tecnológicas, Neise Nogueira, Valdemar Carmelito dos Santos. Secretaria de deSenvolvimento econômico, ciência e tecnologia Caro(a) Trabalhador(a) Estamos bastante felizes com a sua participação em um dos nossos cursos do Programa Via Rápida Emprego. Sabemos o quanto é importante a capacitação profissional para quem busca uma oportunidade de trabalho ou pretende abrir o seu próprio negócio. Hoje, a falta de qualificação é uma das maiores dificuldades enfrentadas pelo desemprega- do. Até os que estão trabalhando precisam de capacitação para se manter atualizados ou quem sabe exercer novas profissões com salários mais atraentes. Foi pensando em você que o Governo do Estado criou o Via Rápida Emprego. O Programa é coordenado pela Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência e Tecnologia, em parceria com instituições conceituadas na área da educação profissional. Os nossos cursos contam com um material didático especialmente criado para facilitar o aprendizado de forma rápida e eficiente. Com a ajuda de educadores experientes, preten- demos formar bons profissionais para o mercado de trabalho e excelentes cidadãos para a sociedade. Temos a certeza de que iremos lhe proporcionar muito mais que uma formação profissional de qualidade. O curso, sem dúvida, será o seu passaporte para a realização de sonhos ainda maiores. Boa sorte e um ótimo curso! Paulo Alexandre Barbosa Secretário de Estado de Desenvolvimento Econômico, Ciência e Tecnologia CABELEIREIRO_1.indd 5 16/12/11 15:40 Caro(a) Trabalhador(a) Aqui continua o nosso caminho para um novo aprendizado. Você já conheceu as origens do seu ofício. Observou a evolução de uma metalurgia que acompanha a evolução do mundo. Descobriu quais aspectos envolvem a rotina de uma indústria. Entendeu, por fim, como funciona o setor metalúrgico, cujos segmentos apresentam oportunidades para os novos profissionais. A proposta, agora, é que, com o segundo volume desta coleção, você possa aprender os saberes específicos da ocupação que escolheu exercer. O objetivo do curso é formar um profissional que possua uma visão organizada daquilo que um bom auxiliar de fundição precisa. Com esse pensamento, a primeira unidade deste volume lhe oferece a oportunidade de aprender uma atividade que estará presente em qualquer trabalho metalúrgico: a verificação de medidas. No restante do livro, temas que irão ajudá-lo no momento de buscar inserção no mercado também serão comentados, sem se esquecer de tratar de alguns fatores, como qualidade e produtividade, que influenciarão (e muito!) seu trabalho. Por isso, aproveite esta nova etapa do curso para refletir, perguntar, discutir e interagir com colegas e professores. Agora é a sua hora de buscar uma nova carreira! Vamos voltar aos estudos? Sum á ri o Unidade 4 9 metrologia Unidade 5 33 o caminho metalúrgico e a fundição Unidade 6 77 segurança e prevenção de acidentes Unidade 7 91 qualidade e produtividade Unidade 8 97 ingresso no mercado de trabalho dados internacionais de catalogação na publicação (cip) (bibliotecária silvia marques crb 8/7377) P964 Programa de qualificação profissional: Metalurgia / Auxiliar de fundição. -. – São Paulo: Fundação Padre Anchieta, 2011. v. 2, il (série: arco ocupacional) Vários autores Programa de qualificação profissional da Secretaria do Emprego e Relações do Trabalho – SERT ISBN 978-85-61143-97-8 1. Ensino profissionalizante 2. Metalurgia-técnico I. Título II. Série CDD 371.30281 Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 9 unida d e 4 Metrologia Em metalurgia, uma das atividades sempre presente é a de verifi- car medidas ou fazer medições de metais, antes ou depois de eles passarem por ensaios em laboratórios ou de serem transformados. Como auxiliar de fundição, muitas vezes, você terá contato com essa atividade e, por isso, precisará ter noções básicas da chamada metrologia, a ciência que estuda as medidas e as medições. Mas qual a diferença entre medida e medição? Medida é um valor expresso em números (valor numérico) que representa as dimensões ou o tamanho de um determinado objeto (unidade física). Dizemos, por exemplo, que a medida de uma peça metálica é 10,01 mm (dez milímetros e um centésimo de milímetro). Medição é o ato de medir, ou seja, a operação que realizamos para obter a medida. É comparar a grandeza a ser medida com outra adotada como padrão. Os instrumentos Para realizar cada medição, é preciso utilizar um instrumento. A escolha do instrumento depende da situação, pois cada um atende a determinada necessidade. Os principais instrumentos de medição com os quais o auxiliar de fundição contará são: • escala (régua); Grandeza física é um atributo de um corpo que pode ser percebido e quanti- ficado. Por exem- plo: o tamanho de uma pessoa, a mas- sa de um livro, o volume de um copo, a temperatura de um corpo, a veloci- dade de um carro... Iv A N C A R N E IR O 10 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 • trena; • paquímetro; • micrômetro; A régua graduada e a trenasão os mais simples instru- mentos de medida linear (horizontal, em linha). Você sabia? s T A R R E T s T A R R E T s T A R R E T Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 11 • transferidor; e Como realizar as medições? A escolha do instrumento que será utilizado para fazer uma medição específica dependerá do que será medido e da exatidão (precisão) desejada dessa medida. Há instrumentos que permitem maior ou menor exatidão. Imagine, por exemplo, uma balança. Será que um fei- rante pode pesar uma porção de bananas com o mesmo tipo de balança que um farmacêutico usa no preparo da mistura de produtos para fazer um medicamento? Qual necessita de um instrumento de medição mais preciso? • goniômetro. O goniômetro não é utili- zado apenas na metalur- gia. Existem outras áreas que também precisam desse instrumento de medições angulares. Uma delas é a medicina. Assim como os auxiliares de fun- dição, os médicos também usam goniô metro, mas para acompanhar a recu- peração de pacientes que sofrem fraturas. Com ele, é possível verificar a evolu- ção do movimento de uma articulação, por exemplo. Você sabia? Iv A N C A R N EI R O IvAN CARNEIRO 12 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 Em vez de falar em exatidão, também podemos dizer que a margem de erro admissível em uma determinada medição é diferente do erro aceitável em outra. Chamamos de erro admissível o desvio máximo que se pode tolerar para mais ou para menos. A medida (também chamada de cota) 30 + ou – 0,1, mostrada na imagem acima, indica que o desvio máximo que se pode admitir, nesse caso, é de 0,1 (um décimo de milímetro) para mais ou para menos. Isso quer dizer que, na prática, essa peça será aceita ou poderá ser utilizada se medir: 30,0 – 0,1 = 29,9 mm até 30,0 + 0,1 = 30,1 mm Essa indicação (30 + ou – 0,1) também informa que o instrumento que será usado para medir a peça real deverá ter uma exatidão (ou uma resolução mínima) de um décimo de milímetro. 20 ,0 6 Escala 1:1 24,9 9, 98 2 10 f7 30 0,1+_ 25 0,1+_ 20 0, 1 + _ Margem de erro: nas medições da peça acima, o desvio máximo é de 0,1 mm para mais ou para menos. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Régua comum: os números indicam centímetros. A resolução mínima é de 1 milímetro. Importante: resolução A resolução de um instrumento é a menor medida que você pode ler nele. A régua abaixo, por exemplo, tem resolução de 1 milímetro, porque essa é a menor divisão que ela possui. Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 13 Portanto, se você precisa medir uma peça com um lado de 30 mm, para a qual se admite uma variação de 0,1 mm (de 29,9 mm a 30,1 mm), o instrumento utilizado deve ter a resolução mínima de 1 décimo de milímetro. No entanto, se você deve medir uma peça na qual a va- riação máxima permitida é de 0,05 mm, será necessário um instrumento com resolução mínima de 5 centésimos de milímetro. Reflita: qual dos dois instrumentos será mais exato? Veja a seguir, em detalhes, os instrumentos de medição usados pelo auxiliar de fundição. Escala (régua) As escalas existem para organizar e hierarquizar valores: do menor para o maior, do menos importante para o mais importante, da menor dureza para a maior, do menor grau Os números deci- mais servem para indicar valores que não são inteiros. Para representá- -los, utilizamos a vírgula. O algaris- mo que vem antes dela é chamado de unida- de. Os que seguem a vírgula são chamados de casas decimais. A primeira casa é a dos décimos (nela, o algarismo 1 representa um décimo de uma unidade, ou um inteiro divi- dido por dez), e a segunda, dos centésimos (nela, o algarismo 5 representa cinco centé- simos de uma unidade). 0,15 centésimos de milímetro décimos de milímetro milímetro Antes da instituição do sis- tema métrico decimal, as unidades de medida eram definidas de maneira arbi- trária, ou seja, sem regras ou normas, variando de um país para outro. As unida- des de comprimento, por exemplo, eram, normal- mente, derivadas das par- tes do corpo do rei de cada país. Foi assim que surgi- ram medidas padrão como a polegada, o palmo, o pé, a jarda, a braça e o passo. O sistema inglês, inclusive, foi baseado nas medidas estabelecidas pelos reis ingleses. A tarefa de mu- dar essa situação ficou pa- ra os professores Méchian e Delambre, ambos da Academia de Ciências de Paris. Eles instituíram o sistema métrico decimal no dia 7 de abril de 1795. Você sabia? 14 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 para o maior etc. São muitos os instrumentos de medição que podem conter uma ou mais escalas. Por isso, nada melhor do que começar a nossa lista com a escala, ou régua graduada, que geralmente é feita de aço inoxidável. Normalmente, na parte inferior, ela apresenta as medidas em centímetros (cm) e milímetros (mm) – conforme o sistema métrico – e, na superior, apresenta as medidas em polegadas e frações – conforme o sistema inglês. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 21 43 DICA No Brasil, adota-se o sistema métrico decimal. Por isso, neste caderno, aprenderemos a usar os instrumentos para fazer medições utilizando esse sistema. Sistema Métrico 1 metro = 10 decímetros = 100 centímetros = 1.000 milímetros Sistema Inglês 1 polegada = 2,54 centímetros Trena A trena é constituída por uma fita de aço cujas graduações são semelhantes às da escala, isto é, obedecem ao sistema métrico e ao sistema inglês. A leitura das medições segue o mesmo procedimento da régua graduada. Porém, diferentemente da escala, a trena possui em sua extremidade uma pequena chapa metálica, dobrada em ângulo de 90o, chamada encosto de referência ou gancho de zero absoluto. Essa chapinha mede 1 mm de espessura. Isso tem grande utilidade: o encosto de refe- rência é usado para compensar as medições externas (deslocando o encosto de 1 mm para fora da fita) e internas (somando a espessura da medição de 1 mm do encosto). Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 15 Paquímetro O paquímetro também é formado por uma régua graduada no sistema métrico e no sistema inglês. Sobre essa régua com encosto fixo, desliza uma régua menor chamada cursor. O cursor – a parte móvel do paquímetro – fica ajustado à régua e se movimenta livremente sobre ela com um mínimo de folga. O cursor é dotado de uma escala auxiliar, graduada, chamada nônio ou vernier. Este permite a leitura de frações da menor divisão da escala fixa. O nônio possui uma divisão a mais que a unidade usada na escala fixa. Então, se 10 mm na escala principal estão divididos em 10 partes, 10 divisões de nônio corresponderão a 9 mm da escala principal. Trena: fita de aço com graduações semelhantes às da escala. encosto de referência s T A R R E T s T A R R E T orelha fixa orelha móvel nônio ou vernier em polegadas parafuso de trava cursor bico fixo bico móvel escala fixa de polegadas escala fixa de milímetros encosto fixo encosto móvel nônio ou vernier em milímetros impulsor haste de profundidade O paquímetro e seus componentes. 16 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 Para entender melhor esse aspecto, observe abaixo como verificar a resolução do paquímetro e, em seguida, como fazer uma medição usando esse instrumento. Como verificar a resolução do paquímetro em milímetros • Nônio com 10 divisões – as 10 divisões do nônio equivalem a 1 mm da escala principal. Portanto, 110 = 0,1 mm (em outras palavras, cada divisão do nônio cor- responde a 1 décimo de milímetro). • Nônio com 20 divisões – as 20 divisões donônio equivalem a 1 mm da escala principal. Portanto, 120 = 0,05 mm (em outras palavras, cada divisão do nônio corresponde a 5 centésimos de milímetro). • Nônio com 50 divisões – as 50 divisões do nônio equivalem a 1 mm da escala principal. Portanto, 150 = 0,02 mm (em outras palavras, cada divisão do nônio corresponde a 2 centésimos de milímetro). Como fazer uma medição usando o paquímetro O paquímetro pode ser usado para medir uma peça metálica em suas várias dimensões: Medição interna. Medição externa. Medição de profundidade. Medição de ressalto. Iv A N C A R N E IR O Iv A N C A R N E IR O Iv A N C A R N E IR O Iv A N C A R N E IR O Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 17 Como “ler” as medidas no paquímetro A leitura das medidas (ou seja, a medição de uma deter- minada peça metálica) é feita em duas partes: primeiro, pela escala fixa da régua e, em seguida, pela escala auxiliar do nônio. Os dois valores devem ser considerados ao final do pro- cedimento de medição. Isso é feito da seguinte maneira: 1º passo: cálculo da resolução 2º passo: leitura 1a leitura (escala fixa): você deve considerar – ou “ler” – o número que vem antes do zero do nônio. 2a leitura (escala do nônio): você deve considerar (ler) o primeiro traço do nônio, que coincide totalmente com algum traço da escala fixa. Depois, deve contar quantos traços tem do zero até chegar nele. No caso da foto abai- xo, são 13 traços. Em seguida, é só multiplicar o número de traços medidos (13) pela resolução do paquímetro, que foi calculada anteriormente. menor divisão da escala fixa no de divisões do nônio 20 Resolução = 1 mm = 0,05 mm 1a leitura 2a leitura DICA Nesta unidade, você aprenderá a realizar a leitura do paquímetro na versão tradicional, ou seja, mecânica. Mas, atualmente, já é possível contar com esse instrumento na versão eletrônica. O chamado paquímetro digital apresenta algumas vantagens: • Simplifica a leitura, diminuindo a probabilidade de erro. • Pode ser usado em polegadas ou milímetros, sendo preciso apenas mudar o modo de apresentação do resultado. Iv A N C A R N E IR O Iv A N C A R N E IR O O nônio também pode ser chamado de vernier. Sabe por quê? Esses dois nomes vêm de seus dois inventores: o português Pedro Nunes e o francês Pierre Vernier. Você sabia? 18 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 Ou seja: 13 traços x 0,05 (resolução do paquímetro) = 0,65 mm Portanto, a medida da peça é: 1ª leitura = 73,00 mm 2ª leitura = 0,65 mm Leitura final = 73,65 mm Atividade 1 ExErCiTE a lEiTura Com um paquímETro no sisTEma méTriCo Com rEsolução dE 0,05 mm Seguindo cada um dos passos já explicados, leia as medidas a seguir e anote os resultados ao lado dos desenhos. Compare os números que obteve com os do seu colega ao lado. Se vocês chegaram a resultados diferentes, procurem discutir a razão dessas diferenças. Em seguida, o monitor discutirá com a classe o trabalho realizado. 1 2 3 20 30 40 50 60 70 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 2 3 4 40 50 60 70 80 90 100 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 3 4 60 70 80 90 100 110 120 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 1 2 10 20 30 40 50 60 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 5 6 in. 120 130 140 150 mm 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 4 5 90 100 110 120 130 140 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 1 2 3 20 30 40 50 60 70 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 2 3 4 40 50 60 70 80 90 100 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 3 4 60 70 80 90 100 110 120 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 1 2 10 20 30 40 50 60 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 5 6 in. 120 130 140 150 mm 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 4 5 90 100 110 120 130 140 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm a) b) Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 19 c) e) d) f) 1 2 3 20 30 40 50 60 70 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 2 3 4 40 50 60 70 80 90 100 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 3 4 60 70 80 90 100 110 120 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 1 2 10 20 30 40 50 60 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 5 6 in. 120 130 140 150 mm 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 4 5 90 100 110 120 130 140 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 1 2 3 20 30 40 50 60 70 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 2 3 4 40 50 60 70 80 90 100 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 3 4 60 70 80 90 100 110 120 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 1 2 10 20 30 40 50 60 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 5 6 in. 120 130 140 150 mm 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 4 5 90 100 110 120 130 140 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 1 2 3 20 30 40 50 60 70 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 2 3 4 40 50 60 70 80 90 100 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 3 4 60 70 80 90 100 110 120 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 1 2 10 20 30 40 50 60 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 5 6 in. 120 130 140 150 mm 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 4 5 90 100 110 120 130 140 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 1 2 3 20 30 40 50 60 70 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 2 3 4 40 50 60 70 80 90 100 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 3 4 60 70 80 90 100 110 120 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 1 2 10 20 30 40 50 60 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 5 6 in. 120 130 140 150 mm 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 4 5 90 100 110 120 130 140 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4 8 1/128 in. 0,05 mm 20 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 menor divisão da escala fixa no de divisões do nônio 50 Resolução = 1 mm = 0,02 mm Paquímetro de resolução 0,02 mm Há paquímetros com diferentes graus de resolução. Além do anterior (0,05 mm), é bastante comum o que tem resolução de 0,02 mm. O nônio, neste caso, tem 50 divisões. 1º passo: cálculo da resolução 2º passo: leitura 1a leitura (escala fixa) = 5,00 mm 2a leitura (escala do nônio) = 0,44 mm (22 x 0,02) Leitura Final = 5,44 mm A medição, ou “leitura das medidas”, é feita da mesma maneira, independen- temente da resolução do paquímetro. Iv A N C A R N E IR O Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 21 a) c) b) Atividade 2 ExErCiTE a lEiTura Com um paquímETro no sisTEma méTriCo Com rEsolução dE 0,02 mm Seguindo cada um dos passos já explicados, leia as medidas a seguir e anote os resultados ao lado dos desenhos. Compare os números que obteve com os do seu colega ao lado. Se vocês chegaram a resultados diferentes, procurem discutir a razão dessas diferenças. Em seguida, o monitor discutirá com a classe o trabalho realizado. 1 22 3 4 5 6 7 8 9 21 3 4 5 6 7 8 9 21 3 4 5 6 2 35 6 7 8 9 21 3 4 5 6 7 8 9 21 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 60 40 50 60 70 80 90 100 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 5 10 15 20 25 .001 in .001 in 0,02 mm 0,02 mm 0 5 10 15 20 25 2 3 4 5 6 87 9 21 3 4 5 6 87 9 21 3 4 5 63 4 60 70 80 90 100 110 10 2 34 5 6 7 8 9 10 .001 in 0,02 mm 0 5 10 15 20 25 1 22 3 4 5 6 7 8 9 21 3 4 5 6 7 8 9 21 3 4 5 6 2 35 6 7 8 9 21 3 4 5 6 7 8 9 21 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 60 40 50 60 70 80 90 100 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 5 10 15 20 25 .001 in .001 in 0,02 mm 0,02 mm 0 5 10 15 20 25 2 3 4 5 6 87 9 21 3 4 5 6 87 9 21 3 4 5 63 4 60 70 80 90 100 110 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 .001 in 0,02 mm 0 5 10 15 20 25 1 22 3 4 5 6 7 8 9 21 3 4 5 6 7 8 9 21 3 4 5 6 2 35 6 7 8 9 21 3 4 5 6 7 8 9 21 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 60 40 50 60 70 80 90 100 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 5 10 15 20 25 .001 in .001 in 0,02 mm 0,02 mm 0 5 10 15 20 25 2 3 4 5 6 87 9 21 3 4 5 6 87 9 21 3 4 5 63 4 60 70 80 90 100 110 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 .001 in 0,02 mm 0 5 10 15 20 25 22 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 Micrômetro É um instrumento que permite fazer medições em casos que exigem resoluções ainda menores do que as do paquímetro. Ou seja, quando o paquímetro não consegue mais alcançar exatidão para uma determinada medição, o micrômetro entra em cena. Alguns micrômetros usam o mícron, unidade de medida que corresponde a um milésimo de milímetro. Por isso, o instrumento tem esse nome. Micrômetro de resolução 0,01 mm (1 centésimo de milímetro) O micrômetro tem dois importantes componentes: a bainha, que apresenta duas escalas em milímetros; e o tambor, cuja escala está dividida em centésimos de milímetros. Considerando essas escalas, a leitura do micrômetro é feita em três partes. A pri- meira, na bainha com escala de 1 em 1 mm; a segunda, na escala dos meios; e a terceira, no tambor. O micrômetro e seus componentes. tambor arco faces de medição bainhabatente fusos T A R R E T Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 23 Exemplos de leitura a) O paquímetro e o micrô- metro, instrumentos bas- tante usados na indústria metalúrgica, também são muito úteis para medir a espessura de revestimen- tos na construção civil. O micrômetro foi inven- tado, em 1848, pelo fran- cês Jean-Louis Palmer. Com o decorrer do tem- po, ele foi aperfeiçoado e possibilitou medições mais rigorosas e exatas do que aquelas obtidas pelo paquímetro. Você sabia? Você sabia? 15 20 10 5 0 5 35 15 30 25 20 0 5 10 15 20 15 20 10 5 0 5 35 15 30 25 20 0 5 10 15 20 1a leitura (bainha – escala dos milímetros) = 8,00 mm 2a leitura (bainha – escala dos meios milímetros) = 0,50 mm 3a leitura (tambor) = 0,10 mm Leitura final = 8,60 mm b) 1a leitura (bainha – escala dos milímetros) = 23,00 mm 2a leitura (bainha – escala dos meios milímetros) = 0,00 mm 3a leitura (tambor) = 0,28 mm Leitura final = 23,28 mm 1a leitura 3a leitura 2a leitura s T A R R E T 24 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 Atividade 3 ExErCiTE a lEiTura Com um miCrômETro no sisTEma méTriCo dE rEsolução dE 0,01 mm Seguindo cada um dos passos já explicados, leia as medidas a seguir e anote os resultados ao lado dos desenhos. Compare os números que obteve com os do seu colega ao lado. Se vocês chegaram a resultados diferentes, procurem discutir a razão dessas diferenças. Em seguida, o monitor discutirá com a classe o trabalho realizado. a) b) 0 5 10 15 0 5 10 15 20 15 10 5 0 5 0 45 40 35 0 5 0 45 40 20 20 15 10 5 35 30 25 20 0 5 0 5 10 15 20 15 20 10 5 0 40 45 35 30 25 Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 25 0 5 10 15 0 5 10 15 20 15 10 5 0 5 0 45 40 35 0 5 0 45 40 20 20 15 10 5 0 5 10 15 0 5 10 15 20 15 10 5 0 5 0 45 40 35 0 5 0 45 40 20 20 15 10 5 0 5 10 15 0 5 10 15 20 15 10 5 0 5 0 45 40 35 0 5 0 45 40 20 20 15 10 5 c) d) e) 26 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 Micrômetro de resolução 0,001 mm (1 milésimo de milímetro) Este micrômetro possui, além das escalas na bainha e tambor, uma terceira escala – chamada de nônio – na parte superior da bainha. Nela vamos ler os milésimos de milímetros. Exemplos de leitura: a) 8 0 6 4 2 0 8 0 6 4 2 0 50 45 8 0 6 4 2 40 35 0 5 8 0 6 4 2 0 15 5 0 45 8 0 6 4 2 0 8 0 6 4 2 0 50 45 8 0 6 4 2 40 35 0 5 8 0 6 4 2 0 15 5 0 45 1a leitura (bainha – escala dos milímetros) = 9,000 mm 2a leitura (bainha – escala dos meios milímetros) = 0,000 mm 3a leitura (tambor) = 0,410 mm Leitura no nônio (primeiro traço coincidente com a escala no tambor) = 0,003 mm Leitura final = 9,413 mm 1a leitura (bainha – escala dos milímetros) = 2,000 mm 2a leitura (bainha – escala dos meios milímetros) = 0,000 mm 3a leitura (tambor) = 0,010 mm Leitura no nônio (primeiro traço coincidente com a escala no tambor) = 0,004 mm Leitura final = 2,014 mm b) 1a leitura 2a leitura 3a leitura4a leitura Iv A N C A R N E IR O Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 27 0 6 8 4 2 0 0 5 10 0 6 8 4 2 0 0 5 15 10 5 0 0 6 8 4 2 0 0 5 0 6 8 4 2 0 0 510 5 0 45 40 0 6 8 4 2 0 25 5 10 0 6 8 4 2 0 25 5 1 25 20 15 10 0 6 8 4 0 2 25 30 35 0 6 8 4 0 2 25 30 20 15 10 5 0 6 8 4 2 0 0 5 10 0 6 8 4 2 0 0 5 15 10 5 0 0 6 8 4 2 0 0 5 0 6 8 4 2 0 0 510 5 0 45 40 0 6 8 4 2 0 25 5 10 0 6 8 4 2 0 25 5 1 25 20 15 10 0 6 8 4 0 2 25 30 35 0 6 8 4 0 2 25 30 20 15 10 5 0 6 8 4 2 0 0 5 10 0 6 8 4 2 0 0 5 15 10 5 0 0 6 8 4 2 0 0 5 0 6 8 4 2 0 0 510 5 0 45 40 0 6 8 4 2 0 25 5 10 0 6 8 4 2 0 25 5 1 25 20 15 10 0 6 8 4 0 2 25 30 35 0 6 8 4 0 2 25 30 20 15 10 5 0 6 8 4 2 0 0 5 10 0 6 8 4 2 0 0 5 15 10 5 0 0 6 8 4 2 0 0 5 0 6 8 4 2 0 0 510 5 0 45 40 0 6 8 4 2 0 25 5 10 0 6 8 4 2 0 25 5 1 25 20 15 10 0 6 8 4 0 2 25 30 35 0 6 8 4 0 2 25 30 20 15 10 5 Atividade 4 ExErCiTE a lEiTura Com um miCrômETro no sisTEma méTriCo dE rEsolução dE 0,001 mm Seguindo cada um dos passos já explicados, leia as medidas a seguir e anote os resultados ao lado dos desenhos. Compare os números que obteve com os do seu colega ao lado. Se vocês chegaram a resultados diferentes, procurem discutir a razão dessas diferenças. Em seguida, o monitor discutirá com a classe o trabalho realizado. a) c) b) d) 28 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 Transferidor As medidas angulares são feitas com a ajuda desse instrumento. Por isso, antes de tudo, é importante entender como é medido um ângulo. Um ângulo é a medida – em graus – formada pelo encontro entre dois segmentos de reta. Todo ângulo está dividido em minuto ( ’ ) e segundo ( ” ), sendo queum grau tem 60 minutos e um minuto, 60 segundos. Usando os sím- bolos dessas medidas, temos: 1o = 60’ e 1’ = 60” Você provavelmente se lembra do transferidor, que fez parte do seu material escolar. Ele é composto, basicamente, por uma escala circular dividida e marcada em ângulos espaçados regularmente, tal qual uma régua. O transferidor pode ser usado nas aulas de Matemática, Engenharia, Topografia ou em qualquer outra atividade que exija a medição precisa de ângulos. escala graduada articulação lâmina corpo Iv A N C A R N E IR O O transferidor e seus componentes. Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 29 Goniômetro Outro instrumento de medição muito utilizado nos setores de fundição é o goniô- metro. Assim como o transferidor, ele é utilizado para medições angulares, ou seja, para medir ângulos. Na prática, trata-se de um transferidor com uma resolução melhor. Por isso, pode ser usado para qualquer atividade que exija uma medição mais precisa. Ele também contém, basicamente, uma escala circular dividida e marcada em ângulos regulares, tal qual numa régua. Como usar o goniômetro Para se chegar à medida de um ângulo usando esse instrumento, duas leituras devem ser feitas. Na primeira, o grau inteiro, que pode ser observado na graduação superior do disco, deve coincidir com o traço zero da escala inferior (o nônio). Essa leitura pode ser feita tanto no sentido horário quanto no anti-horário, dependendo do posicionamento da peça medida. A segunda leitura é a dos minutos, que, por sua vez, pode ser realizada a partir do zero nônio, seguindo a mesma direção escolhida na leitura dos graus. Iv A N C A R N E IR O 1a leitura 2a leitura disco graduado régua articulador esquadro disco vernier (nônio) O goniômetro e seus componentes. 30 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 Exemplos de leitura a) 1a leitura (escala superior) = 24o 2a leitura (escala inferior) = 10’ Resultado final = 24o 10’ b) 3020 10 40 30 15 30 15 450 60 45 Sentido de leitura 6050 30 40 70 30 15 30 15 450 60 45 Sentido de leitura 3020 10 40 30 15 30 15 450 60 45 Sentido de leitura 6050 30 40 70 30 15 30 15 450 60 45 Sentido de leitura 1a leitura (escala superior) = 50o 2a leitura (escala inferior) = 15’ Resultado final = 50o 15’ Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 31 Atividade 5 praTiquE o uso do goniômETro Com base no que você aprendeu, faça a leitura nos goniômetros a seguir. O zero corresponde à medida em grau e o traço mais escuro corresponde ao complemento do ângulo em minutos. a) b) c) 1010 20 0 20 100 10 20 30 010 20 10 20 30 30 60 0 60 30 30 60 0 60 30 300 6060 1010 20 0 20 100 10 20 30 010 20 10 20 30 30 60 0 60 30 30 60 0 60 30 300 6060 1010 20 0 20 100 10 20 30 010 20 10 20 30 30 60 0 60 30 30 60 0 60 30 300 6060 32 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 d) e) f) g) 1020 30 40 0 10 1020 30 0 10 2030 40 10 0 1020 30 0 10 30 30 60 0 60 30 30 60 0 60 30 300 6060 30 30 60 0 1515 45 45 1020 30 40 0 10 1020 30 0 10 2030 40 10 0 1020 30 0 10 30 30 60 0 60 30 30 60 0 60 30 300 6060 30 30 60 0 1515 45 45 1020 30 40 0 10 1020 30 0 10 2030 40 10 0 1020 30 0 10 30 30 60 0 60 30 30 60 0 60 30 300 6060 30 30 60 0 1515 45 45 1020 30 40 0 10 1020 30 0 10 2030 40 10 0 1020 30 0 10 30 30 60 0 60 30 30 60 0 60 30 300 6060 30 30 60 0 1515 45 45 Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 33 unida d e 5 O caminho metalúrgico e a fundição No caderno 1, você aprendeu que a metalurgia estuda e geren- cia os metais desde a sua extração até a sua transformação em produtos adequados ao uso. Por isso, ela pode ser dividida em: • metalurgia extrativa; • metalurgia de transformação; • beneficiamento; • montagem ou aplicação; • ensino e pesquisa. Esses segmentos são as etapas que estruturam o trabalho me- talúrgico. Juntos, eles formam o que poderíamos chamar de “caminho metalúrgico”: 34 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 35 Nesta unidade, vamos aprender em que lugar desse caminho você, futuro auxiliar de fundição, se encontra. Antes de mais nada, já é possível afirmar: o auxiliar faz parte do caminho metalúrgico antes mesmo de ele começar. Desde o projeto de uma peça, ou seja, desde o momento em que decidimos fabricar uma peça ou produto, a primeira pergunta a se fazer é: qual processo metalúrgico deve ser utilizado? E a resposta, geralmente, é: o processo metalúrgico de fundição. Isso acontece pois a fundição é o caminho mais curto para se obter um produto final. Ou seja, um produto fundido, geralmente, não precisa passar por outros processos de fabricação. Isso porque a obtenção de uma peça fundida ocorre a partir do metal em estado líquido, sem necessidade de processos secundários de conformação. As vantagens da fundição não param por aí: • Com ela, é possível reproduzir peças com formas internas e externas que, dificil- mente, poderiam ser fabricadas por outro processo. • A fundição permite que as paredes das peças sejam fabricadas com espessura bem fina. Isso, que seria impossível com outros processos de fabricação, traz uma vantagem muito grande para a peça: a diminuição do seu peso. Fundição: o caminho mais curto até o produto final. Iv A N C A R N E IR O 36 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 Etapas da fabricação Alguns produtos, até chegarem ao consumidor final, passam por vários processos de fabricação. Um exemplo é a panela que utilizamos em casa. Antes de ser panela, ela foi uma chapa de aço ou alumínio e passou por diversas etapas, tais como: • lingotamento: o aço em estado líquido é transformado em placas; • laminação: a placa é transformada em chapa; e • estampagem: a chapa é estampada na forma final da panela. Dependendo da aplicação e do acabamento do produto, pode-se afirmar que o processo de fundição representa um processo único de fabricação. Isso quer dizer que é possível se produzir, apenas com a fundição, uma panela, por exemplo. As três etapas vistas acima, portanto, poderiam ser resolvidas com apenas uma. Gerada no pro- cesso de fundição, a panela estará pronta para outros processos da indústria, como a rebitagem (fixação de seu cabo) e a pintura. Uma panela como esta pode ser produzida de uma só vez com o processo de fundição. • O processo de fabricação por fundição é facilmente automatizável, ou seja, pode ser inteiramente feito com o auxílio de máquinas; e, por isso, possibilita uma produção de peças em série. s k y l IN E / s H U T T E R s T O C k Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 37 A fundição e tudo o mais Você se lembra do diagrama da fundição? Peça fundidaMetal sendo vazado em um molde Metal atingindo temperatura de fusão Metal sólido Peça fundidaMetal sendo vazado em um molde Metal atingindo temperatura de fusão Metal sólido Peça fundida Metal sendo vazado em um molde Metal atingindo temperatura de fusão Metal sólido Peça fundidaMetal sendo vazado em um molde Metal atingindo temperatura de fusão Metal sólidoPeça fundidaMetal sendo vazado em um molde Metal atingindo temperatura de fusão Metal sólido Peça fundidaMetal sendo vazado em um molde Metal atingindo temperatura de fusão Metal sólido Peça fundidaMetal sendo vazado em um molde Metal atingindo temperatura de fusão Metal sólido Diagrama da fundição 1. A fundição é um processo pelo qual um metal sólido passa ao estado líquido e, depois, transforma-se em peça fundida. 2. No processo metalúrgico de fundição, o metal atinge a temperatura de fusão. 3. Logo após, já no estado líquido, o metal é vazado em um molde que tem um formato aproximado ao da peça que se quer produzir. 4. Após desenformada, a peça fundida está pronta! No Caderno 1, com esse esquema, você entendeu o que é o processo metalúrgico conhecido como fundição. Nesta unidade, vamos ver, em detalhes, o que acontece em cada fase dessa transformação do metal sólido em peça fundida. Vamos come- çar com as diferentes maneiras de se fundir um metal, ou seja, com os diferentes processos de fundição. Os diferentes processos de fundição A fundição pode ser executada de várias maneiras, ou seja, possui diferentes processos: 38 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 • fundição em areia verde; • fundição shell molding; • fundição cura a frio; • fundição cura a quente; • fundição em molde permanente ou coquilha; • fundição em cera perdida ou de precisão; e • fundição em moldes permanentes sob pressão. Esses processos podem ser divididos em função de dois critérios: 1. O tipo de vazamento do metal Há duas maneiras de despejar o metal em um molde: por gravidade ou sob pressão. Na maioria dos processos que vimos anteriormente, o vazamento ocorre por gravidade: • fundição em areia verde; • fundição shell molding; • fundição cura a frio; • fundição cura a quente; • fundição em molde permanente ou coquilha; e • fundição em cera perdida ou de precisão. Na fundição em moldes permanentes sob pressão, ocorre o vazamento sob pressão. 2. O molde utilizado Considerando todos esses processos de fundição, existem duas possibilidades de moldes: os permanentes e os descartáveis. Eles se diferenciam de acordo com a quantidade de vezes que podem ser utilizados. Moldes permanentes – um molde permanente, como o próprio nome indica, pode ser utilizado várias vezes. A sua vida útil depende apenas de sua manutenção, que manterá as características com as quais foi criado: geometria (forma), dimensão e acabamento. Moldes não permanentes ou descartáveis – um molde descartável pode ser utilizado uma única vez. Após a fabricação da peça desejada, ele é descartado. Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 39 DICA Nesta unidade, você terá a oportunidade de aprender com quatro diferentes processos de fundição: • fundição em areia verde; • fundição shell molding; • fundição em cera perdida ou de precisão; e • fundição em moldes permanentes sob pressão. A escolha do processo de fundição Vários fatores devem ser considerados para que a escolha do processo de fundição seja feita. Entre eles, podemos destacar: • a quantidade de peças a serem produzidas; • o prazo de entrega; • o investimento necessário; • a complexidade da peça; e • o acabamento desejado. A indústria metalúrgica e, particularmente, os setores destinados à fundição não deixam de fazer essa análise. Atentos a todos os fatores listados, eles têm apresentado uma preferência pela fundição em areia verde. Essa esco- lha tem os seus motivos, pois a fundição em areia verde: • permite a fabricação de peças em tamanhos variados; • é um processo de baixo custo operacional; e • utiliza moldes descartáveis, mas, ao mesmo tempo, o faz com areia verde, que pode ser reaproveitada. Fundição em areia verde Esse processo de fundição utiliza a areia retirada da natu- reza com a sua umidade natural, ou seja, sem ter passado por processos de secagem. DICA Na prática, não é comum uma fábrica ter todos os processos em sua linha de produção. Normalmente, cada fundição é especializada em um determinado processo. Quem determina qual o processo de fabricação que será utilizado é o projetista. Macho de areia verde. Iv A N C A R N E IR O 40 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 A escolha dessa areia representa algo a mais: uma preocupação com o meio ambiente. Isso porque ela pode ser quase totalmente (acima de 90%) reutilizada, exigindo, para isso, apenas cuidados básicos. Que cuidados são esses? Após a produção de uma peça, é preciso retirar os torrões que ficam incrustados na areia. Mesmo com o passar do tempo, após diversas utilizações, são necessários apenas alguns aditivos a fim de melhorar e corrigir as características do material. Aditivo Aditivo é um elemento que se utiliza para melhorar ou restaurar as características de um dado produto. Na areia verde, os aditivos mais utilizados são: • Pó de carvão – evita a aderência da areia na peça fundida, melho- rando o acabamento superficial da peça e facilitando a sua limpeza. • Pó de madeira – por consumir oxigênio, proporciona uma atmosfera redutora ao molde e contribui para controlar a expansão térmica da sílica. • Amidos e dextrinas – aumentam a plasticidade da areia. Pó de carvão. Iv A N C A R N E IR O Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 41 Considerando as vantagens que a fundição em areia verde oferece, vamos escolhê-la também para começar o nosso estudo. Você já sabe que ela é a mais utilizada pelas indús- trias metalúrgicas. Então, seguiremos o mesmo caminho. Como auxiliar de fundição, você perceberá que as etapas de produção são as mesmas em praticamente todos os processos. Por isso, a escolha desse processo de fundição específico não prejudicará o seu aprendizado. 1ª etapa: o projeto da peça A primeira etapa de fabricação de qualquer produto é o projeto da peça, executado por um profissional conhe- cido como projetista. Nessa etapa, todos os fatores que podem influenciar na qualidade do produto devem ser considerados. Por isso: • A peça deve ser projetada de maneira que não haja uma variação brusca entre as secções de forma, o que pode dificultar a fluidez do metal. DICA O metal, após ser fundido, deve apresentar uma propriedade: a fluidez, que é a capacidade de escoar pelas cavidades com rapidez. Essa propriedade é muito importante, principalmente quando é preciso produzir uma peça com geometria complicada. 42 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 • Devem-se evitar, ao máximo, cantos “vivos”, que provocam concentração de tensões e de impurezas do metal, fragilizando a peça. Incorreto Correto Canto vivo Canto vivo Mau projeto Ainda não recomendado Bom projeto Canto vivo Canto vivo Mau projeto Ainda não recomendado Bom projeto Os chamados cantos vivos fragilizam regiões da peça. Note que a secção B é bem menor que as secções A e C. Esse é um exemplo de como uma variação brusca entra as secções de forma pode dificultar a passagem do metal. M C B A Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 43 • Devem-se evitar as espessuras muito finas de paredes. Na tabela abaixo, você pode ver os valores recomendados de espessura. Secções mínimas recomendadas em peças fundidas Liga Secção mínima, em mm Fundição em areia Fundição em molde metálico Fundição sob pressão Grandes áreas Pequenas áreas De alumínio 3,175 a 4,76 3,175 em áreas pequenas 1,905 1,143 De cobre 2,38 3,175 em áreas pequenas 2,54 1,524 De ferros fundidos cinzentos 3,175 a 6,354,76 em áreas pequenas – – De chumbo – – 1,905 1,016 De magnésio 4,00 4,00 a 4,176 2,032 1,27 De ferro maleável 3,175 – – – De aço 4,76 – – – De estanho – – 1,524 0,762 De ferro fundido branco 3,175 – – – De zinco – – 1,143 0,38 Na Unidade 7 deste Caderno – Qualidade e Produtividade – você entenderá por que a qualidade é tão importante a ponto de ser considerada já na primeira etapa de um processo de fundição. Fonte: ChIAvErInI, vicente. Tecnologia Mecânica. 2. ed. São Paulo: Ed. Makron Book, 1986. v. I. Na tabela, estão relacionados a espessura mínima de secção, o metal a ser fundido e o processo de fundição. Por exemplo, se o auxiliar de fundição escolher fundir alumínio no processo de areia verde, a espessura mínima de secção deve variar entre 3,175 mm a 4,76 mm. 44 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 2ª etapa: Fabricação do modelo Modelo de metal. Feito o projeto, mas ainda antes da fabricação de uma peça ou produto, é preciso confeccionar um modelo. Esse modelo, por sua vez, será utilizado na fabricação de um molde. O modelo é uma réplica, um pouco maior, da peça. É essencial que as dimensões da réplica sejam maiores que as da peça pelos seguintes motivos: • para compensar um fenômeno físico que ocorre quando o metal resfria: a contração (o metal se encolhe); 1353,4 14 0 14 1,4 1340 Dimensões do modelo acrescido da contração linear.Dimensões da peça. 303 300 32 0 32 3, 2 14 0 32 0 1340 300 120 121,2 120 1353,4 14 0 14 1,4 1340 Dimensões do modelo acrescido da contração linear.Dimensões da peça. 303 300 32 0 32 3, 2 14 0 32 0 1340 300 120 121,2 120 Iv A N C A R N E IR O Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 45 • para permitir uma usinagem posterior; e 35 45 58 48 38 Peça acabada Peça com sobrematerial 6 2 5 38 DICA Você já aprendeu que a fundição pode ser um processo único ou não, dependendo da aplicação do produto e do grau de acabamento que se deseja para a peça. É chamado de usinagem o processo que ocorre quando há necessidade de o produto fundido passar por mais de uma etapa de fabricação, além da fundição. A usinagem é, justamente, um processo de fabricação que visa a dar uma nova forma ao metal, utilizando ferramentas cortantes e equipamentos específicos. • para criar uma inclinação no modelo, de modo a pos- sibilitar a retirada do molde. Ângulos de saída CorretoIncorreto Ângulos de saída CorretoIncorreto O modelo pode ser feito com diversos materiais: madeira, isopor, metal, resina etc. Mas dois fatores devem ser consi- derados na hora de escolher o material que será utilizado: • Vida útil – pensar na vida útil do modelo é escolhê-lo pelo tanto de vezes que poderá ser utilizado. Assim, se quisermos utilizar um modelo diversas vezes, o isopor não deverá ser escolhido, pois, após a primeira mol- dagem, ele já precisa ser descartado em razão de sua fragilidade. A madeira, por sua vez, tem uma vida útil longa, mas requer cuidados e manutenção para que as suas dimensões não sofram alterações. • Custo – é um fator muito importante para as esco- lhas tomadas não só na indústria metalúrgica, mas em qualquer indústria. Afinal, é muito importante saber o 46 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 quanto se pode e se quer gastar. Porém, não é possível pensar no custo isoladamente. É preciso equilibrar o custo do material e o benefício que ele irá proporcionar. O modelo de metal, por exemplo, tem um custo eleva- do, pois requer operações de usinagem que garantam a precisão de suas dimensões. No entanto, é o modelo que possui a maior vida útil. 3ª etapa: Moldagem Para entender como a moldagem ocorre na fundição em areia verde, é preciso conhecer três elementos essenciais para o processo: • a areia de fundição; Existe um profissional na indústria metalúrgica, o modelador de metais, que é responsável apenas pela fabricação de mode- los. Essa fabricação pode ser manual ou automáti- ca (com a ajuda de má- quinas operatrizes). Você sabia? • o macho; e Iv A N C A R N E IR O Iv A N C A R N E IR O Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 47 Existem vários tipos de aglomerantes argilosos que podem ser utilizados no processo de fundição em areia verde. As argi- las montmoriloníticas e as argilas bentonitas são as mais utilizadas. Você sabia? • o sistema de alimentação. A areia de fundição A areia de fundição é composta por aglomerante e areia-base. Areia de fundição = aglomerante + areia-base Aglomerante A areia possui propriedades, ou seja, ela possui qualidades, características próprias. A refratariedade é uma delas: a capacidade de resistir a altas temperaturas. O aglomerante tem muita relação com essa capacidade es- pecial. Ele serve, justamente, para aglomerar a areia, ou seja, juntar os grãos de areia, e formar uma massa refratária. Para que isso ocorra, é adicionado um elemento aglomerante que, no caso da areia verde, é um composto de argila e água. Aglomerante da areia verde = argila + água A argila (7%) absorve a água (3%) provocan- do a aglutinação dos grãos de areia (90%) e formando uma massa plástica, isto é, uma massa com a capacidade de apresentar uma deformação definitiva. Iv A N C A R N E IR O 48 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 Areia-base: A areia-base pode ter diversos nomes, entre eles, o de areia sílica, cromita, zirconita, olivina. E não é nomeada à toa, mas em função dos óxidos pelos quais é composta. Uma das mais utilizadas, por exemplo, a areia sílica, é composta de óxido de silício (SiO2). É a combinação do aglomerante com a areia-base que resulta na areia que será utilizada na fundição. Como vimos, na proporção entre esses elementos, há muito mais areia-base do que aglomerante (água + argila). Além da refratariedade, a areia também apresenta várias outras propriedades: • moldabilidade: é a capacidade de reproduzir as diversas formas de modelo, ou seja, a capacidade de ser facilmente moldada em relação a um modelo; • permeabilidade: é a capacidade de permitir a saída dos gases contidos no molde; e • resistência mecânica: é a capacidade de resistir aos esforços provocados pela retirada do modelo da cavi- dade, pelos movimentos provocados na manipulação do molde, pela colocação dos machos e pelos impactos causados pelo fluxo de metal na cavidade. Óxidos são compostos formados por dois ele- mentos (compostos biná- rios), sendo um deles o oxigênio. A sílica (SiO 2 ), também conhecida como óxido de silício, é forma- da pela combinação de oxigênio com silício. Você sabia? Porém, a areia de fundição não é analisada apenas por suas propriedades. É muito impor- tante levar em consideração os grãos que a compõem. Esses grãos são analisados e dife- renciados de acordo com: • a forma; • a estrutura; e • o tamanho. A forma e a estrutura são analisadas com ajuda de um microscópio. Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 49 Quanto à forma, podemos ter grãos arredondados, subangulares ou angulares, conforme se pode ver a seguir: Agitador de peneiras: equipamento utilizado para determinar o módulo de finura. Grãos arredondados Grãos subangulares Grãos regulares Grãos compactos Grãos aglomerados Grãos fissurados Grãos arredondados. Grãos subangulares. Já quanto à estrutura, os grãos podem ser compactos, aglomerados ou fissurados. Veja abaixo: O tamanho do grão só pode ser determinado por meio de um ensaio, realizado emlaboratório, no qual uma amostra da areia é retirada e peneirada em um equipamento chamado de agitador de peneiras. Esse equipamento é composto por um conjunto de peneiras de diferentes malhas (aberturas), dispostas (organizadas) da mais grossa (maior abertura) para a mais fina (menor abertura). Após o peneiramento, é feito um cálculo para determinar o tamanho de grão, ou seja, o módulo de finura, con- siderando a quantidade de areia retida em cada peneira. Grãos arredondados Grãos subangulares Grãos regulares Grãos compactos Grãos aglomerados Grãos fissuradosGrãos compactos. Grãos aglomerados. Grãos fissurados. Grãos angulares. Iv A N C A R N E IR O 50 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 Saber analisar e diferenciar os grãos de areia é essencial para a realização do processo de fundição em areia verde. Isso porque a influência que o módulo de finura, a forma e a estrutura dos grãos têm na qualidade da peça fundida é muito grande. Essas três características irão influenciar: • o acabamento da peça (qualidade da superfície, mais lisa ou mais porosa); • a permeabilidade do molde; • a moldabilidade; e • a resistência do molde. Você percebeu o quanto os grãos podem influenciar as propriedades da areia? Eles podem melhorar a moldabi- lidade, a permeabilidade e a resistência. Por isso, a análise dos grãos de areia se torna tão essencial para o processo de fundição e para você! Por quê? Esse tipo de análise abre um novo campo de trabalho para o auxiliar de fundição. Junto a um outro conhecido profissional da metalurgia, o auxiliar de laboratório metalúrgico, você poderá exercer suas atividades em um Laboratório de Análises de Areias. O Macho A metalurgia parece muito distante da gastronomia. No entanto, podemos aproximá-las. Imagine que você, um futuro profissional da fundição, decida fazer um delicioso pudim de leite, mas encontre um problema: na sua co- zinha, não consegue encontrar aquela forma clássica de pudim, que tem um furo no meio. Para criar esse furo em uma forma comum, você poderá utilizar uma lata de leite condensado, um dos ingredientes da receita. Você colocará a lata no centro da forma redonda e, dessa forma, o pudim, ainda líquido, não entrará na- quele espaço. O pudim com o furo no meio estará pronto! Você pode procurar sa- ber um pouco mais sobre a ocupação do auxiliar de laboratório, nos cadernos Auxiliar de Laboratório Metalúrgico 1 e 2, desta mesma coleção. Você sabia? Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 51 A maioria das peças fundidas também precisa apresentar “furinhos” e reentrâncias. E, para que isso aconteça, o auxiliar de fundição utiliza uma peça que cumpre a mesma função da lata na forma redonda. Essa peça é chamada de macho. Ela irá preencher as regiões vazias do modelo e impedir a entrada do metal em estado líquido. Ou seja, no espaço que o macho ocupa, o metal não consegue penetrar. O sistema de alimentação Há uma etapa do processo de moldagem em que o sistema de alimentação – canais de alimentação e massalote – é construído. Esse sistema é muito importante para o processo de fundição. Cuidar para que ele seja bem executado é garantir a obtenção de peças sem defeitos. Macho. Peça final com “furinhos” e reentrâncias. Iv A N C A R N E IR O Iv A N C A R N E IR O 52 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 O primeiro cuidado deve ser com os canais de alimentação, pelos quais o metal é colo- cado no molde. Esses canais devem ser dispostos (organizados) de maneira a evitar que o metal caia diretamente sobre a peça. Para isso, devem possuir dimensões exatas. Dessa forma, o escoamento do metal em estado líquido ocorrerá na velocidade adequada, não permitindo que ele resfrie antes que se complete o enchimento da cavidade do molde. O massalote é um tipo de reservatório de metal cuja função é evitar um defeito conhecido como rechupe ou vazios de retração na peça. Essa reserva de metal compensa a contração natural do material em estado líquido que vai se resfriando. Enquanto o líquido se contrai, os espaços vazios vão sendo preenchidos pelo metal armazenado no massalote, evitando que a peça fique menor do que o planejado. Para que isso aconteça sem problemas, o massalote deve ser posicionado na região da peça em que houver o maior volume de metal, pois essa região será a última a se solidificar. massalote canais de alimentação Agora que você já sabe um pouco mais sobre a areia de fundição, o macho e o sistema de alimentação, que tal voltarmos às etapas da moldagem? Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 53 Etapas da moldagem Peça • A peça possui um furo em toda a sua extensão. Por isso, para ser fabricada, precisará do macho. Modelo bipartido • Após verificar a necessidade do macho, é preciso fabricar um modelo bipartido. na figura ao lado, podemos observar um modelo feito em duas partes para que o macho seja colocado na região que será vazia. Suporte de macho • na figura ao lado, podemos observar, em azul, o “suporte de macho” que, como o próprio nome indica, tem a função de suportar/sustentar o macho de areia colocado sobre ele. Caixa de moldagem inferior • Para os modelos bipartidos, duas caixas são utilizadas: uma inferior e outra superior. • Uma das duas partes do modelo é colocada na caixa de moldagem inferior. • O modelo deve ser posicionado no centro da caixa. modelo bipartido suporte de macho caixa de moldagem inferior 54 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 Enchimento e compactação • A areia é despejada sobre o modelo. É importante colocar areia nas extremidades da caixa para evitar que o modelo fique descentralizado. • A areia é comprimida sobre o modelo com a ajuda de um objeto socador. Caixa de moldagem superior • São repetidas as mesmas operações da caixa inferior. • É essencial respeitar as marcações do macho para que não haja um desencontro entre a metade superior e a metade inferior. • O canal de alimentação e o massalote são moldados. O objetivo é deixar um vazio entre a superfície superior e a cavidade que será preenchida. Retirada do modelo da caixa superior • Por fim, a caixa de moldagem superior é retirada e virada. O modelo é retirado do molde com auxílio de um dispositivo. Retirada do modelo da caixa inferior • Assim como na caixa superior, o modelo é retirado do molde da caixa inferior com auxílio de um dispositivo. objeto socador massalote Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 55 Posicionamento do macho na caixa inferior • nesta etapa, é necessário observar a marcação do macho (suporte). Posicionamento da caixa superior sobre a inferior • nesta etapa, é preciso prestar muita atenção no alinhamento entre as caixas. Fechamento das caixas • A moldagem está concluída! Está criado o “negativo da peça”, que é o vazio com a forma da peça impressa. caixa de moldagem superior caixa de moldagem inferior 56 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 O modelo, no entanto, nem sempre possui duas partes. A seguir, será possível observar um exemplo de moldagem na qual a peça não é criada a partir de um modelo bipartido. Areia de moldagem Areia de moldagem Caixa inferior Solo Modelo de madeira Modelo de massalote Modelo do canal de alimentação Canal de alimentação Dispositivo para retirada do modelo Vazio do canal de alimentação Caixa superior Caixa superior Vazio do massalote Estrado de madeira Solo SoloSoloSolo SoloSolo SoloSolo SoloSolo Massalote Metal líquido Peça • Como esta peça não possui furos ou vazios internos, ela não necessita de macho. Areia de moldagem Areia de moldagem Caixa inferior Solo Modelo de madeira Modelo de massalote Modelo do canal de alimentação Canal de alimentação Dispositivo para retirada do modelo Vazio do canal de alimentação Caixa superior Caixa superior Vazio do massalote Estrado de madeira Solo Solo SoloSolo SoloSolo SoloSolo SoloSolo Massalote Metal líquido Caixa de moldagem inferior • O modelo é posicionado no fundo da caixa inferior. • A areia é compactada sobre o modelo. Areia de moldagem Areia de moldagem Caixa inferior Solo Modelo de madeira Modelo de massalote Modelo do canal de alimentação Canal de alimentação Dispositivo para retirada do modelo Vazio do canal de alimentação Caixa superior Caixa superior Vazio do massalote Estrado de madeira Solo Solo SoloSolo SoloSolo SoloSolo SoloSolo Massalote Metal líquido Virada da caixa • A caixa inferior é virada e preparada para receber a caixa superior. Areia de moldagem Areia de moldagem Caixa inferior Solo Modelo de madeira Modelo de massalote Modelo do canal de alimentação Canal de alimentação Dispositivo para retirada do modelo Vazio do canal de alimentação Caixa superior Caixa superior Vazio do massalote Estrado de madeira Solo Solo SoloSolo SoloSolo SoloSolo SoloSolo Massalote Metal líquido Caixa de moldagem superior • Os canais de alimentação e o massalote são moldados na caixa superior. Areia de moldagem Areia de moldagem Caixa inferior Solo Modelo de madeira Modelo de massalote Modelo do canal de alimentação Canal de alimentação Dispositivo para retirada do modelo Vazio do canal de alimentação Caixa superior Caixa superior Vazio do massalote Estrado de madeira Solo Solo SoloSolo SoloSolo SoloSolo SoloSolo Massalote Metal líquido Retirada do sistema de alimentação da caixa superior • Os canais de alimentação e massalote são retirados da caixa superior. Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 57 Areia de moldagem Areia de moldagem Caixa inferior Solo Modelo de madeira Modelo de massalote Modelo do canal de alimentação Canal de alimentação Dispositivo para retirada do modelo Vazio do canal de alimentação Caixa superior Caixa superior Vazio do massalote Estrado de madeira Solo Solo SoloSolo SoloSolo SoloSolo SoloSolo Massalote Metal líquido Retirada da caixa superior • A caixa superior é retirada para que, depois, o modelo que está na caixa inferior também possa ser removido. • A abertura do canal de alimentação é alargada. Areia de moldagem Areia de moldagem Caixa inferior Solo Modelo de madeira Modelo de massalote Modelo do canal de alimentação Canal de alimentação Dispositivo para retirada do modelo Vazio do canal de alimentação Caixa superior Caixa superior Vazio do massalote Estrado de madeira Solo Solo SoloSolo SoloSolo SoloSolo SoloSolo Massalote Metal líquido Retirada do modelo da caixa de moldagem • O modelo é retirado da caixa de moldagem com a ajuda de um dispositivo. Areia de moldagem Areia de moldagem Caixa inferior Solo Modelo de madeira Modelo de massalote Modelo do canal de alimentação Canal de alimentação Dispositivo para retirada do modelo Vazio do canal de alimentação Caixa superior Caixa superior Vazio do massalote Estrado de madeira Solo Solo SoloSolo SoloSolo SoloSolo SoloSolo Massalote Metal líquido União • As duas caixas são, novamente, unidas para que o molde preparado possa receber o metal em estado líquido. • A moldagem está concluída! 4ª etapa: Fusão Você sabe quais são os estados físicos da matéria? Provavelmente, deve se lembrar de três: do sólido, do líquido e do gasoso. Estados físicos da matéria, ou fases, são as diferentes formas como uma substância pode se apresentar no espaço. Essas mudanças de forma ocorrem em virtude do estado de agregação das moléculas que compõem a matéria. O nome pode parecer difícil, mas a ideia é muito simples. A matéria é formada por partículas menores, os átomos, que, por sua vez, não estão posicionados de qualquer maneira. Eles estão arranjados em grupos que chamamos de moléculas. A maneira como essas moléculas se organizam influencia, e muito, o estado físico do material. No estado sólido, as moléculas estão fortemente ligadas e, por isso, não conseguem se movimentar com muita liberdade. No estado líquido, as moléculas já não estão tão ligadas e, portanto, possuem uma liberdade de movimentação maior. No estado gasoso, as moléculas estão separadas (a força de união entre elas pode ser considerada desprezível) e, portanto, possuem uma total liberdade de movimentação. 58 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 Uma das maneiras mais comuns de modificar o estado físico de uma substância é aquecê-la, ou seja, o calor dessa substância ser trocado com alguma fonte térmica. A fusão, quarta etapa da fundição, é um exemplo disso. Nela, ocorre a passagem do metal no estado sólido para o estado líquido com a ajuda de fornos que fazem uso de várias fontes de energia: • fornos a óleo; • fornos a gás; • fornos elétricos; e • fornos a carvão vegetal ou mineral. Sólido Líquido GasosoososGasoLíLLSólido qqqqqqqu dquidodododod Forno a arco voltaico: um tipo de forno elétrico. Iv A N C A R N E IR O Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 59 O cadinho é removido do forno elétrico com a ajuda da tenaz. Cadinho. Quando uma substância se encontra no estado sólido e começa a receber calor, não é só a temperatura que au- menta, mas também a agitação das moléculas, até que a ligação que as une seja rompida. Com isso, a liberdade de movimento ficará ainda maior. Assim se caracteriza a fusão, ou seja, a passagem do estado sólido para o estado líquido. Além do seu sistema de aquecimento, os fornos também possuem um recipiente no qual ocorre a fusão do metal: o cadinho. Os fornos utilizados na fundição não servem ape- nas para aquecer, mas também para fazer ajus- tes na composição quími- ca dos metais, quando necessário. Você sabia? Iv A N C A R N E IR O Iv A N C A R N E IR O 60 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 Cabe ao auxiliar de fundição acompanhar a fusão do metal e a utilização do cadinho. O cadinho, que se parece muito com uma panela, pode ser fixo ou removível. Quando é fixo, ele faz parte do forno basculável, que gira em torno do seu eixo para despejar o metal no molde. Quando removível, ele pode ser retirado do forno com a ajuda de um instrumento chamado tenaz. 5ª etapa: vazamento O metal é vazado da panela para o molde. Iv A N C A R N E IR O Iv A N C A R N E IR O Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 61 Pelo nome, já podemos ter ideia do que acontece nessa etapa. Nela, o metal fundido é vazado, ou seja, despejado no molde. Durante o processo, é preciso ficar muito atento para que a velocidade de escoamento seja uniforme, impedindo que molde sofra um rompimento. vazamento do metal 62 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 6ª etapa: Desmoldagem É a retirada da peça do molde. Primeiro,retira-se a caixa superior e, em seguida, a peça de dentro do molde. 7ª etapa: retirada dos canais de alimentação e do massalote Os canais de alimentação e o massalote são retirados, com a ajuda de uma esmerilhadeira. A esmerilhadeira é sempre utilizada no acabamento das peças fundidas. DICA Como você já sabe, a areia verde pode ser sempre reaproveitada. Por isso, na desmoldagem, além do cuidado com a peça, é necessário ter muito cuidado com a areia utilizada no processo.Se não tiver sido contaminada por determinados materiais, essa areia retirada dos machos e da peça poderá ser reaproveitada em outros moldes de fundição. Iv A N C A R N E IR O Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 63 8ª etapa: Limpeza e rebarbação Na fundição, a rebarba significa um excesso de material que fica associado à peça metálica fundida e que deve ser retirado. São lascas, pontas etc. Por isso, durante a limpeza e rebarbação, as peças de metal são raspadas com a ajuda de uma lixadeira, e os excessos resultantes de uma máquina ou processo de fabricação são retirados. A lixadeira é utilizada para que excessos da peça, como lascas e pontas, sejam retirados. O jateamento com granalha de aço é um dos mais utilizados nas indústrias de fundição. Depois da retirada das rebarbas, ainda há necessidade de fazer uma limpeza na peça, que pode apresentar im- perfeições, reentrâncias, saliências. Para essa limpeza, é utilizado um jato de ar ou de granalha, dependendo do grau de exigência e da condição da peça. Utilizadas como insumo indus- trial, granalhas são partículas de ferro cinzento ou aço utili- zadas como abrasivos, ou seja, para o desgaste ou raspagem de peças. Dessa maneira, elas se destinam à alimentação das máquinas de jateamento para limpeza de rebarbas. Iv A N C A R N E IR O Iv A N C A R N E IR O 64 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 Atividade 1 modElo E moldE Ao fabricar uma peça por meio do processo metalúrgico de fundição, o auxiliar deve prestar muita atenção para que o modelo seja maior do que a peça. Explique, com suas palavras, porque as dimensões do modelo devem ser superiores às da peça que será fabricada. Atividade 2 Vamos rEVisar? Descreva, com suas palavras, quais as etapas de fabricação de uma peça fundida pelo processo areia verde. Aproveite para verificar os aspectos desse processo que não ficaram claros e tire as suas dúvidas com o monitor. Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 65 Outros processos de fundição Agora que já vimos em detalhe as etapas do processo de fundição em areia verde, vamos apresentar outros dois processos de fundição com vazamento por gravidade: • fundição shell molding; e • fundição em cera perdida ou de precisão. E um processo de vazamento sob pressão: • fundição em moldes permanentes sob pressão. Fundição shell molding Já vimos, anteriormente, que a areia de fundição é composta por um aglomerante e por uma areia-base. Areia de fundição = aglomerante + areia-base No processo de fundição em areia verde, o aglomerante é um composto de água e argila. No entanto, existem outras formas de aglomerar e moldar a areia. Podemos utilizar resina, por exemplo. Para que a resina aglomere (una) a areia e forme uma massa refratária é necessário que ocorra uma reação química a quente ou a frio. Quando esse processo de aglomeração acontece por uma reação química a quente, ele é conhecido como shell molding ou moldagem em casca. Na tabela, a seguir, veja as etapas do processo de fundição shell molding: Etapas do processo shell molding Placa Placa Placa Placa Placa aquecida Revestimento Areia + resina Modelo Modelo Modelo Sistema de aquecimento Modelo Areia + resina Areia + resina Reservatório Modelo • O modelo de metal é fabricado e fixado em uma placa. na mesma placa, todo sistema de alimentação também é fixado. 66 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 Placa Placa Placa Placa Placa aquecida Revestimento Areia + resina Modelo Modelo Modelo Sistema de aquecimento Modelo Areia + resina Areia + resina Reservatório Placa fixada • A placa, já com o modelo, é fixada em uma máquina giratória composta por um sistema de aquecimento e por um reservatório, no qual são colocadas a areia e a resina. Placa Placa Placa Placa Placa aquecida Revestimento Areia + resina Modelo Modelo Modelo Tubo de gás Bico de gás Modelo Areia + resina Areia + resina Reservatório Máquina giratória • A placa fixada é girada contra o reservatório que contém a mistura de areia e resina. Com esse movimento giratório, a mistura cobre todo o modelo metálico. Placa Placa Placa Placa Placa aquecida Revestimento Areia + resina Modelo Modelo Modelo Tubo de gás Bico de gás Modelo Areia + resina Areia + resina Reservatório Fusão • A placa fixada é, então, aquecida até atingir a temperatura de trabalho (entre 150 e 250 oC), na qual é provocada a fusão da resina que irá aglomerar os grãos de areia e formar, assim, uma casca (shell) sobre o modelo metálico. Elemento aquecedor Excesso de areia + resina Revestimento Revestimento Placa Pontos de injeção Modelo Estufa Isolação térmica Revestimento do molde Retirada • A placa fixada pode ser, enfim, retirada da máquina giratória. O excesso de areia (a areia que não foi utilizada) fica depositado no fundo da caixa. Auxiliar de fundição 2 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a 67 Elemento aquecedor Excesso de areia + resina Revestimento Revestimento Placa Pontos de injeção Modelo Estufa Isolação térmica Revestimento do molde Estufa • A placa fixada, após ser retirada da máquina giratória, é enviada para uma estufa. O endurecimento da resina só será completo quando a placa for colocada nessa estufa com temperatura entre 350 e 450 oC. Placa Placa Placa Placa Placa aquecida Revestimento Areia + resina Modelo Modelo Modelo Tubo de gás Bico de gás Modelo Areia + resina Areia + resina Reservatório Outra metade • A primeira metade do molde já pode ser retirada da placa. Todas as operações serão repetidas com a outra metade. Vantagens: • permite a fabricação de peças com melhor acabamento superficial; • permite a fabricação de peças com tolerâncias dimensionais mais es- treitas, ou seja, peças que requerem uma precisão dimensional maior; • permite a confecção de peças com formato complexo; e • pode ser totalmente automatizado. Desvantagens: • possui um custo mais elevado, se comparado à areia verde; e • possui restrições quanto ao tamanho das peças fundidas em razão do custo da produção. 68 Arco Ocupacional Me ta lu rg i a Auxiliar de fundição 2 Fundição em cera perdida ou de precisão A fundição em cera perdida ou de precisão não é apenas uma nova opção de processo, é também uma outra faceta da fundição. Acostumados com os produtos destinados à indústria metalúrgica, com ela temos a oportunidade de conhecer um processo muito utilizado na fabricação de joias, de peças pequenas ou, enfim, de produtos com detalhes que não poderiam ser produzidos por outro processo metalúrgico. Na tabela, a seguir, veja as etapas da fundição em cera perdida ou de precisão: Etapas da fundição em cera perdida ou de precisão Fabricação do modelo • neste processo, o modelo é de cera e é confeccionado numa matriz metálica. Para
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