IPF - Unidade 3: Fundição

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Introdução aos Processos 
de Fabricação
Unidade 3: Fundição
Cursos de Graduação em Engenharia de Produção e 
Engenharia Mecânica
Introdução
� Definição: processo de fabricação no qual o metal fundido é levado a fluir por gravidade ou 
por outra força dentro de um molde, onde este solidifica-se, assumindo a forma da 
cavidade desse molde.
� Fundição de lingotes: o lingote é um fundido de grande porte que possui forma simples e 
que é subsequentemente conformado de maneira mecânica.
� Fundição de peças: produz geometrias mais complexas, que são muito mais próximas da 
forma desejada final da peça ou do produto.
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Introdução
� Vantagens do processo:
- Obtenção de peças com geometrias complexas (internas e externas);
- Produz formas impossíveis de serem obtidas por meio de outros processos.
- Alguns processos são capazes de produzir peças com o formato final (net shape);
- Possibilidade de produção de peças com pequenas (poucos gramas) e grandes dimensões 
(mais do que 100 toneladas);
- Pode ser usada para produção de uma grande quantidade de metais e ligas;
- Permite alto grau de automatização;
- Alguns processos são adequados para produção em larga escala;
- Faz uso de grande quantidade de sucata metálica: otimiza recursos naturais.
Introdução
� Desvantagens do processo:
- Porosidade;
- Limitada precisão dimensional e acabamento superficial de alguns processos;
- Periculosidade por trabalhar com metal fundido.
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Introdução
� Modelo: cópia aproximada da peça que será fundida. É usado para formar a cavidade do molde 
(dá origem à superfície externa da peça fundida). Pode ser de madeira (fácil de trabalhar, mas 
tendem a empenar), metal (dura mais, porém é mais caro), plástico (compromisso entre madeira e 
metal) ou outro material. 
� Macho: componente colocado dentro do molde (antes do vazamento) para definir a geometria do 
interior da peça. O metal fundido flui e se solidifica no espaço entre a cavidade do molde e o 
macho, formando as superfícies externa e interna da peça.
O tamanho real do modelo e do macho devem incluir tolerâncias para contração e usinagem 
(sobremetal). 
Introdução
� A decisão sobre o material que se deve utilizar no modelo depende de vários fatores, como: 
� Quantidade de peças a serem fundidas 
� Precisão dimensional necessária e acabamento superficial desejado 
� Tamanho e formato do fundido 
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Introdução
� Todo metal ou liga fundido ao solidificar-se sofre contração:
� Aquela observada quando o material resfria-se ainda no estado líquido (contração 
líquida). 
� Aquela observada durante o resfriamento do material já no estado sólido (contração 
sólida). 
� Para compensar a líquida devem ser previstos massalotes e para compensar a 
contração sólida o modelo deverá ter suas dimensões aumentadas, em relação às 
da peça que se quer obter. Damos a seguir o índice percentual de contração sólida 
de alguns metais, que deve ser compensado com o aumento nas dimensões do 
modelo: 
Introdução
Percentual de contração sólida de alguns metais 
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Introdução
Representação esquemática de vazios de 
partes volumosas da peça que puderam ser 
eliminados pelo uso de massalotes.
� Massalotes: cavidades adicionais 
incorporadas ao molde e que 
funcionam como reservatórios de metal 
líquido para suprir de metal as regiões 
da peça que se contraem durante a 
solidificação, especialmente as mais 
volumosas. 
Introdução
� Molde: contém a cavidade cuja geometria determina a forma da peça fundida. 
A cavidade deve ser projetada para um dado metal a ser fundido, caso a 
precisão dimensional seja crítica.
MOLDE FECHADO
Canal de 
alimentação
Molde
Canal de 
distribuição
Funil de vazamento
Caixa de 
moldagem
Metal líquido na 
cavidade
Parte inferior 
do molde
Parte superior 
do molde
MOLDE ABERTO
Molde
Caixa de 
moldagem
Metal líquido na 
cavidade
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Introdução
� Etapas do processo de fundição
1 - Aquecimento do metal
2 - Vazamento
3 - Solidificação
4 - Remoção da peça (não é necessário o resfriamento até a temperatura ambiente)
5 - Etapas adicionais: rebarbação, limpeza, tratamentos térmicos, usinagem e 
operações de controle da qualidade.
1 – Aquecimento do metal
� Necessário para: (1) aumentar a temperatura até a temperatura de fusão, (2) converter o 
metal do estado sólido para o líquido e (3) fazer com que o metal líquido atinja a temperatura 
adequada ao vazamento.
� Itens que devem ser rigorosamente controlados:
- Composição química (principalmente quando se utiliza a sucata): define a microestrutura e 
as propriedades. A garantia da composição especificada para o metal fundido exige o 
conhecimento das exatas composições e purezas dos materiais utilizados (metais e ligas).
- Gases dissolvidos: dão origem à porosidade na peça fundida, que, por sua vez, 
compromete as propriedades mecânicas do material.
- Escória: resulta da reação entre o metal e o ambiente. Pode comprometer a peça fundida 
caso esta contenha óxidos provenientes da escória.
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1 – Aquecimento do metal: Gases dissolvidos
� Gases dissolvidos estão geralmente 
presentes em grande quantidade no 
metal fundido.
� Caso a quantidade de gases 
dissolvidos no metal líquido seja 
grande, durante a solidificação 
átomos dos gases rejeitados 
formam porosidade dentro da peça 
fundida, criando um defeito.
Solubilidade máxima de hidrogênio em alumínio em função 
da temperatura.
660ºC
1 – Aquecimento do metal: Gases dissolvidos
� Como evitar a formação de porosidade na peça fundida?
- Fusão à vácuo;
- Utilização de fluxo protetor: minimiza o contato com o ar;
- Manipulação e vazamento cuidadoso do metal: minimiza a turbulência do fluxo de metal 
fundido, diminuindo seu contato com o ar;
- Projeto adequado do molde: permite o fluxo sem turbulência do metal fundido durante o 
preenchimento do molde;
- Desgaseificação a vácuo: remove os gases dissolvidos no metal antes do vazamento;
- Passagem de bolhas de gases inertes ou gases reativos (N, Cl) pelo metal fundido: arrastam 
consigo os gases dissolvidos;
- Formação de escória: reação dos gases dissolvidos com algum elemento para formar compostos 
de baixa densidade, que podem ser retirados junto com a escória.
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1 – Aquecimento do metal: Escória
� Como evitar a incorporação de óxidos nas peças fundidas?
- Formação e remoção da escória antes do vazamento: a retirada da escória pode ser 
auxiliada pela utilização de cadinhos especiais (onde o metal é vazado pelo fundo) ou pela 
utilização de filtros cerâmicos colocados nos canais de vazamento para reter a escória.
- Projeto da cavidade do molde: permite que a escória formada fique retida em cavidades 
que não pertencem à parte útil da peça.
2 – Vazamento
� Fluidez: capacidade do metal de fluir e preencher o molde. Depende da composição 
química, da temperatura de fusão, do intervalo de solidificação e do superaquecimento.
� Temperatura de vazamento: é determinada pelo superaquecimento (quanto o metal 
líquido está acima da sua temperatura de fusão) a ser utilizado no processo.
- Temperatura excessivamente baixa: pode causar solidificação antes do preenchimento 
total da cavidade.
- Temperatura excessivamente alta: pode causar problemas como gasto excessivo de 
energia, aumento da intensidade da reação entre o metal e o molde, aumento da 
possibilidade de fluxo turbulento do metal durante o preenchimento do molde e aumento 
da solubilidade de gases (bolhas e porosidades).
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2 – Vazamento: Sistema de alimentação
� Partes do sistema de alimentação:
- Bacia de vazamento
- Canal de descida
- Canal de distribuição
- Canais de ataque
- Armadilha para escória.
� Objetivo: garantir que o metal preencha completamente a cavidade do molde sem turbulência, diminuindo 
a possibilidade deerosão da parede do molde, solubilidade dos gases e oxidação do metal. Deve ser 
projetado de maneira que a solidificação do metal se processe do ponto mais distante da alimentação 
para o ponto mais próximo. 
2 – Vazamento: Sistema de alimentação
� Bacia de vazamento: Tem a função de permitir o vazamento do metal líquido da panela sem que 
haja derramamento. Fica sempre cheia, permitindo que ocorra uma separação entre a escória e o 
metal, por diferença da densidade. 
� Canal de descida: garante um fluxo constante e diminui a turbulência através da geometria cônica.
� Canal de distribuição: Tem a função de distribuir o metal pelos vários canais de ataque.
� Canais de ataque: entrada do metal fundido na parte da cavidade que constituirá a peça. Em número 
suficiente para garantir velocidade e pressão suficientes para preencher toda a cavidade.
� Armadilha para escória.
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3 – Solidificação
� Intervalos de solidificação:
- Grande: >110ºC
- Intermediário: 20-110ºC
- Pequeno: <20ºC
Ilustração do diagrama de equilíbrio de uma liga 
Al-Si, indicando as composições eutética (Al-
11,7%pSi), hipoeutética (Al-6%pSi) e 
hipereutética (Al-18%pSi) e suas respectivas 
curvas de resfriamento
3 – Solidificação
Ilustração esquemática do modo 
de solidificação entre duas 
paredes do metal molde, de metal 
puro ou liga com composição 
eutética (a), liga com intervalo de 
solidificação pequeno (b), grande 
(c) e intermediário (d).
As ligas eutéticas ou 
aquelas perto das 
composições eutéticas são 
as mais usadas na 
fundição.
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Processos de fundição
Tipos de molde
Molde perecível
Deve ser destruído para que se remova a 
peça fundida
Exemplos: areia e gesso.
Molde permanente
Pode ser utilizado diversas vezes para 
produzir muitos fundidos
Exemplos: metais (aço, ferros fundidos ou 
bronze) ou cerâmicas refratárias
Fundição em 
molde de areia
Fundição em 
casca
Fundição de 
precisão
Fundição sob 
pressão
Fundição por 
gravidade
Fundição 
centrífuga
Processos de fundição
Critérios que ajudam a escolher o tipo de processo de fabricação:
� formato e complexidade da peça;
� tamanho da peça;
� quantidade de peças a serem produzidas;
� matéria-prima metálica que será usada.
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Fundição em moldes perecíveis
1 – Fundição em moldes de areia
� Definição: consiste no vazamento do metal fundido em um molde de areia, dentro do qual o 
metal se solidifica e a peça fundida é retirada com a quebra do molde. A peça é limpa, 
inspecionada e, algumas vezes, submetida a tratamentos térmicos para melhorar suas 
propriedades metalúrgicas.
� Processo mais usado na fundição mundialmente.
� Aplicações típicas: blocos de motores, cabeçotes de motores, bases de equipamentos 
pesados, cilindros para laminadores, carcaças de motores e bombas, entre outros.
� Ligas comumente utilizadas: ferro fundido, aços, ligas de alumínio, ligas de cobre e ligas de 
magnésio.
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1 – Fundição em moldes de areia
Representação da sequência de operações na fundição em areia compactada em caixa.
A cavidade do molde é formada pelo empacotamento de areia em torno de um modelo.
1 – Fundição em moldes de areia: Métodos de moldagem
� Manual: método mais lento e mais antigo usado para produzir-se um molde, 
porém ele é ainda usado para moldagem em bancada ou no chão, quando se 
têm modelos soltos, ou ainda quando se está produzindo peças experimentais 
ou muito grandes.
� Máquinas de moldar: utilizadas para a produção seriada em larga escala.
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1 – Fundição em moldes de areia
� Areias de fundição: Geralmente é usada areia silicosa (SiO2), por ser abundante e barata. 
Deve atender aos seguintes requisitos:
- Estabilidade térmica e dimensional a altas temperaturas;
- Partículas com forma e granulometria adequadas (afeta a resistência mecânica do molde e a 
sua permeabilidade): grãos uniformes e não muito finos.
- Inércia química com o metal fundido;
- Baixa molhabilidade com o metal fundido;
- Ausência de materiais voláteis que produzem gases durante o aquecimento;
- Viabilidade econômica;
- Pureza adequada.
1 – Fundição em moldes de areia
� A areia empregada na fabricação do molde contém um aglomerante para manter 
sua forma. Os aglomerantes usados com areias de fundição são:
- Argila: composição típica: 90% de areia, 7% de argila e 3% de água.
- Bentonita (1-5%): mineral que se encontra sob a forma de pó fino, formando uma 
massa muito compacta quando umedecido. 
- Resinas orgânicas (ex: resinas fenólicas)
- Ligantes inorgânicos (ex: silicato e fosfato de sódio)
- Cimento: composição típica: 90% areia, 10% de cimento portland e 8% de água.
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1 – Fundição em moldes de areia
� Propriedades desejáveis nos moldes de areia:
- Resistência mecânica: para manter sua forma e suportar o peso do metal líquido.
- Resistência à erosão: para resistir quando o metal escoa rapidamente no molde durante o 
vazamento.
- Permeabilidade: para permitir que o ar quente e os gases passem pelos espaços vazios da areia 
durante o vazamento.
- Refratariedade: para resistir às altas temperaturas e não fundir ao ser preenchido pelo metal.
- Estabilidade térmica: para não sofrer transformações estruturais que alterem as propriedades 
mecânicas do molde ou suas dimensões, quando o molde entrar em contato com o metal fundido.
- Colapsibilidade: para permitir a sua quebra mantendo a integridade da peça fundida.
- Reutilização: capacidade de usar novamente a areia oriunda de um molde destruído.
1 – Fundição em moldes de areia: Tipos de areias de fundição
� Moldagem em areia verde: o molde não é
seco antes de ser usado, ou seja, contém 
umidade durante o vazamento.
- Aglomerante: argila;
- Processo mais utilizado (simples e barato);
- 98% da areia usada é reaproveitada;
- Boa colapsibilidade e permeabilidade;
- Maior erosão em peças maiores;
- Peças maiores apresentam menor 
acabamento superficial e precisão 
dimensional.
� Moldagem em areia seca: o molde é seco em 
estufas (150-300ºC).
- Aglomerante: orgânico;
- Maior custo;
- Maior controle dimensional das peças;
- Melhor acabamento das peças fundidas;
- Maior resistência à pressão do metal líquido;
- Produtividade reduzida devido ao tempo gasto 
com a secagem;
- Limitado a moldes pequenos, devido à
dificuldade de secagem.
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1 – Fundição em moldes de areia
Cerca de 20-50% do material é perdido em canais de 
alimentação e massalotes.
Praticamente não tem limites no tamanho, forma, peso 
ou complexidade das peças.
Acabamento superficial é inferior e tolerâncias 
estreitas são difíceis
Quase todas as ligas podem ser fundidas em areia, 
incluindo metais com temperaturas de fusão 
elevadas (aço, Ni, Ti)
Maior deformação do molde (erosão) com peças de 
maior tamanho.
Equipamentos mais simples e facilidade de reparo dos 
moldes.
A taxa de produção é determinada principalmente pela 
etapa de confecção do molde, que é perdido após 
o vazamento
Menor custo dentre todos os métodos.
DesvantagensVantagens
2 – Fundição em casca (shell molding)
� Definição: o molde é uma casca fina (9 mm) confeccionada a partir de uma mistura de areia 
e uma resina endurecível pelo calor (termofixa), a qual atua como aglomerante.
� Aplicações típicas: peças mecânicas pequenas de alta precisão, caixa de engrenagem, 
componentes de transmissão, conexões de cabos e barras, machos para fundição, etc.
� Ligas comumente utilizadas: ferro fundido, ligas de alumínio e ligas de cobre.
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2 – Fundição em casca (shell molding)
350-400ºC
200ºC
2 – Fundição em casca (shell molding)
Restrição de manuseio de cascas de grandes 
dimensões por sua baixa resistência mecânicaPossibilidade de estocagem dos moldes
Custo do processo de cura a quente, pela 
necessidade de fornos de aquecimentodo 
modelo e cura do molde
Alta precisão dimensional (+/-0,25 mm) e 
acabamento superficial das peças muito bom, 
devido à menor rugosidade da superfície da 
cavidade do molde
Custo da resinaTaxa de produção superior à fundição em molde de 
areia (adequado para processo automatizado)
Alto custo do modelo metálico, o que dificulta o seu 
uso para pequenos lotes
Pode ser utilizado para produzir peças com 
geometrias simples ou complexas, com 
tamanhos de pequeno a médio (até 200 kg)
DesvantagensVantagens
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3 – Fundição de precisão (fundição por cera perdida)
� Definição: utiliza um molde cerâmico obtido pelo revestimento de um modelo consumível 
de cera com uma argamassa cerâmica refratária que endurece com o aquecimento. O 
modelo de cera é fundido e a cera escorre, deixando assim uma cavidade no molde 
cerâmico.
� Aplicações típicas: peças usadas na indústria aeronáutica, aeroespacial, têxtil, de 
comunicação, armamentos de pequeno porte, máquinas operatrizes, máquinas e 
equipamentos de escritório, equipamentos médicos e odontológicos, equipamentos óticos 
e em jóias.
� Ligas comumente utilizadas: ligas de alumínio, cobre, níquel, cobalto, titânio e aços.
3 – Fundição de precisão (fundição por cera perdida)
Molde metálico: Pb-Zn-Sn, 
ligas de Zn, latão, bronze, aço, 
borracha
Após 6-9 camadas
24h de intervalo/camada
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3 – Fundição de precisão (fundição por cera perdida)
Ciclo de fabricação longo: o processo inclui muitas 
etapas
As peças podem ser produzidas praticamente 
acabadas (pouca ou nenhuma usinagem 
posterior)
Exige controle rígido em todas as etapas para garantia 
da precisão desejada
Controle dimensional rígido (+/- 0,075 mm) e 
excelente acabamento superficial
Elevado investimento inicial (adequado para produção 
em série)
Utilização de praticamente qualquer metal ou liga, 
devido a refratariedade do molde cerâmico
Ocorre crescimento de grão excessivo em peças de 
grandes dimensões, diminuindo sua resistênciaPossibilidade de reprodução de detalhes precisos
As dimensões e o peso são limitados, devido à
resistência mecânica do modelo de cera que limita 
sua manipulação (geralmente não ultrapassa 5 kg)
Possibilidade de produção em massa de peças de 
formas complexas, difíceis ou impossíveis de 
serem obtidas utilizando os processos 
convencionais
DesvantagensVantagens
Fundição em moldes permanentes
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Fundição em moldes permanentes
� Moldes (aço ou ferro fundido): são construídos em duas seções, projetadas para 
abertura e fechamento simples e preciso. Moldes utilizados para fundição de aço 
devem ser feitos de material refratário, devido à sua alta temperatura de fusão.
� Machos (metal ou areia): sua forma deve permitir sua remoção do fundido ou eles 
devem ser mecanicamente colapsáveis para permitir sua remoção.
� O molde é preaquecido para facilitar o fluxo do metal na cavidade e recoberto para 
ajudar na dissipação de calor e para facilitar a desmoldagem.
Fundição em moldes permanentes
� O que determina o número de vezes que o molde permanente pode ser utilizado?
- Liga a ser vazada;
- Tamanho e complexidade da peça que será fabricada;
- Material utilizado na sua fabricação;
- Revestimento aplicado: tanto os moldes quanto os machos são cobertos com uma 
pasta adesiva feita de material refratário cuja função é, além de proteger o molde, 
é impedir que as peças grudem neles, facilitando a desmoldagem.
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Fundição em moldes permanentes
� Vantagens: as peças apresentam maior uniformidade, melhor acabamento 
superficial, tolerâncias dimensionais mais estreitas e melhores propriedades 
mecânicas. 
� Desvantagens: emprego limitado a peças de tamanho pequeno e produção em 
grandes quantidades; os moldes nem sempre se adaptam a todas as ligas 
metálicas; são mais usados para peças de formatos mais simples (projeto do 
molde e extração da peça); alto custo do molde.
4 – Fundição em matriz por gravidade (fundição em coquilha)
� Definição: usa molde permanente que é preenchido pelo metal fundido usando somente a 
força da gravidade. O processo pode ser manual ou automatizado.
� Material do molde: ferro fundido, aço, bronze ou grafite, dependendo da liga a ser fundida 
(temperatura de fusão), da quantidade de peças a serem produzidas (durabilidade 
esperada) e da sua geometria.
� Aplicações típicas: pistões, engrenagens e cabeçotes de cilindros.
� Ligas comumente utilizadas: ligas de alumínio, de magnésio, de cobre, ferro fundido e 
aços, ligas de chumbo, estanho e zinco.
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4 – Fundição em matriz por gravidade (fundição em coquilha)
� Considerações sobre o molde
a) Deve garantir que o procedimento de retirada da peça seja realizado o mais 
rápido possível;
b) Deve conter respiradouros para evitar porosidade;
c) O sistema de alimentação deve ser projetado adequadamente e a temperatura 
deve ser bem controlada;
d) No caso de uso de machos, estes podem ser de metal ou areia endurecida por 
aglomerantes.
e) Deve ser aquecido previamente, para evitar contrações térmicas resultantes de 
um resfriamento rápido.
f) Utiliza-se um desmoldante interno, para facilitar a remoção da peça, melhorar o 
acabamento e controlar o resfriamento da mesma.
4 – Fundição em matriz por gravidade (fundição em coquilha)
A temperatura do molde é
mantida elevada para:
- Minimizar sua fadiga térmica;
- Facilitar o fluxo do metal líquido;
- Controlar a taxa de resfriamento 
do metal.
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4 – Fundição em matriz por gravidade (fundição em coquilha)
Devido ao resfriamento rápido surgem tensões nas 
camadas superficiais das peças, tornando necessário, 
na maioria das vezes, submetê-las a um tratamento 
térmico de recozimento.
Custo moderado da ferramenta, do equipamento e 
da mão de obra
Limitação da vida útil do molde para fundição de metais 
de alta temperatura de fusão, como os aços
Resfriamento rápido do metal, resultando em uma 
estrutura refinada
Limitação da forma, do tamanho e da complexidade da 
peça
Boa precisão dimensional e acabamento superficial 
das peças
Alto custo do moldeO molde pode ser usado até 250 000 vezes
DesvantagensVantagens
5 – Fundição sob pressão (die casting)
� Definição: usa molde permanente que é preenchido pelo metal fundido vazado sob alta 
pressão (7-350 MPa), garantindo o pleno preenchimento do molde. A pressão só é retirada 
após a solidificação ter sido completada.
� Material do molde: aço ferramenta refrigerado a água. O molde é formado por partes que 
permitem o fechamento e a abertura de modo automatizado.
� Aplicações típicas: componentes de bombas, partes de motores, caixas de transmissão, 
artefatos domésticos e brinquedos.
� Ligas comumente utilizadas: ligas de alumínio, zinco, magnésio, chumbo, cobre e estanho 
(ligas com temperatura de fusão inferior à do cobre ~1083ºC).
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5 – Fundição sob pressão (die casting)
� Máquinas para fundição sob pressão: projetadas para fixar e manter 
fechadas precisamente as duas metades enquanto o metal líquido é forçado 
na cavidade e os gases que estavam em seu interior são expulsos através 
dos respiradouros. Enquanto as matrizes estão abertas para a remoção da 
peça, elas são limpas e lubrificadas para a próxima operação.
a) Máquina de câmara quente: ligas com temperatura de fusão de até 650ºC;
b) Máquina de câmara fria: ligas de alta temperatura de fusão.
5 – Fundição sob pressão (die casting)
Pressão: 14-140 MPa
Pressão: 7-35 MPa
Cu, Al, Mg, Zn
Mg, Zn, Sn, Pb
O êmbolo força o 
metal a fluir da 
câmara de fluxo 
para a matriz, 
mantendo a 
pressão durante 
o resfriamento e 
a solidificação.
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5 – Fundição sob pressão (die casting)
Dependendo dos contornos das cavidades e dos 
canais dos moldes, pode haver dificuldades na 
saída do ar retido no interiordo molde (porosidade)
Alta taxa de resfriamento resulta em 
microestruturas refinadas (grãos pequenos)
O volume de produção mínimo e economicamente 
viável é bastante elevado (> 10000 peças)
Peças com geometrias complexas e com seções 
finas podem ser processadas, pois a pressão 
garante o preenchimento de pequenos detalhes 
da cavidade do molde
Tamanho das peças limitado pelas máquinas de 
injeçãoEconomia para grandes lotes de produção
Limitação às ligas não ferrosas de alta fluidezTaxa de produção alta (até 200 peças/hora)
Alto custo do equipamento e do molde
Bom acabamento superficial e precisão 
dimensional excelente (+/- 0,076 mm em peças 
pequenas)
DesvantagensVantagens
5 – Fundição sob pressão (die casting)
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6 – Fundição por centrifugação
� Definição: neste processo, o metal fundido é vazado enquanto o molde está em movimento 
rotacional (em elevadas velocidades), de modo que a força centrífuga origina uma pressão 
além da gravidade, forçando o metal líquido de encontro às paredes do molde.
� A alta velocidade de rotação resulta em forças centrifugas que fazem com que o metal tome 
a forma da cavidade do molde. Assim, a forma externa do fundido pode ser esférica, 
octogonal, hexagonal, etc. Entretanto, a forma interna do fundido é (teoricamente) 
perfeitamente esférica, sem a necessidade do emprego de machos.
� Aplicações: tubos, vasos de pressão, cilindros de laminação.
6 – Fundição por centrifugação
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6 – Fundição por centrifugação
Ótimo rendimento do metal (90-100%), uma vez 
que não necessita de massalotes ou canais de 
vazamento
Taxa de produção de até 50 peças/hora
Heterogeneidade microestrutural ao longo da 
espessura da parede da peçaBoa precisão dimensional
Alto custo do equipamentoPossibilidade de produção de peças de grandes dimensões
Geometria da peça é limitadaProdução de uma grande variedade de peças 
cilíndricas
DesvantagensVantagens
Etapas após a solidificação
� Rebarbação: envolve a remoção dos canais de descida e de distribuição, massalotes, 
rebarbas e qualquer outro excesso de metal da peça fundida. É realizada quando a 
temperatura atinge temperaturas próximas à temperatura ambiente.
- Para ligas fundidas frágeis e seções transversais finas: estes excessos podem ser 
quebrados.
- Demais casos: emprega-se martelamento, corte por cisalhamento, com serra, com disco de 
corte abrasivo, com maçarico, etc.
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Etapas após a solidificação
� Remoção do macho: se forem usados machos, estes devem ser removidos.
- Machos fabricados em areia quimicamente ligada ou aglomerada com óleo: em 
geral, são removidos por vibração (manual ou mecânica) da peça fundida. Em 
raras situações, os machos são removidos pela dissolução química do agente 
aglomerante empregado no macho. 
- Machos sólidos: devem ser martelados ou pressionados para sair.
Etapas após a solidificação
� Limpeza superficial: envolve a remoção da areia da superfície do fundido, melhorando a 
sua aparência. Métodos empregados: tamboreamento, jateamento com ar contendo 
partículas grosseiras de areia ou granalha de metal, escova de aço e decapagem química.
� Inspeção: necessária para detectar a presença de possíveis defeitos nas peças.
� Tratamentos térmicos: são realizados para ajustar as propriedades desejadas para 
aplicação da peça fundida ou para operações de processamento posterior, como usinagem.
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Qualidade do fundido
� Falha de preenchimento: aparece em fundidos que 
solidificam antes de a cavidade do molde estar totalmente 
preenchida. Pode ser causada por: (1) fluidez insuficiente do 
metal, (2) temperatura de vazamento muito baixa, (3) 
vazamento muito lento e/ou (4) seção transversal muito fina.
� Delaminação: ocorre quando duas porções do metal fluem 
juntas, mas falta fusão das duas frentes devido à
solidificação prematura. Causas similares às da falha de 
preenchimento.
Qualidade do fundido
� Gotas frias: resultam do respingo durante o vazamento, 
causando formação de grânulos de metal que ficam 
aprisionados no fundido.
� Cavidade de contração: depressão na superfície ou vazio 
interno no fundido, causado pela contração de solidificação 
que restringe a quantidade de metal fundido disponível na 
última região a se solidificar. Geralmente forma-se próximo à
superfície do fundido e, nesse caso, é denominado “rechupe”. 
Pode ser evitado utilizando-se um projeto adequado de 
massalote.
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Qualidade do fundido
� Microporosidade: rede de pequenos vazios distribuídos por 
todo o fundido, causada pela contração que ocorre no fim da 
solidificação do metal nos espaços entre a estrutura dendrítica.
� Ruptura a quente (trinca a quente): ocorre quando, nos 
estágios finais da solidificação ou nos primeiros estágios do 
resfriamento, a contração do fundido é restringida devido ao 
molde ser pouco deformável. Como o metal fica impossibilitado 
de contrair, formam-se trincas.
Automação na fundição
� No projeto de uma peça a ser fundida já se utiliza o computador para analisar a 
capacidade dessa peça de suportar esforços sem se deformar ou romper, de 
suportar as variações de temperatura, de permitir o fluxo adequado de líquidos e 
gases, enfim, de cumprir sua futura função com eficiência. A fabricação só será
aprovada quando estas análises concluírem que a peça funcionará
adequadamente.
� Ainda na fase de projeto, outros aspectos, como por exemplo, a geometria da peça, 
são consideradas a fim de facilitar sua extração do molde. Outro ponto a ser 
analisado é a localização adequada dos canais de vazamento e distribuição do 
metal de modo que se propicie um enchimento correto do molde. As sobremedidas
também são consideradas na fabricação do modelo, para que a peça, ao contrair 
durante o resfriamento, chegue ao seu tamanho correto. Todas essas tarefas são 
agilizadas com o auxílio do computador. Uma vez obtidos os desenhos finais da 
peça e do seu modelo de fundição, a fase seguinte é a de construção deste 
modelo.
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Referências Bibliográficas
� Groover, M. P. Introdução aos processos de fabricação. Rio de 
Janeiro: LTC, 2014.
� Kiminami, C. S.; Castro, W. B.; Oliveira, M. F. Introdução aos 
processos de fabricação de produtos metálicos. São Paulo: Blucher, 
2013.