Processo de Fundição em Areia Verde

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
“Júlio de Mesquita Filho”
FACULDADE DE ENGENHARIA
CAMPUS DE GUARATINGUETÁ
Laboratório de Processamento de Materiais Metálicos
Fundição
Patrícia Vilares 	171320913
Cecilia R. M. C. Pavão 171324081
25/03/19
1. Objetivo
Obtenção de uma peça a partir do processo de fundição de um metal líquido em areia verde.
2. Introdução
A fundição trata-se de um processo de despejar um metal líquido num molde que contém a cavidade desejada. Posteriormente ele é resfriado e é então feita a solidificação deste. Trata-se de um processo econômico, porém que pode originar uma peça de elevada tensão residual, obtendo-se uma menor resistência (Roquemar de Lima Baldam, 2014).
A fundição se destaca comparando com outros métodos por ser mais versátil, principalmente considerando tamanho e o formato de peças a ser produzido. As peças fundidas podem ser consideradas como processo inicial ou semi-acabados que futuramente sofrerão usinagem. Fundição em molde areia ainda é muito utilizada hoje em dia por seu baixo custo, porém, vem perdendo a relevância com a tecnologia e avanço das peças moldadas com resina. O Termo “verde” significa que a umidade foi acrescentada na areia e aglomerantes. Os processos de fundição são na maioria das vezes classificados pelo método e material utilizado para se fazer o molde (Borges).
 É de suma importância destacar que o molde tem relação direta com a qualidade do produto final, já que há uma taxa de dissipação de calor através do molde que determinará o tamanho final do grão e, portanto a resistência mecânica do material em questão (Garcia, 2007).
3. Materiais e métodos
Caixa de moldagem 
 Instrumentos manuais de moldagem 
 Areia de moldagem 
 Cadinho 
 Forno (ou forja) 
 Modelos: madeira e alumínio 
 Metal de vazamento: alumínio 
 Caixa de moldagem 
 Instrumentos manuais de moldagem 
 Areia de moldagem 
 Cadinho 
 Forno (ou forja) 
 Modelos: madeira e 
Alumínio
Materiais
Caixa de moldagem
Areia
Água
Betonita
Alumínio
Misturador
Macho
Métodos
Primeiramente iniciou-se o processo com a preparação da areia verde a qual é utilizada para a moldagem da peça. Realizaram-se quatro pesagens de 135,0 g de betonita, 4,5 kg de areia e 150,0g água, sendo a betonita e a água 3% em massa da areia. 
Seguidamente adicionou-se areia e betonita no misturador por 3 minutos e acrescentou-se a água aos poucos por 1 minuto (Figura 1) resultando assim na areia verde. Continuamente colocou-se o molde nas caixas de moldagem, caixa fundo e caixa tampa, e os preencheram com a areia verde, compactando-a para que quando houvesse a remoção do molde, a areia não perdesse a forma (Figura 2).
Figura 1. Misturador com areia e betonita.
Figura 2. Molde compactado com areia verde na caixa modeladora
Logo preenchido ambos as caixas, removeram-se os moldes (Figura 3) e então colocou-se o massalote e fez-se o canal de entrada e de descida para diminuir a turbulência na descida da liga e por fim adicionou-se o macho para que o espaço deixado pelo molde não fosse totalmente preenchido (Figura 4). Portanto uniram-se as caixas de modo que ficasse alinhado o massalote com o molde da peça e o canal de descida alinhado com canal e entrada. 
Figura 3. Remoção do molde Figura 4. Colocação do macho
Em seguida a caixa de moldagem foi levado a um lugar seguro onde continha o forno (Figura 5) contendo o alumínio, sucessivamente o alumínio foi vazado dentro do molde, após o tempo de resfriamento foi retirado o massalote e o canal e assim obteve-se a peça fundida (Figura 6).
Figura 5. Forno com Alumínio líquido
Figura 6. Peça após a retirada do macho e o resfriamento
4. Resultados e Discussões
 
 O processo de fundição possui algumas desvantagens como por exemplo microporosidade e tensões residuais elevadas, resultando numa menor resistência e ductilidade (Bores). Esse fenômeno de microporosidade foi observado na peça pronta e isso se dá principalmente devido a gases que existem dentro do metal líquido, ficando presos e não conseguindo escapar durante o processo de vazamento e solidificação. 
 O tempo de resfriamento é também um fator importante. Uma peça com um tempo de resfriamento maior tem um acabamento melhor, já o que tem um menor tempo de resfriamento, apresenta-se mais poroso (Figura 7).
Figura 7. Peças com diferentes tempos de resfriamento.
5. Conclusões
Em virtude do processo de fundição em areia verde realizado em laboratório, pode-se entender que a fundição é um dos primeiros processos para fabricar uma peça ou um pré-formato da peça. Com a realização do processo em laboratório, foi possível compreender todas as etapas e processos envolvidos na fundição, desde a preparação da areia verde, elaboração do molde, escolha da liga a ser fundida, injeção da liga líquida e obtenção da peça fundida. 
 A fundição em areia verde é muito utilizada, pois comparada com outros processos de fundição, ela se sobressai levando em conta os custos envolvidos no processo, devido a sua facilidade de processamento e boa eficiência de produção em série, além de poder ser usada com várias ligas, mesmo exigindo um certo trabalho no preparo do molde. 
 
6. Referências Bibliográficas
Roquemar de Lima Baldam. Fundição, Processos e Tecnologias Correlatas. 2014 pág 1.
Garcia, Amauri. Solidificação – fundamentos e aplicações. UNICAMP 2a ed., 2007
Campos Filho, Mauricio Prates de e Davies, Graeme John. Solidificação e fundição de metais e suas ligas. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1978.
Borges. Processos de conformação: Fundição.