Aula 9 - Moldes refratários diferentes da Areia

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FUNDIÇÃO EM MOLDES REFRATÁRIOS DIFERENTES DE AREIA 
 
 Moldes cerâmicos 
 Moldes de gesso 
 Moldes de grafite 
 Moldes de carboneto de silício 
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FUNDIÇÃO EM MOLDES CERÂMICOS 
 
 Pastas cerâmicas de elevada fluidez 
 Altíssima precisão dimensional 
 Altíssima qualidade de acabamento 
 Um vazamento por molde 
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FUNDIÇÃO EM MOLDES CERÂMICOS 
 
 Considerados processos de fundição de precisão 
 Cera perdida 
 CLA 
 CLV 
 Replicast 
 SHAW 
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PROCESSO DE FUNDIÇÃO EM CERA PERDIDA 
 Por volta do 4 milênio A.C em várias regiões do 
Oriente médio, surgiu-se a ideia da cera perdida. 
Ideia provavelmente vinda de oleiros e ferreiros. 
 
 Inicialmente era utilizado modelos feitos em cera 
de abelha recobertos com barro/argila. 
 
 China, 1.700 A.C. (esculturas, ornamentos e jóias) 
 
 Importância comercial e industrial: década de 40, 
fabricação de componentes de precisão para a 
indústria aeronáutica 
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Vaso Zun- China-433 AC 
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Mina: medida de massa antiga de cerca de 600g. 
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PROCESSO DE FUNDIÇÃO EM CERA PERDIDA 
 Moldes metálicos, usinados com grande precisão. 
 Aquecimento em forno para remoção da cera. 
 Vazamento por gravidade, pressão ou centrifugação. 
 Desmoldagem por quebra dos moldes. 
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PROCESSO DE FUNDIÇÃO EM CERA PERDIDA 
 Aplicável a qualquer tipo de liga 
 Geometrias complexas e seções reduzidas são possíveis 
 Restrições ao peso dos produtos: poucos quilos 
 Elevado custo de equipamentos, ferramental e mão de obra 
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VANTAGENS 
 Este processo permite a produção em 
massa de peças com formas difíceis ou 
impossíveis de replicar por outros 
processos de fundição; 
 A reprodução das peças, em relação à 
original, é bastante fiável; 
 Possibilidade de obtenção de maior 
precisão dimensional e superfícies com 
melhor acabamento; 
 Permite a utilização de praticamente 
qualquer metal/liga, mesmo as mais 
difíceis de trabalhar 
 É possível o controlo rigoroso da estrutura 
do material fundido de modo a garantir as 
propriedades desejadas da peça produzida 
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DESVANTAGENS 
 
 As dimensões e o peso das peças 
são limitados (~5kg), devido ao 
custo elevado e à capacidade dos 
equipamentos disponíveis; 
 
 Para peças maiores (entre 5 e 25 
kg), o investimento inicial é muito 
elevado; 
 
 É necessário quebrar o molde 
externo. Isto não permite o seu 
reaproveitamento; 
 
 É um processo de produção mais 
caro, comparativamente com 
outros. 
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https://www.youtube.com/watch?v=7HIce3YqUDU 
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PROCESSO CLA 
 
 Counter gravity Low pressure of Air melted alloys 
 Modelos de cera perdida 
 Preenchimento do molde por aspiração 
 Semelhante a CLAS 
 Aplicado a metais e ligas reativas. Porquê? 
 
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PROCESSO CLAS Vs. CLA 
 CLAS usa uma casca feita de areia com resinas polimerizáveis ao calor. 
 CLA modelos de cera perdida 
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 Aspiração do metal 
líquido para o interior 
do molde por vácuo; 
 
 Contra a gravidade; 
 
 Fluxo suave, sem 
turbulências (evita 
absorção de gases e 
inclusões) 
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https://www.youtube.com/watch?v=B81JDdUhYTw 
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PROCESSO CLV 
 
 Semelhante ao CLA, com exceção do metal ser preparado em 
câmara de vácuo 
 Duas câmaras comunicantes superpostas 
 Inferior: forno 
 Superior: molde 
 Metal aspirado por vácuo, com injeção de argônio na câmara 
inferior. 
 Aspiração suave proporciona redução na turbulência durante o 
vazamento: redução de porosidade e inclusões 
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PROCESSO REPLICAST 
 
 Diferencia-se de processo cera perdida no material do modelo 
consumível: poliestireno expandido 
 Poliestireno é mais resistente que cera: moldes com cascas mais 
finas e de maiores dimensões 
 Fundidos de 50 a 100 Kg 
 Aplicados a aços em geral e inoxidáveis. 
 Assim como na cera perdida o modelo é aquecido até a sua 
evaporação. 
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PROCESSO SHAW 
 
 Lama cerâmica composta por diversos agregados finos: alumina, 
mulita, sílica coloidal (baixa condutividade térmica) 
 
 Ligantes: etil-silicatos líquidos (álcoois) 
 
 Pasta vazada sobre o modelo em caixas 
 
 Elevada fluidez dispensa qualquer método de compactação 
 
 Cura em 3 a 7 minutos 
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PROCESSO SHAW 
 
 Desmoldagem, seguida de queima por maçaricos, o que gera 
microtrincas na superfície interna do molde e aumenta a 
permeabilidade do mesmo, permitindo o escape de gases 
gerados 
 
 Molde é levado à estufas, para eliminação de materiais voláteis 
 
 Processo de precisão que permite os maiores tamanhos de 
fundidos 
 
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PROCESSO SHAW 
 
 
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PROCESSO SHAW 
 
 
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PROCESSOS COM MOLDES DE GESSO 
 
 Gesso (CaSO4.H2O), água e aditivos (sílica, asbestos, talco, etc.) 
 
 Mistura tem alta fluidez, compactado por vibração (eliminação 
de bolhas) 
 
 Modelos metálicos, plásticos ou de borracha flexível (grande 
quantidade de água na mistura de moldagem). 
 
 Baixa condutividade térmica: preenchimento de seções finas, 
mínimas tensões residuais e distorções e tamanhos de grãos 
elevados. 
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PROCESSOS COM MOLDES DE GESSO 
 
 Fundição artesanal de jóias e peças ornamentais 
 
 Aplicação industrial para ligas de alumínio e, com menor 
frequência, ligas de cobre. 
 
 Presença de enxofre não permite aplicação para metais ferrosos 
 
 Fundição convencional em gesso 
 
 Processo Antioch 
 
 Fundição de precisão 
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FUNDIÇÃO CONVENCIONAL EM GESSO 
 
 Molde tratado a 200 ºC para desidratação 
 
 Moldes de alta resistência mecânica e baixa permeabilidade 
 
 Baixa permeabilidade exige cuidados adicionais: preenchimento 
lento e/ou presença de respiros para prevenir a retenção de 
gases 
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https://www.youtube.com/watch?v=iG9tFJ5Bgj8 
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https://www.youtube.com/watch?v=GMIysbl9Smc 
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PROCESSO ANTIOCH 
 
 Semelhante à fundição em gesso convencional 
 
 Difere quanto ao método de secagem do molde: secagem ao ar, 
autoclave à pressão de 2 bar, ar novamente e estufa 
 
 Procedimentode secagem produz cristais globulares de gesso: 
maior permeabilidade do molde(saída de gases). 
 
 Melhor acabamento superficial 
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FUNDIÇÃO DE PRECISÃO EM MOLDES DE GESSO 
 
 Modelos de cera(ou PLA), recobertos com gesso. 
 
 Remoção da cera por aquecimento 
 
 Requer vácuo para evitar óxidos e porosidade. 
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FUNDIÇÃO DE PRECISÃO EM MOLDES DE GESSO 
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https://www.youtube.com/watch?v=TYHwJguXLYY 
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FUNDIÇÃO EM MOLDES DE GRAFITE 
 
 Podem ser utilizados para qualquer metal, inclusive reativos. . Muito 
usado em ligas de Zinco e Alumínio. 
 
 Colapsáveis ou permanentes (menor durabilidade do que moldes 
metálicos) 
 
 Oxidação a altas temperaturas e abrasão das paredes (pode ser 
minimizado por revestimentos à base de etil-silicatos). 
 
 A grafite é extremamente estável: não irá deformar quando o metal 
líquido é introduzido. As peças podem ser moldadas com maior 
precisão do que nos processos de areia. 
 
 Mais barato que aços ferramentas e não quer tratamento térmico 30 
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https://www.youtube.com/watch?v=MCwKsSMqkfw 
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https://www.youtube.com/watch?v=ok79tUZhNCE 
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MOLDES DE CARBONETO DE SILÍCIO 
 
 Misturas contendo grãos do material, argila, água e carbonato de 
sódio 
 
 Moldagem semelhante à areia verde, com aquecimento posterior a 
800 ºC. 
 
 Maior condutividade térmica (molde resfria mais rapidamente). 
 
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