Lista processos de fundição

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I) Lista de questões para 2º avaliação da disciplina de Processos Metalúrgicos de 
Fabricação. 
Conteúdo: Processos de Fundição. 
24) Defina fundição de metais. Explane a respeito da importância do processo de fundição 
em relação aos processos de fabricação metalúrgica. 
Resposta: 
a) Qualquer processo de produção de elementos da indústria metal-mecânica, utilizando as 
etapas de fusão e solidificação. O processo é importante pois não necessita de nenhum 
outro processo intermediário a partir da matéria prima. 
b) Fundição é todo processo de fabricação metalúrgica em que o metal foi derretido 
(fundido), vazado em um molde, e após isso sofreu solidificação. As vantagens da 
fundição são: baixo custo de produção, simplicidade dos processos, gama quase infinita 
de geometrias e tamanhos, qualquer metal pode processado por fundição e alguns apenas 
podem ser produzidos por fundição (Ferros fundidos). 
 
25) Como são classificados os processos de fundição em relação aos componentes 
produzidos? Quais as principais diferenças entre estes tipos de processos? 
Produção de Lingotes Produção de Peças 
Na produção de lingotes o metal fundido é 
moldado como perfis pré-estabelecidos, como 
blocos, chapas, tarugos e tiras 
A peça é produzida já na sua forma final. Por 
exemplo um virabrequim. 
26) Como são classificados os processos de fundição destinados a produção de peças? 
Resposta: 
a) Molde dispensável (o molde produz uma única peça e depois sua matéria prima é 
reutilizada), centrifuga (vaza-se metal liquido num molde dotado de movimento de 
rotação) e molde permanente (molde fixo que produz várias peças). 
b) Os processos de produção de peças podem ser classificados em: 
a. - Molde dispensável; 
b. - Molde Permanente; 
 
 
 
27) Descreva as diferenças entre moldes dispensáveis e permanentes. 
Resposta: 
Molde Dispensável Molde Permanente 
Nos moldes dispensáveis, como o nome 
sugere, o molde é destruído após a 
solidificação do metal. Dentro desta divisão, 
outra divisão ocorre: Modelos Dispensáveis e 
Modelos Permanentes. Os moldes 
dispensáveis são, no geral, os mais baratos. 
Possuem um acabamento não tão bom quanto 
os moldes permanentes e possuem uma maior 
porosidade. 
Neste modo de produção, o molde é 
reutilizado várias vezes, o que torna esse 
processo mais caro e indicado para a produção 
de peças mais complexas e que exijam um 
melhor acabamento e maior precisão. 
28) Quais as principais diferenças entre modelos dispensáveis e permanentes? Quais as 
vantagens apresentadas por cada um destes tipos de modelos? 
Resposta: 
a) As peças feitas em moldes permanentes apresentam maior uniformidade, melhor 
acabamento superficial, tolerâncias dimensionais mais estreitas e melhores propriedades 
mecânicas. Modelos dispensáveis podem ser reaproveitados, tendo um custo menor em 
baixa escala que a de modelos permanentes. 
b) O modelo é utilizado para a confecção do molde. No modelo devem ser considerados 
alguns fatores de projeto, como a contração, portanto o modelo sempre deve ser maior do 
que a peça. O modelo pode ser dispensável ou permanente. 
 
Modelo Dispensável Modelo Permanente 
É normalmente de madeira e é utilizado para a 
produção 
 
29) Quais as principais vantagens apresentadas pelos processos de fundição de peças? 
Resposta: 
a) Um dos métodos mais simples, direto e de menor custo para obter produtos metálicos de 
forma definida. Em termos de forma e tamanho as possibilidades oferecidas são 
insuperáveis, Todos os metais podem ser produzidos, alguns só podendo ser produzido 
desta forma (ferros fundidos) 
b) Nos processos de fundição de peças, a peça fundida é retirada do molde praticamente 
finalizada, precisando normalmente apenas de uma rebarbação, por isso é um processo 
simples e relativamente barato. Outra vantagem é que se pode fundir peças de 
praticamente qualquer geometria, qualquer tamanho e qualquer material metálico. 
30) Quais as características que diferenciam os processos de fundição de peças entre si? 
Qual a importância destas características em termos de seleção de processos? E quais são 
as mais importantes para esta escolha? 
Resposta: 
a) Capacidades dimensionais, de qualidade e de produção. Através delas podemos 
determinar qual o processo é melhor economicamente, rápido e com a precisão exigida. 
b) Os processos de fundição de peças podem ser divididos por: 
a. Capacidades Dimensionais: Peso, dimensões lineares, menor e maior seção, 
diâmetro mínimo de furo obtido por fundição, ângulo mínimo de extração. 
b. Capacidades de Qualidade: Rugosidade superficial, tolerâncias dimensionais, 
nível relativo de propriedades mecânicas e porosidade. 
c. Capacidades de Produção: Tamanho de Lote, Custo Ferramental, Custo de 
equipamento, custo de mão de obra, lead time. 
Todas as características supracitadas tem grande importância no momento da escolha do 
processo, pois estão diretamente ligadas as características da peça e seus custos. 
c) Capacidades Principais a Serem Observadas: 
a. Material (ligas que podem ser fundidas no processo). 
b. Complexidade de Forma (formas possíveis de serem obtidas) 
c. Tamanho de Lote (Número de peças mínimo adequado ao processo em função 
do custo ferramental). 
31) O que são machos (cores) e qual sua função? Quais são as formas utilizadas na sua 
fixação no molde? 
Resposta: 
a) Corresponde às cavidades que são necessárias nas peças fundidas, principalmente 
orifícios. Seu papel no molde é formar uma seção cheia onde o metal na penetra, de modo 
que, uma vez fundida, a peça apresente um vazio naquele ponto. Assim sendo, o modelo 
deve prever partes salientes que permitam a colocação dos machos no molde. 
b) Machos são componentes do molde, normalmente feitos de areia e resina, que são 
utilizados para criar vazios e cavidades na peça. São posicionados no molde antes da 
vazagem do metal. Podem ser fixados no molde por marcação de macho ou pelo uso de 
Chapelins 
 
32) Qual o principal material utilizado na confecção de moldes dispensáveis? E quais suas 
características fundamentais? 
Resposta: 
a) Areia, argila e água. Devem apresentar resistência suficiente para suportar o peso e a ação 
erosiva do metal liquido no momento do vazamento, gerar a menor quantidade possível 
de gás, de modo a evitar erosão do molde e contaminação do metal, ou devem facilitar a 
fuga de gases gerados para a atmosfera. 
b) Os principais matérias utilizados na confecção de moldes dispensáveis são: 
a. Areia Verde; 
b. Silicato (CO2); 
c. Areia aglomerada com rezina; 
d. moldagem em Gesso; 
e. Molde cerâmico. 
33) Descreva as principais características apresentadas pelo processo de fundição em areia 
verde. 
Resposta: 
a) É o processo mais simples e mais generalizado em fundições. Consiste em compactar, 
manualmente ou empregando maquinas de moldar, uma mistura refrataria plástica (areia 
de fundição, composta por areia silicosa, argila e água), sobre o modelo colocado ou 
montado na caixa de moldar. O metal é então vazado no seu interior. 
b) O processo de fundição em areia verde é o mais simples processo de fundição utilizado. 
Ele consiste em um molde inteiro de areia onde o metal é vazado e após a solidificação o 
molde é destruído e a areia reutilizada. É um processo bastante barato pelo fato de a areia 
ter baixo custo e ter um reaproveitamento de cerca de 95%. Pode ser manual, mecanizado 
ou automatizado dependendo da necessidade. 
34) Quais as diferenças entre os processos de fundição em areia verde manual, 
mecanizado e automatizado? 
Resposta: Nos três processos o metal liquido é vazado em um molde de areia. No processo de 
areia verde manual, todo o trabalho é feito manualmente, desde o enchimentodo molde com a 
areia, a compactação e a desmoldagem são processos manuais. No processo mecanizado, a 
compactação da areia é feita por pistões pneumáticos. No processo automatizado todas as etapas 
são feitas em seria por uma disamatic, é uma produção em série onde a parte da frente de um 
molde e a parte traseira de outro são na mesma peça. 
 
35) Descreva as principais características apresentadas pelo processo Shell Molding. 
Resposta: 
 Permite que o molde tenha uma pequena espessura 
 Permite peças finas com grande precisão dimensional 
 
No processo Shell Molding o molde em que o metal é vazado é feito de uma resina resistente. 
Esse molde de resina tem uma pequena espessura. Diferente do processo de areia verde, o modelo 
neste caso deve ser metálico pois durante a confecção do molde o modelo deve estar aquecido 
para que a resina solidifique. O processo de fabricação do molde consiste em fixar o modelo na 
tampa de um reservatório com a resina liquida. Então o reservatório é virado sob a tampa para 
que uma casca de resina solidifique sobre o modelo. Depois disso a casca é retirada e este é o 
molde. As características deste processo são: maior precisão dimensional, melhor acabamento da 
peça, possibilidade de produzir peças complexas e precisas (virabrequins por exemplo) 
 
36) Descreva as principais características apresentadas pelo processo de fundição em molde 
cheio (lost foam). 
Resposta: 
O processo Molde Cheio é um processo de fundição no qual se obtém peças metálicas a 
partir de um modelo em poliestireno expansível contido em uma caixa de moldar contendo areia 
solta, sem ligantes. O metal penetra no molde degradando termicamente o modelo e ocupa 
perfeitamente o seu lugar, sendo que os gases gerados durante a queima escapam através da areia. 
37) Descreva as principais características apresentadas pelo processo Investment 
Casting. 
Resposta: 
38) Descreva as principais características apresentadas pelo processo de fundição 
centrífuga. 
Resposta: 
 Vaza-se metal liquido num molde dotado de movimento de rotação, de modo que a forca 
centrifuga origine uma pressão além da gravidade, a qual força o metal liquido de encontro as 
paredes do molde onde solidifica. 
39) Descreva as principais características apresentadas pelo processo de fundição em molde 
permanente. 
Resposta: 
 Possui alta capacidade de produção, utilizando a mesma matriz para milhares de peças 
sem grande variação dimensional. 
 Geralmente feitos de aço ou ferro fundido 
 Consiste em duas ou mais partes que são convenientemente fechadas e alinhadas de modo 
a formar a cavidade correspondente a forma desejada da peça. 
40) Descreva as principais características apresentadas pelo processo de fundição sob 
pressão convencional. Qual a diferença entre equipamentos de câmara quente e fria? 
Resposta: 
 Consiste em forçar o metal liquido sob pressão e velocidade na cavidade do molde, 
permitindo peças de paredes finas e formas complexas. Dimensões das peças são limitadas. 
Equipamento de alto custo 
 Câmara quente: o metal utilizado funde a uma temperatura baixa e não ataca o cilindro e 
pistão de injeção. O cilindro pode ser colocado diretamente no banho de metal fundido. 
 Câmara fria: metal fundido ataca o material do sistema de bombardeamento, este não 
pode ser colocado em contato com o metal liquido 
 
41) Descreva as principais características apresentadas pelo processo Squeeze Casting. 
Resposta: 
 A solidificação ocorre sob pressão mecânica elevada, oferece alta produtividade e 
excelente capacidade de se obter componentes near-net-shape. 
 Vazamento do metal. Preenchimento do molde pelo fechamento da matriz. Aplicação de 
pressão até se completar a solidificação. 
42) Descreva as principais características apresentadas pelos processos de fundição do 
estado semissólido. Diferencie Rheocasting de Thixocasting. 
Resposta: 
 Não possuem estrutura dendrítica, a estrutura é esferoidal, a qual apresenta melhores 
propriedades mecânicas. 
43) Quais as diferenças esperadas entre as propriedades de fundidos produzidos pelo 
processo de fundição em areia em relação aos produzidos pelo processo de molde 
permanente? 
Resposta: 
44) Qual a finalidade do preaquecimento no processo de fundição de molde permanente? 
Resposta: 
 Evita-se a umidade. Como é realizada sob alta pressão, este processo elimina a presença 
de porosidades, favorecendo a melhora das propriedades mecânicas do mesmo. 
45) É observado que a relação resistência/peso em fundição sob pressão aumenta com a 
redução da espessura de parede do componente. Explique. 
Resposta: 
46) Explique por que o processo Squeeze casting produz componentes fundidos com 
melhores propriedades mecânicas, melhor precisão dimensional e acabamento superficial 
do que processos de molde dispensável. 
Resposta: 
47) Classifique os processos de fundição de peças estudados em termos de taxa de 
solidificação. 
Resposta: 
 
2) Em relação aos componentes apresentados a seguir: 
a) Indique o processo adequado de Fundição centrífuga (vertical ou horizontal). 
b) Determine as rotações adequadas para produção de componentes. 
Adote para os cálculos os seguintes limites de força de centrifugação: 
(i) Centrífuga vertical 60 G; 
(ii) Centrífuga horizontal 25 G.