Apontamentos Fundição 2

Prévia do material em texto

Índice
 1-Como define fundição
 2-Processos de fundição nos vários grupos de liga
 3-Fases que influenciam a precisão das peças de fundição
 4-Problemas técnicos e económicos
 5-Factores a respeitar no projecto fundição
 6-Qualidades exigidas às moldações para peças boa qualidade
 
 ________Areia Verde
 7-Processo areia verde para corpo de válvula em ferro fundido
 8-Processo areia verde para união tubular curva
 9-Processo areia verde geral
 10-Propriedades exigidas às areias de moldação
 11-Expansão linear(%) das areias
 12-Camada superficial de tecto tendencia a se desagregar
 13-Variação resistência mecânica e deformabilidade (Godding e Shatter)
 14-Ciclo de preparação e reciclagem areia verde
 15-Artificios para obtenção de uma roda para carril
 16-Definição Refractariedade
 17-Definição Permeabilidade
 18-Dilatação
 19-Determinação teor em argila
 20-Ensaio de Granulometria
 21-Determinação da permeabilidade
 22-Determinação da resistência mecânica
 
 ________Cércea
 23-Processo moldação em cércea
 
 ________Silicato de Sódio/CO2
 24-Processo Silicato de Sódio/CO2
 
 ________Shell Moulding
 25-Processo moldação Shell Moulding e variação das propriedades mecânicas e
térmicas
 26-Vantagens e desvantagens
 27-Shell MOulding sob vácuo
 
 _______Presa a Frio e por caixa a frio
 28-Defina processo por presa a frio e caixa a frio
 
_______Moldação “Cosworth”
28b – Descrição do processo, tipos de peças obtidas, capacidades e limitações
 _______Evaporação EPC
 29-Fundição por Evaporação. 
 29(b)- Em que consiste o processo de precisão em fundição com areia não
aglomerada
 30-Fabricação dos modelos de espuma em poliestireno
 31-Vantagens do processo
 32-Objectivo revestimento em EPC
 33-Processo em vácuou ou processo-V
 
 _______Moldação em Gesso
 34-Fundição com moldações em gesso
 35-Características das moldações
 36-Vantagens
 37-Desvantagens
 38-Variantes Industriais
 
 _______Moldação em Material Cerâmico
 39-Processo Shaw e respectivas vantagens e desvantagens
 40-Casca e bloco Cerâmico
 41-Capacidades e limitações processo cera perdida
 
 _______Modelos Perdidos
 42-fases de construção do corpo da moldação e respectivas vantagens.
 
 _______Moldação Permanentes (perdidas)
 43-Vantagens e desvantagens
 44-Ligas que podem ser vazadas
 45-Funções básicas dos canais do sistema de gitagem
 46-Classificação dos Machos
 47-Variação da força de extração
 48-Gráfico da variação da temperatura na face dos moldes
 49-Controlo da temperatura de solidificação
 50-Defeitos que podem ocorrer nas peças vazadas em moldações permanentes
 
 _______Fundição sobre pressão
 51-Pressão de centrifugação
 52-Factores diferença de espessura em peças cilíndricas em fundição centrífuga
eixo vertical
 53-Requisitos das máquinas de injecção
 54-Dois tipos básicos de máquinas de injecção e capacidades
 
 _______Fundição Contínua
 55-Descrição do Processo e vantagens
 56-Melhoramentos de qualidade
 
 _______Outros processos
 57-Processo hazelett
 58-Processo Griffin
 
 _______Projecto de Peças de Fundição
 59-Lei de Heuvers
 
 _______Sistema de Gitagem
 60-Tipos de sistemas de gitagem
 61-Condições necessárias para bom funcionamento do sistema de gitagem
 62-Defeitos a evitar no enchimento e na alimentação
 63-Cálculo do tempo de solidificação-regra Chvorinov
 64-Parâmetros constantes ne regra de Chvorinov
 65-Influência dos cantos no tempo solidificação pela regra de Chvorinov
 66-Tempo de solidificação em congeladores
 67-Velocidade de engrossamento da pele por solidificação
 68-Volume de alimentação sem esgotamento-curvas de Caine e Bishop
 69-Forma ideal da coluna de descina num sistema de gitagem de enchimento
 70-Sistema de gitagem de enchimento horizontal, Diferença de sistema
pressurizado e não pressurizado
 71-Variação do gradiente e temperatura numa barra com dois alimentadores
 
 _______Nucleação
 72-Como se processa a Nucleação
 73-Descreva o processo de Nucleação heterogénea
 74-Tecnicas utilizadas para o refinamento do grão
 75-Redistrinuição do soluto na solidificação (regra da Alavanva9
 76-Defina fluidez (ouvazabilidade)
 77-Classificação das zonas estruturais da macroestrutura da feundição
 78-Controlo da Macroestrutura
 79-influência dos parâmetros de controlo na macroestrutura
 80-O que são e como classififca segregações nas peças fundidas
 81-Parâmetros que permitem descrever o comportamento macroscópico do
metal líquido durante o vazamento no interior da moldação
 
 _______Processos Avançados
 82-Processo de solidificação unidireccional
 83-Forma de controlar o fluxo de calor nas moldações
 84-Produção de peças fundidas por solidificação unidereccional
 85-defeitos na solidificação direccional
 86-Processo de solidificação para crescimento de monocristais
 87-Processo de fundição "Squeeze Casting"
 88-Defina metais semi-sólidos.Descreva o processo de enformação destes
metais por tixofundição e por Reofundição
 89-Vantagens dos processo de enformação de metais semi~sólidos
 90-Motivo de melhor qualidade nas peças obtidas por Tixofundição
 91-Fundição magnetohidrodinâmica(MHD)
 
1 - Como define Fundição?
 E um processo de enformação no estado líquido, a quente, seguido de uma
solidificação controlada.
 O processo consiste em vazar um metal ou liga metálica, no estado fundido,
dentro de uma cavidade interna da moldação, para após a solidificação se obter a
peca moldada.
 Durante a solidificação controla-se as contracções do metal e as velocidades de
arrefecimento e solidificação, tendo em particular atenção aos gradientes de
temperatura. 
 O objectivo do processo é obter peças com determinadas características e com a
forma, dimensões, acabamentos e tolerâncias definidas na fase de projecto. 
 Quando a qualidade superficial ou as propriedades mecânicas não
correspondem às requeridas pelo projecto, pode-se proceder a acabamentos
superficiais por arranque de apara ou por forjamento e os aspectos metalúrgicos
melhorados por tratamentos térmicos.
 
 2 - Processos de Fundição nos vários grupos de ligas?
 - Ferros Fundidos moldações em areia
 -Aços moldações em areia, moldações com modelos perdidos, moldações
cerâmicas
 -Alumínio moldações em areia, moldações com modelos perdidos, moldações
permanentes metálicas
 -Cobre moldações em areia, moldações permanentes metálicas
 -Magnésio moldações em areia, moldações permanentes metálicas por injecção
 -Zinco moldações permanentes metálicas por injecção
 -Super-Ligas moldações com modelos perdidos 
 
 3 - Fases que influenciam a precisão das pecas de fundição?
 -Fase de produção de modelos e caixas de machos as superfícies dos modelos e
das caixas de macho devem ter um bom acabamento superficial, aplicação de
materiais com maior durabilidade.
 -Fase de produção do molde da moldação conformidade de reprodução das
geometrias dos modelos, bem como cuidado na fase de separação do modelo da
moldação.
 -Fase de selecção dos materiais das moldações influencia directamente a
precisão geométrica como o acabamento superficial.
 -Fase de localização da linha de apartação/junção ao longo da linha que define a
abertura da moldação não se consegue manter, com tanta exactidão, as
tolerâncias.
 -Fase de vazamento de metal o metal deve encher completamente as cavidades
interiores da moldação, de forma a reproduzir todos os detalhes do molde.
Efectuar correcções as dimensões geométricas, sempre que existe aquecimento
dos materiais da moldação para compensar a expansão da forma geométrica
interna da cavidade da moldação.
 -Fase de contracção das pecas vazadas correcção das dimensões de fabrico dos
moldes e das caixas de machos para compensar as tensões residuais que são
geradas durante a contracção metálica.
 -Fase de acabamento das pecas de fundição devem ser executadas com cuidado
para não comprometer a precisão final das pecas de fundição.
 
 4 - Nos processos de fundição quais os problemas técnicos e económicos?
 Existem vários problemas nos processo de fundição, destacando-se
 1- A escolha do processo de fusão e afinação dos metais e ligas, através da
seleccao dos fornos eequipamentos de controlo
 2- A determinação da lotação de matérias-primas, para obter a liga com a
composição desejada
 3- O projecto e fabrico do molde e machos, que devem ter em conta
 a) A contabilização da capacidade de lotação e contracto durante os processos
de solidificação e arrefecimento
 b) A adição de sobre-espessuras para posterior maquinação, nos casos em que
seja necessário
 c) A selecção das linhas de partição e ângulos de saída
 d) O projecto de machos e construção da caixa de machos
 e) O dimensionamento dos canais de transporte do metal para o interior da
moldação
 f) O dimensionamento dos depósitos de metal liquido, alimentadores, para haver
compensação da contracção da liga na altura da solidificação
 4- O fabrico da moldação a partir dos moldes e machos projectados,
seleccionando materiais com resistência térmica e mecânica adequadas
 5- A previsão e resolução dos eventuais problemas relacionados com o
vazamento do metal na moldacao e seu enchimento, nomeadamente no
enchimento total das cavidades interiores da moldação, reduzindo assim o efeito
da viscosidade do metal fundido por efeito da diminuição da temperatura
 6- O enchimento da moldação, cumprindo o tempo previsto de vazamento
 7- A remoção da peca por abatimento da moldação, corte dos gitos e
alimentadores e eventualmente, tratamentos térmicos e acabamentos superficiais
posteriores.
 
 5 - Quais os factores a respeitar no projecto de peças por fundição?
 Existem vários factores a ter em conta, quando se projecta uma peça a ser
produzida por fundição
 - projectar a peça de forma a que haja uma boa repartição das tensões, função do
material usado
 - compatibilizar as secções mínimas das pecas com a resistência do material,
evitando problemas metalúrgicos e o aparecimento de porosidades e rechupes
 - minimizar o numero de moldes e caixas de moldação
 - utilizar contornos de saída planos
 - garantir ângulos de saída dos moldes
 - deixar sobre-espessuras, em caso de necessidade de acabamentos superficiais
posteriores
 - factores com vista a qualidade
 - evitar tensões de fundição elevadas
 - evitar defeitos, como chochos ou cavernas, devido a existência de pontos
quentes isolados
 - boa respiração e suporte dos machos
 
 6 - Quais as qualidades exigidas as moldações para se obterem pecas com
boa qualidade?
 - deve assegurar o volume e a forma da peca à temperatura de vazamento assim
como o acabamento superficial exigido
 - deve ter resistência mecânica suficiente para suportar, sem ruptura nem
deformações excessivas, as tensões resultantes do peso próprio da moldação, da
pressão estática e dinâmica
 - deve possuir estabilidade de forma, contra as tensões resultantes do
aquecimento rápido das superfícies em contacto com o metal em fusão
 - deve ser suficientemente refractário para não fundir nem derreter nos
vazamentos
 - não deve reagir com o material da peca, permitindo a rápida saída do ar e
gases que se formam, para que o enchimento seja rapido e completo
 - deve ser fácil de desmoldar e possuir boa resistência a erosão e oxidação
 - deve possuir canais de enchimento em numero suficiente e com dimensões e
colocação adequadas, por modo a garantir um eficaz enchimento da peca
 - deve possuir um sistema de alimentação (gitos e alimentadores) adequados
 - deve ter propriedades térmicas adequadas para que as velocidades de
arrefecimento e solidificação originem as transformações metalúrgicas e
estruturais pretendidas
 _àwŸ
7 - Descreva detalhadamente o processo de moldação em areia verde, para
obtenção de um corpo de válvula em ferro fundido, ilustrado na figura ao
lado.
 A areia verde é uma mistura de areia com aglomerantes, aditivos e uma certa
percentagem de humidade.
 A sequência de moldação em areia verde é a seguinte
 a)Construção da caixa de moldação inferior - coloca-se uma das metades do
modelo sobre uma placa de madeira, limitando-se com um aro metálico externo,
e enche-se o aro com areia verde compactada.
 b)Construção da caixa de moldação superior - vira-se a caixa de moldação
inferior e retira-se a placa de madeira. Coloca-se a outra metade do modelo e
aplica-se um pó de apartar nas superfícies de contacto. Coloca-se o aro superior
da caixa de moldação, bem como todos os modelos dos canais de vazamento e
alimentadores, enchendo-se com areia verde compactada.
 c)Separação das duas meias caixas, retirando-se os meios modelos da peca.
Molda-se os canais de gitos e enchimento e coloca-se o macho em areia, que é
construído numa caixa de machos
 d)Coloca-se as duas meias caixas uma sobre a outra, centrando-as por
intermédio de pernos e amara-se com grampos para resistirem às pressões
metaloelásticas e às forcas de impulsão do metal liquido.
 e)Finalmente vaza-se o metal liquido, assim que solidifique, procede-se ao
abatimento da moldação e desmolda-se a peça, cortando-se os gitos.
 
 8 - Descreva detalhadamente o processo de moldação em areia verde, para
a obtenção de uma união tubular curva, vazado em aço. 
1) Desenho geométrico da peça de fundição (e projecto de ferramentas).
 2) Construção de duas meias caixas de machos. 
 3) Construção dos machos por calcação de areia aglomerada. 
 4) Placa-molde da parte superior da geometria da peça. 
 5) Placa-molde da parte inferior. 
 6) Caixa superior pronta para calcar a areia com aglomerante. 
 7) Caixa superior após calcação da areia aglomerada. 
 8) Caixa inferior pronta para calcar. 
 9) Caixa inferior após calcação e remoção da placa-molde. 
 10) Caixa inferior com macho posicionado nos prensos. 
 11) Caixas inferiores e superiores unidas para o vazamento. 
 12) Peça vazada com gitos e alimentadores após a remoção da moldação. 
 13) Pecas vazadas após rebarbagem e controlo. Prontas para expedição. 
 
 9 - Processo normal de obtenção de pecas vazadas em moldações de areia
verde (areia+aglomerantes+aditivos+agua) 
 
 1• Projecto e desenho de peças e ferramentas. 
 2• Selecção do processo de fundição. 
 3• Produção dos modelos e das caixas dos machos 
 4• Produção da moldação em areia aglomerada. 
 5• Fusão e elaboração da liga metálica 6•Fusao e vazamento da liga na
moldação. 7• Extracção da/s peca/s solidificadas da moldação e rebarbagem. 
 8• Controlo geometrico e inspeccao por ensaios nao destrutivos. 
 
 10 - Propriedades exigidas as areias de moldação?
 As areias devem apresentar as seguintes propriedades
 - estabilidade térmica e dimensional a elevadas temperaturas
 - homogeneidade das partículas
 - não serem reactivas quimicamente com o metal fundido
 - não apresentarem molhabilidade com o metal fundido
 - elevado ponto de fusão
 - não devem gerar gazes as altas temperaturas
 - custo reduzido
 - composição uniforme (elevado grau de pureza)
 - serem compatibilizadas com os aglomerantes 
 
 11 - Para a expansão linear (%) das areias de moldavas mostrado na
figura, determine a dilatação de uma areia de zircónio a cerca de 1000°C.
Porque é que a areia de Quartzo tem um comportamento de expansão
diferente a cerca de 573°C? Justifique.
 A cerca de 100°C a areia de zircónio tem uma dilatação de aproximadamente
0.25%.
 A areia de quartzo ao ser aquecida apresenta uma expansão regular de
características lineares. Ao atingir os 573°C de temperatura verifica-se uma
transformação alotrópica de quartzo € em quartzo ß, acompanhada de uma
expansão volumétrica brusca. Daqui resulta o aparecimento de defeitos de forma
e dimensão nas peças de fundição vazadas.
 
 12 - Nas moldações de areia verde porque é que a camada superficial do
tecto tem tendência a se desagregar, originando o cascão? Como evitar este
efeito?
 Iniciando-se o vazamento do metal fundido, a areia da superfície das cavidades
da moldação, que contem muita humidade, seca muito rapidamente originando o
aparecimento de vapor de água. O vapor atravessa a areia e condensa numa
camada de areia mais afastada (suficientemente fria), tornando-a mais húmida,
originando a perca de resistência mecânica. Entre esta camada de areia e a
superfície das cavidades, surge uma camada de areia seca, que ao sofrer
dilataçãotende a flectir, por efeito das tensões de compressão tangencial. Esta
flexão é tão mais acentuada quanto menor o enchimento das cavidades da
moldação, que não são pressurizadas pelo metal.
 Dito isto, a camada superficial do tecto tende a desagregar-se, originando o
cascão Mesmo sem desagregação do tecto, a peça apresentara ressaltos na sua
superfície. 
 
 A formação de cascão, pode ser evitada, limitando o aquecimento do metal ate
este atingir a parte superior da moldação, evitando um enchimento muito
reduzido de grandes superfícies sujeitas a irradiação ou adicionando aditivos,
como a bastonite, que diminuem a resistência da areia, mas aumentam a
deformabilidade.
 
 13 - Nas moldações em areia com bentonite, como varia a resistência
mecânica e a deformabilidade da areia com a % de humidade, % de finos e
com a reciclagem? Refira-se aos ensaios de Godding e ao Shatter test para
analisar as propriedades.
 A resistência mecânica é uma propriedade muito importante da areia, podendo
ser controlada através de ensaios de rotura, regra geral à compressão.
 O gráfico apresenta, segundo ensaios realizados por Godding, a variação da
resistência à compressão da areia aglomerada com argila verde, em função da %
de humidade para diversos valores de bentonite e argila morta (finos).
 Analisando o gráfico, verifica-se que a resistência mecânica diminui com o
aumento da humidade, e aumenta com a % de finos
 O índice de queda ou Shatter, dá-nos uma indicação da deformabilidade da areia
e da sua capacidade de armazenar energia. 
 O Shatter test consiste em deixar cair um provete normalizado de areia, de uma
altura também normalizada, sobre uma bigorna assente numa peneira de malha
normalizada. O provete ao chocar com a bigorna parte-se, e a % de areia que não
atravessa a peneira define o índice de queda (Shatter). 
 A partir do gráfico verifica-se que o índice de queda, isto e, a deformabilidade,
diminui com o aumento da % de finos, e aumenta com o aumento da % de
humidade.
 Relativamente a reciclagem, a inclusão de aditivos na areia, diminui a
resistência à compressão da areia, mas aumenta-lhe a deformabilidade, isto e, a
rotura deixa de ser frágil.
 
14 - Descreva esquematicamente o ciclo de preparação e reciclagem das
areias verdes para construção. Explique em que consiste cada etapa.
 
 O ciclo de preparação e reciclagem das areias verdes é o seguinte
 
 Areia Nova Areia Velha
 | |
 Secador Desmoldador
 | |
 Crivo + Aspirador Triturador
 | |
 | Separador Magnético
 | |
 | Crivo + Aspirador
 | |
 Doseador Doseador
 \ /
Agua | |
Aglomerante -- Moinho misturador -- Aditivos --Desintegrador – /Moldação\
 
 Secador - retirar a humidade
 Desmoldador - destruição da moldação em areia aglomerada
 Triturador - partição e moagem de torrões 
 Separador Magnético - separação das partículas metálicas
 Crivo + Aspirador - separação dos grãos por tamanho
 Doseador - dosagem
 Moinho Misturador - mistura da areia nova com a reciclada, com adição de
agua, aglomerante a aditivos
 Desintegrador - separar os grãos pré-revestidos para que a areia fique com
maior homogeneidade e uma melhor capacidade de moldação
 
 15 - Quais são os artifícios de moldação em areia verde para a obtenção de
uma roda para carril, ilustrados na figura ao lado. Qual dos artifícios
proporciona uma mais fácil construção da moldação? 
Como é necessário que os modelos possam ser retirados da moldação sem se
destruir a forma interna definida nestas, tem de ser subdivididas as formas
tridimensionais orientadas das pecas em formas mais simples com ângulos de
saída positivos. Em moldação consideram• se como artifícios certos modos
particulares de proceder, que tornam mais fácil ou mais económica a operação
 a- modelo bipartido macho central 3 caixas; 
 b- modelo bipartido macho central e anelar 2 caixas; 
 c- modelo inteiro macho central e anelar 2 caixas. Há muitas soluções possíveis
para fazer uma moldação, a questão esta em encontrar a melhor, que
normalmente depende de vários factores, como a orientação espacial da forma
da peca na moldação, do número de peças a executar e dos equipamentos de
moldação disponíveis na fundição. 
 
 16 - Refractariedade
 Capacidade da areia suportar as temperaturas de vazamento dos metais sem
fundir nem amolecer.
 Quanto maior for o ponto de fusão de uma areia, maior é a sua refractariedade.
A Sílica tem ponto de fusão a 1710°C.
 
 17 - Permeabilidade
 Capacidade da areia de moldação aglomerada deixar atravessar os gases pelos
poros.
 Areias de grão grosso apresentam elevada permeabilidade
 
 18 - Dilatação
 À temperatura ambiente a Sílica existe sob a forma de Quartzo com uma
estrutura de cristais tipo alfa. É aquecido e sofre uma expansão até aos 573°C.
Verifica-se uma transformação alotrópica de quartzo alfa em quartzo beta, com
uma expansão volumétrica brusca. Origina defeitos de forma e dimensão. Areias
de Olivina (Silicato de Magnésio + Faialite), em que algum óxido de magnésio é
substituído por óxido de ferro. É menos durável que a Sílica. Possuem grãos
angulares. A 1000°C tem 0.8% .Areias de Chamote são um agregado produzido
a partir de tijolos refractários ou de cadinhos refractários em argila após queima.
Baixo coef de expansão linear. A 1000°c tem 0.5%.As areias de Zircónia têm
uma maior refractariedade e não se combinam facilmente com o óxido de ferro.
São utilizadas em processos de fundição de precisão. Cara porque vem de USA,
Índia ou Austrália. A 1000°c tem 0.3% 
 
 19 - Determinação do teor de argila
 A determinação da quantidade volumétrica da argila presente na areia é feita por
ensaios de sedimentação por via húmida, seguida da extracção das partículas de
argila em suspensão.
 A [%] =(50-Q) /50*100
 Onde Q=peso da sílica [g] 
 
 20 - Ensaios de Granulometria 
A granulometria exprime as dimensões dos vários grãos que compõem a areia, é
definida pelos pesos (%'s) da areia lavada, livre de finos e seca retida numa série
de peneiros normalizados, os quais são agitados durante 15 min. Cada peneiro
tem uma determinada abertura da malha. GM-Granulometria Média abertura
teórica da malha pela qual passaria 50% da areia. GU-Granulometria
UniformeDiferença entre a % que passaria no peneiro teórico da malha 2/3 de
GM e a % que passaria no peneiro teórico de malha 4/3 de GM. O índice de
finura, f , obtém-se multiplicando o valor do resíduo em cada peneiro por um
factor multiplicativo característico desse peneiro, somando todos os produtos
obtidos e dividindo pela % de areia (100%-argila%) f=(S%q*M)/ S%q .
 O índice de finura é sensivelmente proporcional à superfície específica da areia.
Se f é elevado, a areia é mais fina e a sua superfície específica maior. 
 
 21 - Determinação da permeabilidade 
 O ensaio realiza-se com provetes cilíndricos de areia aglomerada e grau de
compressão pré-estabelecido. A permeabilidade determina-se medindo o tempo
que um dado volume de ar leva a passar pelo provete. 
 i [cm/min) = (v*h)/(p*s*t) (V em cm3, t=1min, p=1cm de água, s=1cm2,
h=1cm) 
 
 22 - Determinação da resistência mecânica 
É controlada por ensaios de rotura, à compressão, corte, flexão ou tracção. Dos
gráficos conclui-se que a permeabilidade aumenta até 7% e desce depois porque
a argila torna-se muito fluida ocupando os espaços entre os grãos de areia. A
Resistência à Compressão aumenta também até um grau de humidade de 6%,
descendo depois porque a fluidezda argila provoca deslizamentos nos grãos de
sílica (o ideal é um grau de humidade de 6.6%) Rp=F/S
23 - Descreva o processo de obtenção de pecas vazadas em moldações com
cérceas citando as vantagens e desvantagens do processo.
 O processo de moldação com cérceas recorre a réguas perfiladas, uma principal
denominada cércea e outras secundárias denominadas de acrescentos. 
 A cércea deve ter um perfil que permita, através de movimento de rotação em
torno de um eixo fixo, de translação em guias ou através de um combinação
destes dois, a obtenção do volume do molde da caixa superior
 Os acrescentos, que são fixos à cércea, têm um perfil que define o volume da
caixa inferior, correspondente à base da peca.
 Caso seja necessário definir cavidades na peça, retira-se a caixa superior e
coloca-se novamente a cércea, montando sobre esta um acrescento que serve de
molde para os machos inferiores. Enchendo a cavidade definida com a areia de
moldação dos machos, coloca-se um novo acrescento na cércea, que serve para
definir a superfície superior do macho. Finalmente, com um outro acrescento,
consegue-se definir a superfície de contorno da moldação inferior. 
 
 A principal vantagem deste processo incide no facto de prescindir de modelos
que para peças grandes seriam dispendiosos, pesados e difíceis de manobrar.
 Como desvantagens podemos referir o facto de ser um processo que requer
mão-de-obra especializada, estando limitado a pecas geradas por revolução e/ou
translação, aplicando-se a séries pequenas por ser muito demorado.
24 - Em que consiste o processo de moldação Silicato de sódio/CO2?
Enuncie as suas vantagens e desvantagens, Capacidades e limitações.
Na2SiO3 + 2HO2 + CO2 → Si(OH)4 + Na2CO3
 O processo consiste em misturar uma areia de sílica de elevada pureza com um
gel viscoso, de composição ternária de silicato de sódio (sílica + oxido de sódio
+ água).
 Estando a mistura compactada, para formar a moldação ou o macho, procede-se
à insuflação de gás CO2 para se obter a presa. A produção de moldações ou
machos é relativamente rápida pois a areia com o aglomerante de silicato requer
apenas um mínimo de compactação. 
 A resistência mecânica à compressão da areia de moldação ou do macho tem
tendência a aumentar com o aquecimento resultante do contacto com o metal
vazado (este aumento é provocado pela desidratação do silicato)
 
 Vantagens
 - as matérias primas utilizadas encontram-se facilmente e são relativamente
baratas. 
 - os aglomerantes não apresentam odor, não são tóxicos, não são inflamáveis e
são laváveis com água. 
 - as matérias primas podem ser manuseadas com segurança. 
 - o sistema não contem azoto, enxofre ou fósforo, não contaminando assim as
ligas vazadas. 
 - uma quantidade de gás mínima é libertada durante o vazamento das ligas
fundidas. 
 - a plasticidade em quente do aglomerante silicato de sódio minimiza os defeitos
de expansão da areia e os problemas de fissuração da areia de moldação. 
 - o aglomerante é relativamente pouco sensível a variações na qualidade das
areias. 
 - o aglomerante e compatível com as moldações em areia verde.
 
 Desvantagens
 - necessidade de um controlo preciso das variáveis do processo tais como a
temperatura, o caudal de gás e o tempo de insuflação. 
 - a resistência da areia aglomerada deteriora-se em condições de elevada
humidade relativa. 
 - dificuldade de quebrar a areia aglomerada após solidificação da peca. 
 -refractibilidade reduzida, como consequência dos resíduos de sódio na areia
reciclada. 
Capacidades e Limitações: a resistência mecânica à compressão tende a
aumentar com o aquecimento resultante do contacto com o metal vazado. Isto
deve-se à desidratação do Silicato. Máximo entre os 300 e 400 C. Até os 500 C,
diminui pois o aglomerante entra em plasticidade, aumenta a deformação
plástica da areia o que evita defeitos, fissuração. Se a temp. aumentar mais (até
900C) a resistência aumenta mas torna-se difícil a desmoldação. Tb a produção
de moldações e machos é rápida pois a areia com aglomerante de silicato requer
um mínimo de compactação.
 
 O processo de silicato de sódio/CO2 pode ser aplicado na obtenção de pecas
fundidas em diferentes tipos de ligas, incluindo as ligas de alumínio, cobre, e os
metais ferrosos como os ferros fundidos e os aços. 
 O processo é utilizado na produção de peça única ou pequenas séries de peças
vazadas, peças com grandes secções, semelhantes às obtidas nas moldações em
areia verde.
 Apesar da precisão das peças ser melhorada pela utilização deste processo, a
maquinagem requerida ainda é relevante.
25- Na moldação com resinas (Shell Molding), qual o processo de obter a
moldação e como variam as suas propriedades mecânicas e térmicas,
nomeadamente no que diz respeito a espessuras das carapaças
 O processo de obtenção da moldação com resinas, passa pelas seguintes fases
 1- Inicia-se aquecendo um modelo metálico, montado numa placa-molde, a uma
dada temperatura (a gás ou com resistências eléctricas) cobrindo-o de seguida
com uma mistura de resina e areia preparada.
 2- Ao entrar em contacto com o molde quente a mistura aquece por condução e
radiação, sofrendo primeiro um certo grau de amolecimento, e logo de seguida
um processo de endurecimento (por polimerização) que liga os grãos de areia
numa determinada espessura formando a carapaça ou shell.
 3- Esta carapaça vai aumentando de espessura, até uma considerada suficiente.
Nessa altura inverte-se o molde com a mistura, para que caia parte da mistura
que não ficou ligada, sendo reaproveitada para a próxima moldação. Obtém-se
assim uma carapaça que cobre o molde e que constitui meia-moldação.
 4- Leva-se a carapaça e molde metálico a um forno a temperatura elevada, para
que se complete o processo de presa térmica da mistura, e se proceda a
homogeneização das propriedades da carapaça, nomeadamente a sua resistência
mecânica.
 5- Por ultimo separa-se a carapaça do molde por meio de extractores e, juntando
as duas carapaças, obtém-se a moldação.
 
 A resistência mecânica é tanto maior, quanto maior forem os grãos de areia
(diminuição da superfície específica de grão), maior for a % de resina usada e
quanto maior for a espessura da carapaça, que depende da temperatura do molde,
do tempo que a mistura esteve em contacto com o molde, da capacidade
calorífica do molde e da velocidade de polimerização.
 
 Quanto às propriedades térmicas da moldação, os principais factores que
influem no tempo de arrefecimento são
 - capacidade calorífica da carapaça (função da espessura), 
 - condutibilidade térmica da carapaça 
 - coeficiente de transmissão de calor da carapaça para o meio que a envolve.
 
 Se a carapaça estiver reforçada com areia ou grenalha, quanto maior for a
espessura da carapaça, maior será o tempo de solidificação, como consequência
da sua reduzida condutibilidade térmica.
 Se a carapaça não for reforçada nem com areia nem com grenalha, quanto
menor for a sua espessura, mais tempo demora a solidificar.
 
 26 - Quais as vantagens e desvantagens do processo Shell Molding quando
comparado com outros processos de aglomerantes com argila?
 Vantagens
 - maior precisão permitindo a utilização de tolerâncias dimensionais mais
apertadas e um maior rigor de forma nas pecas vazadas. 
 - menor rugosidade superficial das pecas vazadas, utilização de areia de sílica
muito fina. . 
 - maior rapidez de fabrico e mão de obra menos especializada. 
 - moldações mais leves e logo mais fáceis de transportar (usa-se menos areia). 
 - oficinas mais limpas. Exige menos espaço quer no fabrico das moldações quer
no seu armazenamento. 
 - resina apresenta grande estabilidade e consequentemente as carapaças tem
uma vida longa. 
 - mais económico e homogéneo na qualidade das pecas, uma vez que não
necessita de acabamentos superficiais.
 
 Desvantagens
 - custo mais elevado das areias pré-revestidas com resinas, em relação às areias
verdes.
 - sendo o molde mais dispendioso, só é economicamente viável em séries
maiores, embora muito menores que nos casos de moldação permanente em
conquilhametálica.
 - limitações dimensionais das pecas, função da resistência da carapaça. 
 - areias não recicláveis economicamente.
 
 Aplicações
 cilindros, cabeças, carters, blocos de motores de explosão 
 pequenos arrefecidos a ar, árvores de cames, válvulas, rodas 
 dentadas, rotores de bombas, carburadores para automóveis, etc.
 
 27 - Explique o processo Shell Moulding sob vácuo, enunciando as
vantagens.
 Neste processo a carapaça é imersa num material de reforço granular, sendo
feito vácuo pela base da moldação, durante o vazamento e na fase de
arrefecimento.
 Esta variante do processo Shell Moulding apresenta como vantagens
 - aumento da resistência da moldação em carapaça às tensões de corte. 
 - suporte do material de reforço melhorado, conduzindo a uma redução da
probabilidade de colapso da parede da carapaça.
 - havendo um fluxo contínuo de ar de aspiração, existe um aumento da
transferência de calor por condutividade térmica, bem como um aumento da
capacidade térmica do material de moldação, reduzindo assim a necessidade de
arrefecimento posterior.
 - supressão dos fumos e das chamas provenientes da queima da resina, devido à
extracção de ar e gases pela base da moldação.
 
 
28 - Defina processo por presa a frio, por caixa a frio e por caixa a quente.
 Processos por presa a frio são os processos nos quais a areia, a aglomerante e o
agente de cura são misturados em conjunto antes de serem calcados sobre os
modelos ou nas caixas de machos.
 Tipos
 - Aglomerantes Furânicos
 - Aglomerantes Fenólicos
 - Aglomerantes Fenólicos curados por Ester
 - Aglomerantes Alkyd Uretano
 - Sistema Fenólico Uretano
 - SistemaPOliol Uretano
 
 Processos por caixa fria são os processos nos quais só a areia e o aglomerante
são misturados inicialmente e depois calcados para formar a moldação ou
macho, e só depois o agente de cura é introduzido sob a forma de gás ou vapor.
São caracterizados por um tempo de cura e presa rápido.
 Tipos
 - Sistema de caixa fria Fenólico Uretano
 - Processo SO2
 - Processo Epoxi-SO2
 - Processo de cura por radicais livres
 -Processo de cura por Ester Fenol
 - Processo CO2 - Poliacrílico
 - Processo Redset.
28b – Moldação “Cosworth”(baixa pressão), peças obtidas, capacidades e
limitações.
É um processo de moldação em areia de alta precisão, com vazamento sob baixa
pressão, o qual foi desenvolvido para ligas de alumínio de primeira qualidade,
utilizada na industria automóvel. O metal entra na moldação por baixo através de
canais que ligam a cavidade de moldação aos canais de distribuição do forno.
Estes canais associados com o sistema de controlo das bombas de vácuo
controlam o caudal de enchimento da moldação e promovem pressão auxiliar de
enchimento. As moldações, neste processo, não necessitam de alimentadores
pois o vazamento é feito em baixa pressão, assegurado por bombas de vácuo, até
ao momento da solidificação completa. As peças obtidas são: componentes para
as turbinas de gás, bombas para combustível, sistemas de acoplamento em voo,
acentos de mísseis, componentes de suporte ligeiros, cabeças de motores de alto
desempenho para carros de corrida, cabeças de cilindros refrigerados a ar.
Capacidades – redução do peso permitindo o projecto de peças vazadas mais
leves e robustas; peças vazadas compactas devido à ausência de porosidades e de
inclusões; excepcional resistência mecânica e ductilidade; capacidade de
obtenção de espessuras mínimas.
Limitações – necessita de modelos e caixas de machos de elevada precisão;
acabamento superficial não atinge a qualidade obtida no processo de cera
perdida. 
29 - Quais são as diferentes etapas do processo de fundição EPC? 
 O processo por evaporação EPC, também conhecido como processo por espuma
perdida, é um processo que recorre a um modelo de espuma de poliestireno, que
é decomposto e substituído pelo metal, conseguindo-se obter uma réplica exacta
deste.
 As várias etapas deste processo são
 1- Preparação do modelo de espuma, através da ligação de vários modelos
individuais ao sistema de enchimento
 2- Colocação no cimo da árvore de modelos, de uma bacia de enchimento na
parte superior do gito de descida.
 3- Revestimento dos modelos com uma camada liquida de um material
refractário e seu arrefecimento.
 4- Revestir o fundo da caixa de moldação com uma camada de areia
 5- Colocação da árvore de modelos na caixa de moldação
 6- Estando o sistema de modelos posicionado, introduz-se areia não aglomerada
na caixa, cobrindo-o.
 7- Aplicação de vibração na caixa de moldação para garantir que a areia fica
compactada contra a árvore de modelos.
 8- Vazamento do metal fundido na bacia de enchimento.
 9- O metal vai vaporizar o modelo de espuma, substituindo-o com toda a
precisão
 10- Arrefecimento das peças de fundição seguida de uma rotação da caixa de
moldação, para a areia solta se soltar das peças (é recolhida para futura
reutilização).
 11- Cortam-se os gitos e faz-se os acabamentos necessários bem como o
controlo dimensional
 12- As peças estão prontas.
 
 29(b) - Em que consiste o processo de precisão em fundição com areia não
aglomerada? Quais as vantagens do processo de fundição por evaporação
do modelo "EPC"? 
 O processo de precisão em fundição com areia não aglomerada consiste em
fazer o vazamento do fundido para a moldação em areia solta não aglomerada,
onde se encontra o modelo de espuma de poliestireno que é decomposto pelo
metal fundido. O metal substitui a espuma do modelo, reproduzindo
exactamente todas as formas deste. 
 Para além do processo EPC também há o processo de moldação em vácuo ou
processo-v que é um processo de moldação de areia não aglomerada, que é
posicionada entre duas folhas de plástico finas e é mantida no lugar por
aplicação de vácuo. O modelo é construído sobre uma placa-molde oca onde se
aplica um vácuo moderado 
 (pelos pequenos furos existentes em cada meio-modelo para ventilação) que por
sucção aperta firmemente o filme contra o modelo. 
 Antes do vazamento para a moldação de areia que a aplicação de vácuo segurou
firmemente dando-lhe densidade e dureza, é removido o plástico que cobre
partes das cavidades da moldação que estariam normalmente abertas à atmosfera
(gitos, etc.). 
 
 Vantagens do processo EPC
 -não há linha de apartação da moldação nem há machos,
 -processo económico e fácil de controlar,
 -equipamento para processamento das areias requer menor manutenção,
 -é necessária menos areia e a reutilização não necessita de reciclagem,
 -limpeza das peças vazadas é reduzida,
 -reduzida mão de obra e especialização necessária ao processo.
 
 30 - Como se fabricam os modelos de espuma em poliestireno?
 O fabrico dos modelos de espuma perdida passa pelas seguintes fases
enchimento, fusão, arrefecimento (estabilização) e ejecção.
 Enchimento - espuma é introduzida num molde metálico através de ar
comprimido e compactada através de um êmbolo pneumático.
 Fusão - aquecimento do material através da passagem de vapor, com expansão e
preenchimento das lacunas que existem, obtendo-se uma massa sólida que forma
o modelo de espuma.
 Arrefecimento - arrefecimento da cavidade da moldação para redução das
pressões internas na parte moldada e manutenção da sua geometria dimensional.
O arrefecimento é geralmente feito com recurso a vapor de água na parte
exterior do molde.
 Ejecção - abertura da prensa para ejecção pneumática ou mecânica do modelo.
 
 31 - Vantagens do processo de fundição por Evaporação?
 As vantagens são as seguintes
 - processo económico e fácil de controlar, uma vez que utiliza areias não
tratadas e não aglomeradas.
 - manutenção do equipamento para processar a areia reduzido
 - reutilização da areia sem necessidade de reciclagem
 - limpeza das peças parcialmente reduzidas
 - fácil utilização, não necessitando de mão de obra especializada
 - automatizável os processo de posicionamento dos machos
 - versatilidade da fundição
 - possibilidade de colocar enxertos, obtendo-se assim peças bimetálicas.
 
 32 - Quais os objectivos do revestimento em EPC?
 O revestimento tem dois objectivos
 -fazer uma barreira entre a superfície lesa do modelo e a superfície rugosa da
areia.
 - permitir uma permeabilidade controlada, havendo escapagem dos gases e
consequente afastamento do metal da peça.
 
 33 - Processo de moldação em vácuo ou processo - V
 
 Processo de moldação em areia sem aglomerantes. Posiciona-se a areia entre 2
folhas de plástico finas e aplica-se vácuo. O modelo (com furos de ventilação) é
construídosobre uma placa molde oca. Aquece-se o filme de plástico fino e
estica-se sobre o modelo e sobre o sistema de gitagem. Aplica-se vácuo e por
sucção através dos furos de ventilação, o filme cola-se ao modelo. Envolve-se o
modelo com uma caixa de moldação, sendo cheia de areia compactada por
vibração. Retira-se areia em excesso. Outro filme plástico é colocado no topo da
areia. Aplica-se vácuo que segura a areia. Cria-se uma moldação densa e dura. 
 
 Vantagens 
 Sem aglomerantes, menos fumos e poeiras. Sem máquinas de moldação. Menor
desgaste do modelo pois não tem contacto com a areia. Qualidade excelente.
Pequenas séries. Como as moldações não têm humidade, a velocidade de
solidificação é menor_àáK
34 - Processo de precisão em fundição com moldações em gesso?
 Este processo de fundição é indicado para a produção de peças com um maior
rigor dimensional e detalhes precisos. São geralmente vazadas com este processo
peças em ligas metálicas não ferrosas com superfícies lisas. Normalmente, são
usados neste processo modelos permanentes.
 O processo consiste no seguinte
 - misturar água com gesso de Paris para produzir uma pasta.
 - vazar a pasta no modelo permanente, colocado no interior de um aro da caixa
de moldação
 - aquecimento da moldação numa estufa, para remoção da água.
 - vazamento do metal, por vácuo ou por pressão, havendo enchimento total da
cavidade da moldação
 
 Os modelos usados podem ser permanentes ou flexíveis, consoante a variante
do processo seja "Antioch" ou gesso em espuma. Os modelos permanentes são
geralmente designados de placas-molde, contendo os gitos necessários ao
enchimento e à alimentação (madeira, plástico ou metal). Os modelos flexíveis
são geralmente de Poliuretano, conseguindo-se a reprodução de formas
complexas.
 
 As superfícies dos modelos devem ser pintadas com óleo ou cobertas com cera
para facilitar a desmoldação. 
 
 35 - Característica das moldações
 Na construção das moldações deve-se aplicar vibração para acomodar o gesso
aos detalhes dos modelos e para libertar eventuais bolhas existentes junto da
superfície onde se irá formar a pele da peça vazada. 
 As meias moldações devem de ser introduzidas numa mufla com circulação
forçada de ar para secagem rápida e obtenção da melhor resistência física. 
 As moldações devem ser cheias em condições de vácuo ou baixa pressurização
para assegurar um enchimento completo das espessuras mais finas da peça. 
 Devido às características isolantes do material de moldação a morosidade da
solidificação pode levar a contracções em secções isoladas ou um grão grosseiro
na estrutura. 
 Para induzir solidificação direccional podemos colocar arrefecedores dentro da
massa da moldação.
 
 36 - Vantagens 
 - capacidade de produzir formas complexas; 
 - possibilidade de vazar secções finas; 
 - excelente réplica dos detalhes dos modelos; 
 - produção de peças vazadas de grande precisão dimensional; 
 - obtenção de peças com bom acabamento superficial; 
 - redução de tensões residuais e de distorções.
 
 37 - Desvantagens 
 - produção baixa devido aos processos de execução lentos; 
 - baixa permeabilidade do material de moldação; 
 - propriedades metalúrgicas diferentes devido ao processo de solidificação
lento; 
 - os materiais de moldação não são recicláveis. 
 - processo é utilizado predominantemente para ligas de alumínio.
 
 38 - Variantes industriais
 - processo convencional(descrito acima); 
 - processo de moldação com gesso em espumaproduz moldações permeáveis
pela incorporação de ar na massa em pasta na altura da misturação. A resistência
mecânica da moldação diminui o que obriga a utilizar modelos flexíveis (de
borracha); 
 - processo "Antioch" moldações são introduzidas num autoclave, conferindo-
lhes permeabilidade e assim sendo um pouco menos resistentes que as
moldações normais em gesso, mas de maior resistência que as de gesso em
espuma, o que permite a utilização de moldes permanentes.
 
39 - Descreva o processo shaw e respectivas vantagens e desvantagens.
 
O processo Shaw é um processo de moldação em material cerâmico, que permite
obter peças vazadas de precisão com excelente acabamento superficial e
composição metalúrgica perfeita.
 O processo passa pelas seguintes fases
 - preparação do material de moldação mistura de pós refractários (elevada %
grãos finos) com aglomerante à base de Silicato de Etilo e um agente de
gelificação.
 - vazamento da massa cerâmica refractaria na caixa de moldação, entre a pré-
forma e um modelo de precisão
 - separação do modelo da meia moldação, após gelificação do material da
moldação (tipo borracha).
 - incendiada a massa da moldação para queima e remoção de matérias orgânicas
e do álcool nela contido.
 - introdução da moldação num forno para que não fiquem matérias
combustíveis na massa de moldação e para haja uma estrutura sólida por
sintetização, rígida, inerte e precisa.
 
 Vantagens
 - facilidade de extracção dos modelos de precisão após gelificação. Como
resultado das propriedades elásticas da borracha.
 - reprodução exacta dos detalhes dos modelos, como resultado da estabilidade
dimensional ao longo de todas as fases.
 - resistência mecânica da moldação final.
 - boa resistência aos choques térmicos.
 - boa permeabilidade para facilitar a saída de todo o ar contido na moldação.
 - facilidade de extracção das peças vazadas por colapsilidade do material da
moldação.
 
 Desvantagens
 - não se efectua reciclagem dos materiais da moldação, por motivos económicos
 - possibilidade de explosão, como resultado dos gazes provenientes das
substancias químicas usadas no processo.
 
 A maioria das peças fundidas por este processo são em metais ferrosos, no
entanto também podem ser vazadas peças em liga de alumínio.
 Presta-se à produção de pequenas séries de peças fundidas, como resultado do
tempo demorado de construção das moldações.
 O acabamento superficial das peças é influenciado por grau de refractariedade,
temperatura do metal e da moldação e das reacções químicas do metal com o
material de moldação. Quanto mais finos forem os pós refractários, menor a
rugosidade das peças.
 
 
 40 - Descreva o processo de obtenção de cascas cerâmicas ilustrado na
figura ao lado, sabendo que na fase 1 são feitos modelos em plástico com um
comportamento semelhante ao das ceras perdidas. Neste processo quais os
materiais de moldação e aglomerantes utilizados correntemente?
 O processo de casca cerâmica é um processo em que se aplica camadas de um
pasta cerâmica no modelo perdido, normalmente feito em cera, endurecendo-as
para se obter uma moldação perdida.
 Fases do processo
 - obtenção do modelo mestre principal
 - reprodução das formas internas da caixa de moldação para injecção dos
modelos perdidos, a partir do modelo mestre.
 - fabrico dos modelos perdidos em cera por injecção nas respectivas caixas de
moldação.
 - construção da árvore de modelos perdidos, colocando os vários modelos
individuais (soldadura).
 - revestimento primário e refractário, colocando camadas de lama refractária à
volta da árvore de modelos perdido, quer por imersão quer por pulverização.
 - aplicação de um revestimento secundário para dar rigidez exterior, em forma
de casca cerâmica auto-resistente.
 - destruição da forma do modelo em cera, por fusão e aproveitamento do
material para futura reutilização.
 - aquecimento da moldação para cozimento do material cerâmico até ao seu
endurecimento.
 - vazamento do metal à temperatura de sobreaquecimento para enchimento e
solidificação da peça
 - desmoldação através da destruição da moldação e corte dos gitos para que haja
separação das peças
 -rectificaçãode eventuais defeitos e controlo dimensional nas peças vazadas.
 
 NOTA na moldação em blocos cerâmicos é tudo igual, apenas na aplicação do
revestimento secundário é em forma de bloco cerâmico.
 
 As moldações metálicas de precisão para obtenção dos modelos de cera
apresentam custos elevados, sendo as ceras processadas a baixas temperaturas, a
baixas pressões e normalmente não provocam erosão durante a injecção.
 As ligas de alumínio são em geral as preferidas, uma vez que são facilmente
maquinadas, apresentam uma boa condutividade térmica e boa resistência à
corrosão e por serem bastante leves.
 
 Normalmente utilizam-se as ceras, naturais ou sintéticas (termoplásticos), o
mercúrio e algumas ligas de ponto de fusão muito baixa como materiais para a
moldação.
 Os aglomerantes mais comuns são siliciosos sendo a sílica coloidal a mais
vulgar.
 Os aditivos usados são as resinas e os pós inertes. 
 Os materiais cerâmicos refractários mais comuns para construção das
moldações em carapaça cerâmica são pós de sílica ou de zircónia, e vários
silicatos de alumína compostos por mulite e sílica livre. 
 PROCESSO DE MOLDACAO -em casca cerâmica, construída por camadas
sobrepostas, mais usado em engenharia de precisão; -em bloco cerâmico,
moldação sólida, usado para a produção de próteses dentarias, estatuária e
joalharia. 
 
 41 - Capacidades e limitações do processo cera perdida?
 Vantagens
 - qualquer liga metálica pode ser vazada.
 - grande fidelidade na reprodução de detalhes
 
 Desvantagens
 - requer ferramentas de precisão
 - produção das peças vazadas muito moroso
42 - No processo de moldação em moldes perdidos que tipo de materiais são
utilizados e quais as fases de construção do corpo da moldação? Cite as
vantagens do processo.
 
É um processo de fundição de precisão em areia, muito elaborado, podendo
usar-se em todos os metais, com grande precisão e rugosidade mínima. Os
materiais usados nesta moldação são materiais cerâmicos. 
 O processo passa pelas seguintes fases 
 -obtenção do molde principal; 
 -a partir deste obter as moldações para os moldes perdidos; 
 -fabrico dos moldes perdidos sobre as respectivas caixas de moldação; 
 -fabrico do molde destrutível final por associação dos vários moldes
individuais; 
 -fabrico do revestimento refractário à volta do molde destrutível final; 
 -constituição do corpo da moldação; destruição do molde final por fusão e
expulsão do respectivo material; 
 -aquecimento da moldação sem molde até à temperatura conveniente para o
vazamento; 
 -enchimento e solidificação da peça; 
 -abatimento da moldação. 
 
 Materiais utilizados 
 são para o molde principal a madeira, latão, bronze, alumínio. 
 As moldações são construídas com materiais de baixo ponto de fusão e muito
baixo coeficiente de dilatação, tais como o gesso, o PVC ou a borracha. 
 Os materiais usados na construção dos moldes destrutíveis são as ceras naturais
ou sintéticas, o mercúrio, e ligas de ponto de fusão muito baixo. 
 
 As vantagens do processo são essencialmente a óptima precisão dimensional e
reduzida rugosidade obtida. A superfície obtida dispensa acabamento posterior
mesmo em peças de formas complicadas. 
 Como desvantagens principais temos o facto de ser um processo trabalhoso e
caro, aplicado em séries especiais, que implica um grande controlo em todas as
fases. Não se aplica a peças grandes, principalmente devido à rigidez que o
molde destrutível deve ter. 
 O processo tem como aplicações pequenas peças de motores ou máquinas,
fresas, brocas e outras ferramentas, etc.
43 - Quais as principais vantagens e desvantagens das moldações
permanentes em relação às de areia? 
 As vantagens são 
 - maior velocidade de produção; 
 - economia de espaço e mão de obra; 
 - oficinas mais limpas; 
 - maior rigor dimensional; 
 - menor rugosidade; 
 - peças melhor definidas; 
 - peças mais uniformes e de melhor qualidade; 
 - economia do material vazado, pois perde-se menos em gitos e não são
necessárias sobre-espessuras tão grandes para acabamento; 
 - as peças não têm os defeitos característicos das moldações de areia, como o
cascão e as inclusões em areia.
 
 Como inconvenientes temos 
 - maior custo inicial das moldações o que obriga a séries maiores; 
 - maior custo do equipamento; 
 - maior tempo anterior à produção das primeiras peças; 
 - só é utilizado em ligas com relativamente baixo ponto de fusão.
 
 44 - Ligas que podem ser vazadas por este processo
 As ligas devem ter
 -um ponto de fusão baixo
 -uma boa fluidez
 -um intervalo de solidificação reduzido
 -não devem dissolver gazes, ou caso os dissolvam não os devem libertar durante
o arrefecimento
 -não devem ser frágeis, especialmente a altas temperaturas
 -baixo coeficiente de contracção.
 Nenhuma liga satisfaz todos os requisitos simultaneamente, sendo os mais
importantes baixo ponto de fusão, boa fluidez e não ataque da moldação.
 
 45 - Funções básicas dos canais do sistema de gitagem de enchimento
 -conduzir o metal líquido até ao interior da cavidade de moldação
 -facilitar a evacuação do ar e dos gases contidos dentro da cavidade da
moldação afim de assegurar um enchimento completo do molde da peça
 -assegurar a transmissão das pressões necessárias para a obtenção de uma boa
compacidade.
 
 46 - Classificação dos machos metálicos utilizados nas moldações
permanentes?
 Os machos permanentes podem ser divididos em dois tipos
 1) Machos Fixos podem ser retirados e substituídos, o que é uma vantagem do
ponto de vista das tolerâncias, mas exigem saída na direcção do movimento da
moldação.
 2) Machos Móveis que facilitam o fabrico da peça e não necessitam das
condições de saída dos fixos.
 2.1) móveis de translação [fig. a)]
 2.2) móveis de rotação [fig. d)]
 2.3) móveis de rotação+translação [fig. e)]
 
 Param além destes 2 tipos principais, podemos também ter machos que não têm
saída
 1) Machos Retrácteis [fig. b)] têm apenas movimentos relativos entre os vários
elementos.
 2) Machos Fraccionáveis Amovíveis [fig. c)] têm que ser montados e
desmontados cada vez que são utilizados.
 
 47 - Nas moldações com materiais metálicos que parâmetros fazem variar a
força de extracção dos machos? Refira-se nomeadamente à influência do
diâmetro do macho na variação da força de extracção.
 A peça ao solidificar contrai-se, ficando os machos interiores presos. As paredes
da peça que envolvem o macho, impedidas de contrair, ficam com tensões
tangenciais de tracção, equilibradas por tensões radiais de compressão no
macho. 
 Para o cálculo da força de extracção do macho usa-se a seguinte expressão
empírica
 Fext= K*„T*e*l*d , 
 onde
 -„T representa o abaixamento (diferença) de temperatura;
 -e representa a espessura total da peça; 
 -l representa o comprimento;
 -d representa o diâmetro. 
 
 É de salientar que a rugosidade do macho influencia a força de atrito entre este e
o material, sendo por isso outro factor a ter em conta na força de extracção. 
 Quanto à influência do diâmetro na força de extracção, se o macho é de
pequeno diâmetro, é admissível que sofra um grande aumento de temperatura até
ao início da solidificação. 
 Se no entanto o macho possuir um grande diâmetro (grande capacidade
calorífica), o seu aumento de temperatura durante a fase que vai até ao início da
solidificação é muito pequeno, verificando-se o grande aumento da temperatura
após o início da formação da primeira pele e já durante a solidificação do
restante material. 
 Podemos então dizer que o furo da peça ficará mais apertado num macho de
grande diâmetro do que num macho de pequeno diâmetro. Observa-se ainda que
quanto maior „T e e , tanto maior é a tensão a que o macho fica sujeito durante a
extracção, pelo que se conclui que há vantagem em extrair os machos antes da
solidificação total da peça. 
 
 48 - Descreva graficamente como varia a temperatura na face dos moldes
metálicos durante o ciclo de injecção.
 O gráfico tem nas ordenadas a temperatura em graus centígrados e nas abcissas
o tempo em segundos.
 Começa nos 200 graus, temos depois a injecção que lhe aumentaa temperatura
até 350 graus(t=2s). Depois arrefecimento até solidificação (t=13s e T=200
graus).
 Segue-se a abertura para extracção da peça, sopragem para limpeza e fecho da
moldação, havendo de seguida repetição dos ciclos.
 
 49 - Como se podem controlar as temperaturas de solidificação das peças
obtidas em moldações metálicas? Refira a utilização de blocos inseridos.
 As principais variáveis com influência no controlo das temperaturas de
solidificação são 
 -pré-aquecimento da moldação antes do processo de fabrico atinge-se mais
facilmente o regime de equilíbrio e evita-se a rejeição das primeiras peças; 
 -relação entra a massa da moldação e a massa da peça quanto maior a relação
tanto menores serão as diferenças de temperatura na moldação e menores as
tensões; 
 -no caso das moldações múltiplas pode entrar-se em conta com a distância entre
as cavidades das moldações quanto mais próximos maior será a concentração de
calor; 
 -proximidade da coluna de enchimento em relação às cavidades da moldação; 
 -n.° de canais de distribuição e n.° de ataques, sua secção e posição relativa às
cavidades; 
 -existência ou não de arrefecimento forçado; 
 -as cavidades serem directamente escavadas nos blocos da moldação ou em
blocos separados a inserir na moldação (neste último caso a transmissão de calor
é mais difícil ficando as moldações mais quentes); 
 -existência ou não de revestimentos para proteger as moldações. 
 
 O uso de blocos inseridos apresenta grandes vantagens para o controlo da
temperatura, porque as descontinuidades existentes entre o bloco inserido e a
moldação dificultam a transmissão de calor entre blocos. Por outro lado o bloco
inserido pode ser refrigerado, sendo o calor extraído controlado pelo
refrigerante. Controlando o ajuste das faces de encosto é ainda possível controlar
a transmissão de calor.
 
 50 - Defeitos mais comuns nas peças vazadas em moldações permanentes?
 Os defeitos que podem ocorrer nas peças vazadas em moldações permanentes
são
 -porosidades
 -inclusões não metálicas
 -faltas de enchimento
 -gotas frias
 -distorção
 -fendas
51 - Processos Fundição sobre pressão de centrifugação
 -Fundição Centrífuga Neste processo de fundição, a forma da superfície da peça
deriva da própria centrifugação, sendo portanto cilíndrica e de espessura
determinada pela quantidade de material vazado. É o caso dos tubos vazados por
centrifugação e que assim não necessitam de machos. 
 -Fundição semi-centrífuga Neste caso a forma da peça é dada essencialmente
pela moldação e a centrifugação destina-se apenas a assegurar uma maior
pressão do que a devida à coluna estática, originada pelo próprio metal. È o caso
das rodas. 
 -Fundição sob pressão devido à centrifugação Este processo é caracterizado
pelo eixo de rotação ser exterior à peça. Para garantir o equilíbrio, exige-se que
se vazem peças iguais e simetricamente dispostas ou que se use um dispositivo
que equilibre a moldação.
 
 52 - A diferença de espessura verificada em peças cilíndricas vazadas em
fundição centrífuga de eixo vertical, deve-se a que factores? 
 A diferença de espessuras está directamente relacionada com o facto da equação
que rege a forma da superfície livre do metal líquido ser a equação de uma
parabolóide de revolução h=h0+”^2*(r^2-r0^2)/(2*g) e não p=p0+rm*e*�*”^2.
 Isto deve-se ao facto de a gravidade no sentido vertical dar origem a uma
pressão p=�*g*h.Tem-se tb que „e=(h-h0)*g/(rm*”^2). Assim sendo, verifica-
se que a diferenca de espessuras e proporcional a diferenca de alturas. Quanto
mais comprida for a peca maior sera a variacao de espessura. Daqui se conclui
que nao se deve vazar pecas compridas em maquinas que tenham o eixo vertical.
Por outro lado, „e é tanto menor quanto maior for ”. „e é tanto menor quanto
maior for rm (verificação da fórmula resultante). 
 
 53 - Requisitos exigidos às máquinas de Injecção? 
 As máquinas devem satisfazer os seguintes requisitos
 -permitir que haja abertura e fecho da moldação
 -garantir o rigor da montagem das moldações e segurança do processo
 -devem permitir a regulação das características necessária à injecção do metal
líquido
 -não devem ser atacadas pela liga, para não serem danificadas, nem
contaminarem o processo.
 
 54 - Descreva o funcionamento dos dois tipos básicos de máquinas de
fundição injectada. Quais as capacidades do processo em moldações
permanentes?
 -Máquinas de Câmara Quente Nestas máquinas o forno de mantimento em
fusão está acoplado à base da máquina. O dispositivo de injecção do metal
líquido, o pescoço de cisne e o bico injector estão solidários ao prato fixo da
máquina. O pescoço de cisne está em permanência imerso no metal líquido. 
 -Máquinas de Câmara Fria Neste caso o forno de mantimento em fusão é
distinto da máquina de injecção. O dispositivo de injecção consiste num
contentor ou cilindro com uma abertura lateral, dentro do qual circula um pistão
que injecta o metal líquido dentro da moldação metálica. 
 
 Capacidades Automatização do processo, com maior controlo das tolerâncias.
Normalmente dimensões e pesos das peças são pequenos. Necessidade de
recuperar o investimento no fabrico das moldações com grandes séries. Permite
realizar secções finas com elevada fidelidade na réplica dos pormenores.
55 - Descreva o processo de fundição contínua em moldes metálicos. Cite as
suas vantagens.
 O objectivo da fundição contínua é evitar a fundição convencional em lingotes e
moldar o metal numa forma que seja directamente maquinada, na sua forma fina.
 O processo segue os seguintes passo
 -Vazamento do metal líquido no dispositivo de fundição; 
 -Escoamento do metal por um tanque distribuidor para o molde de fundição; 
 -Vazamento num molde de bronze arrefecido a água;
 -Retirada contínua do fundido do molde metálico; 
 -Remoção do calor adicional para solidificar o interior do líquido do fundido
por meio de um chuveiro de água ao longo do molde; 
 -Corte em comprimento e remoção das secções do fundido.
 
 Vantagens
 -melhoramento da produção
 -produto mais uniforme
 -poupança de energia
 -necessidade de menos mão-de-obra.
 
 56 - Quais são os melhoramentos de qualidade obtidos nos perfis de aço
obtidos por fundição contínua em moldes metálicos?
 As fissuras internas são menos importantes, tal como fissuras radiais, folgas
centrais ou fissuras centrais, pequenas quantidades de gás e outros defeitos
internos (estes factores não são perigosos em produtos fortemente laminados).
No entanto, no fabrico de chapas pesadas, estes factores podem provocar sérios
defeitos. Para minimizar as inclusões não metálicas é necessária a utilização de
metal limpo em combinação com a configuração optimizada do bocal. Também
o controlo do caudal do fluido e a promoção da separação na colher, o tanque
distribuidor e o molde pode originar uma redução em grandes inclusões. Em
alguns casos, arrefecimentos intensivos ou deformações no dispositivo de
solidificação pode originar o aparecimento de fissuras. Para reduzir as fissuras
pode-se controlas a lubrificação e o arrefecimento do molde, e o arrefecimento e
alinhamento na zona do chuveiro de água superior. O chuveiro também deve ser
controlado de forma a evitar uma repercussão da temperatura na superfície.
57 - Processo Hazelett 
Utilizado para produção de chapas. O equipamento, são máquinas de rolos e de
banda. O metal solidifica ao longo do espaço livre entre os vários rolos
paralelos. As bandas são separadas por paredes em cada lado da fundição e estas
paredes podem ser movidas a fim de acertar a largura de banda. 
 
58 - Processo Griffin 
Processo de moldação permanente no qual são usados moldes de grafite em vez
de aço, que por ter um baixo coef de expansão térmica e a resistência superior à
distorção, tornam-na atractiva para a reprodução de peças feitas no mesmo
molde. Como os moldes de grafite são erodidos rapidamente devido à oxidação,
são revestidos com uma pintura para protegê-los. O processo foi desenvolvido
posicionando o cadinho de metal fundido numa câmara pressurizada, e o molde
sobreesta, ligados por um tubo de vazamento. O vazamento é conseguido
pressurizando a câmara e o metal fundido, que sobe o tubo entrando no molde.
Quando a peça está cheia uma válvula bloqueia o tubo. Utilização para peças
ferrosas acima de 410 kg. 
 Consegue-se obter peças com tolerâncias mais apertadas, e o molde apresenta
uma elevada resistência ao desgaste como resultado da alta condutividade
térmica da grafite.
59 - Enuncie a Lei de Heuvers. Como se aplicam as uniões de paredes de
peças vazadas tipo "L", "T" e "+"? Quais são os casos críticos?
 A lei de Heuvers permite avaliar as acumulações de metal e verificar a
regularidade das espessuras.
 Esta lei refere que a relação entre as massas de metal em duas zonas diferentes é
proporcional às secções destas zonas.
 
 As uniões tipo "L", devem ser feitas por curvas
 a) espessuras iguais r=e R=2*e
 b) espessuras diferentes r=(E+e)/2 R=E+e
 
 As uniões tipo "T", devem evitar ângulos vivos, geradores de fissuras, e
concordâncias exageradas
 a)paredes espessuras iguais
 -r=E se E<10
 -r=10 se 10œEœ30
 -r=E/2 se E>30
 
 b)paredes espessuras diferentes
 -uniões progressivas se E>1.5*e
 -uniões simples se E<1.5*e
 
 No caso de uniões tipo "+" deve-se evitar cruzamentos, sempre que possível,
através de pequenos artifícios de traçado.
 
 Os casos críticos aparecem com os seguintes defeitos
 1-Rechupes vazios no seio das peças como resultado da contracção do metal
líquido
 Formas de evitar
 -correcta alimentação
 -uso de arrefecedores
 -correcto traçado das peças vazadas de acordo com as regras geométricas.
 2-Fissuras e Fendas. Falhas estruturais que surgem nas peças fundidas como
resultado das tensões internas.
 Formas de evitar
 -reforçando as zonas mais criticas
 -uso de arrefecedores
 -recorrendo a um traçado correcto
 3-bolhas
 Formas de evitar
 -traçados com comunicação suficiente entre o interior e o exterior para haver
saída dos gazes
 -evitar formas complicadas para não obrigar os gazes a percorrerem percursos
sinuosos
 -reduzir ao mínimo as partes maciças das peças
 -evitar machos com partes delgadas, para haver colocação de canais de saída
dos gazes para o exterior.
60 - Tipos de sistema de gitagem?
 Sistema de gitagem de uma peça em fundição é um conjunto de canais e
elementos externos que permitem fazer o vazamento do metal líquido (sistema
de gitagem de enchimento) e, após a moldação estar cheia, compensar em metal
líquido as contracções que ocorrem durante o arrefecimento do metal da peça
(sistema de alimentação).
 
 61 - Quais as condições necessárias e suficientes para garantir o bom
funcionamento de um sistema de alimentação, de modo a obter pecas sãs
 È necessário
 - assegurar que o gito tenha um tempo de solidificação superior ao da peca
 - garantir a comunicação de metal liquido entre o grito e a peca ate ao fim da
solidificação da peca
 - garantir que o alimentador contenha um volume de metal liquido suficiente
para alimentar a contracção da peca durante a solidificação sem se esgotar
 - garantir que as forcas a que o metal liquido esta sujeito dentro da moldação
permitam, e facilitem eficazmente, a passagem do metal liquido, do alimentador
para a peca
 
 62 - Refira os defeitos a evitar no enchimento e alimentação, relacionando-
os com a velocidade de enchimento e ainda com as temperaturas
 Os defeitos estão relacionados com o facto de a velocidade de enchimento ser
alta ou baixa ou ainda com as temperaturas. 
 1-Se a velocidade for muito lenta podemos ter
 - enchimento incompleto da peca por solidificação prematura do material,
bloqueando a passagem do metal ainda fluido
 - tempos de enchimento muito grandes, reduzindo a produção
 - pode permitir a oxidação e a inclusão desses óxidos no interior da peca
 - inclusão de gotas frias que avançam mais rapidamente na frente do fluxo, e
depois não se fundem com chegada de novo material
 - formação de ligações frias, devido a correntes distintas que já arrefeceram
tendo criado uma pele que impede a sua ligação.
 Em velocidades pequenas ou sobreaquecimentos pequenos tb os suportes dos
machos que deviam ficar parcialmente fundidos na peca não o ficam. (o mesmo
para os arrefecedores)
 2-Sendo a velocidade muito alta
 - pode ocorrer a erosão da moldação
 - são originadas excessivas pressões dinâmicas na peca, provocando rupturas
das moldações
 - pode provocar-se aspiração de gases através da areia e um regime turbulento
tão grave que os gases não tenham tempo de se separarem do metal
 - pode surgir o cascão ou ressaltos na peca, provocados pele ruptura da camada
superficial de areia
 - pode acontecer que a peca não se possa desmoldar com a rapidez necessária
para evitar o efeito das tensões internas que podem provocar fendas frias
 - se o enchimento não for feito no tempo correcto poderá surgir um gradiente de
temperatura prejudicial para a solidificação
 
 Os defeitos de uma má alimentação são
 - chochos, cavernas, porosidades, fendas quentes, rechupes, etc
 
 63 - Como se calcula o tempo de solidificação de uma peca vazada?
 O tempo de solidificação de uma peca vazada é dado pela regra de Chvorinov,
em que
 t=(Ce' (Tv-Ts)+ C1)^2*(�' / Š)^2*(V/S)^2 em que
 Ce' - calor especifico médio do material entre Tv e Ts
 Tv - temperatura de sobreaquecimento do material quando entra na moldação
 Ts - temperatura de inicio de solidificação do material
 C1 - calor latente de fusão do material
 �' - massa especifica do metal
 Š - constante de moldação
 V, S - volume e superfície da peca
 
 Assumiram-se os seguintes pressupostos
 Moldações planas com comprimento infinito, de material homogéneo e
isotrópico. A parede da solidificação atinge instantaneamente a temperatura, que
se mantêm durante a solidificação. A condução de calor só se da no sentido da
espessura.
 
 64 - Que parâmetros se consideram constantes na regra de Chvorinov?
Cite alguns exemplos em que esses parâmetros tomem valores diferentes
dentro de uma moldação. Como se utiliza a regra no projecto de um sistema
de alimentação
 Os parâmetros que se consideram constantes no regra de Chvorinov sao os que
influenciam a constante Kc. 
 Expressão t = Kc*(V/S)^2
 Na realidade existe variação quer de ro' quer de eta. A densidade do metal varia,
durante o processo, de ponto para ponto da moldação, dado que varia com a
temperatura. Quanto a constante de moldação, esta será constante apenas para
uma moldação homogénea. Estes parâmetros não serão constantes, por exemplo,
numa moldação com blocos inseridos.
 A regra pode ser aplicada ao sistema de alimentação, aplicando-a ao gito e
depois à peça, de modo a saber qual deles solidifica primeiro. Deste modo é
possível saber se realmente o gito tem metal liquido suficiente até ao final de
solidificação da peça ou se se tem que projectar um gito com outras dimensões.
 
 65 - Qual é a influência dos cantos no calculo do tempo de solidificação pela
regra de Chvorinov? Como se procede na pratica para compatibilizar os
eventuais erros de calculo dos tempos de solidificação?
 A aplicação da regra de Chvorinov é aplicável em casos de superfícies
infinitamente planas, sendo a condução de calor apenas feita na perpendicular à
espessura. Mas as peças podem ter paredes curvas ou planas que se intersectam,
formando zonas de canto. Também podem existir alhetas que auxiliem na
dissipação de calor. As zonas de canto têm influência na superfície de extracção
de calor de um determinado volume de material. Existe variação do volume de
areia existente por unidade de superfície da interface metal/moldação. Esta areia
irá conduzir maior ou menor quantidade de calor para o exterior consoante o seu
maior ou menor volume. A extraccao de calor é maior nos cantos reentrantes da
moldação (1) do que nas superfícies curvas reentrantes (2) e nestas é maior do
que nas superfícies curvas convexas (3) e nestas maior que nos cantos salientes
da moldação (4), pois a relação que existe entre os volumes de metal a solidificar
e as superfícies de interface por onde se extrai o calor é crescente segundo a
ordem das superfícies indicadas(1 para 4). Uma vez que a regra de Chvorinov é
para superfícies planas infinitas, pode-se estimar a extracção de calor de
superfícies reais. Ruddle e Skinner apresentaram alguns factores de correcção
para a aplicação de superfícies com cantos para diversas situações e diversos
tempos de solidificação. Verifica-se que a influência dos cantos é tanto maior
quanto maior é o tempo de solidificação e é função do raio de curvatura e da
forma da curvatura (concava ou convexa). Também as superfícies com nervuras
podem extrair calor, implicando um menor tempo de solidificação. Mostra a
experiência que quando se entra com a influência dos cantos e de todos os
acidentes referidos pode aplicar-se a regra de Chvorinov para o cálculo dos
tempos de solidificação pois obtêm-se resultados com erros inferiores a 15%.
 
 66 - Nos cantos reentrantes e salientes das pecas vazadas em moldação,
pode ser determinado o tempo de solidificação a partir da regra de
chvorinov. E no caso da existência de congeladores, como se determina o
tempo de solidificação?
 Quanto há existência de acidentes na superfície da peca, como cantos
reentrantes e salientes, observa-se que nestes se podem verificar importantes
transmissões de calor no sentido longitudinal. No entanto, aquando da
formulação da regra de chvorinov, admitimos que a transmissão de calor se faria
apenas no sentido da espessura da peça, isto é, desprezamos a condutibilidade no
sentido longitudinal. Sendo assim, compreende-se que a regra possa ser aplicada
de modo a determinar o tempo de solidificação destas pecas, desde que se entre
em conta com factores de correcção, que relacionam as quantidades de calor
extraídas pela superfície de moldação e outra superfície com a mesma área, mas
plana, de dimensões infinitas. Mostra a experiência que quando se entra em
conta com vários acidentes da superfície se pode aplicar a regra de chvorinov
para o cálculo de tempos de solidificação, pois obtêm-se resultados com erros
inferiores a 15%
 
 67 - Refira em que casos é maior a velocidade de engrossamento da pele
por solidificação?
 Quando a moldação não for homogénea e Š variar, cria-se no interior da peca,
na direcção longitudinal, um gradiente de temperatura que resulta da extracção
de calor se fazer a taxas diferentes ao longo da peca (Q=Š*¨t). Este gradiente
está dirigido no sentido dos menores valores de Š. Assim, ao longo deste
gradiente, obtêm-se diferentes velocidades de engrossamento de pele por
solidificação
 
 68 - Como se pode determinar o volume do alimentador em relação ao da
peça para garantir que ele não se esgota. Refira-se às curvas de Caine e
Bishop.
 Caine achou curvas experimentais para aços em moldações de areia, tendo em
conta que, consoante os tempos de alimentação relativos do alimentador e da
peca, assim o primeiro consumiria consigo maior ou menor quantidade de metal
vazado.
 A curva de Caine define, no plano de referência, o limite entre as relações
Valimentador/Vpeca que originam peças sãs (zona acima da curva) e as que
originam pecas com defeitos.
 Bishop encontrou curvas experimentais em pecas de forma paralelipipédica
vazadas em aço para uma gama de relações fixas do alimentador, que permitem
obter relações Valimentador/Vpeca em função da relação
(comprimento+largura)/espessura. Verificou que havia uma zona de pecas sãs
(acima das curvas), uma zona em que as pecas umas vezes saiam sãs e outras
defeituosas (entre as curvas) e uma outra zona, de pecas defeituosas, abaixo das
curvas. 
 Determinou ainda factores que permitem transformar uma forma qualquer na
forma paralelipipédica equivalente.
 
 69 - Num sistema de gitagem de enchimento, qual a forma ideal de uma
coluna de descida para que seja garantida a mesma pressão estática ao
longo desta, durante o vazamento. Justifique com a lei de Bernoulli
 Em canais onde haja variação de nível de ponto para ponto, como seja o caso da
coluna, temos pela equação de Bernoull que h+p/(�*g)+v^2/(2*g)=cte. 
 Se queremos manter a pressão estática ao longo de toda a coluna temos que ter
p/(�*g)=cte , tal que h+v^2/(2*g)=cte, isto é, a velocidade deve aumentar à
medida que a altura diminui. Fazendo cte=0 vem v=(2gh)^0.5. Isto significa que,
utilizando a continuidade do caudal, uma secção genérica da coluna de descida a
uma altura h do nível do metal na bacia de vazamento é dada por S=V/(2gh*
tmax)^0.5. A expressão obtida corresponde a um parabolóide hiperbólico, sendo
esta a forma ideal de uma coluna de descida. Na prática, por facilidade de
construção, usam-se gitos de descida com a forma aproximada de um tronco de
cone, com a secção de saída calculada através da equação anterior, e com a
secção de entrada 2 a 3 vezes superior.
 Se o fluido fosse posto a correr num canal de paredes paralelas, seria criada uma
depressão que afastaria o fluido das paredes e originaria uma aspiração de ar.
 
 70 - Descreva um sistema de gitagem de enchimento horizontal. Refira-se à
relação de gitagem para descrever a diferença entre sistemas pressurizados
e não pressurizados
 O facto de o sistema de gitagem ser de enchimento horizontal deve-se a que a
orientação da linha de partição da moldação ser também horizontal. Assim, num
sistema de gitagem horizontal, os canais de ataque distribuem-se ao longo da
linha de separação da moldação. 
 Consoante a influência ou não na pressão estática, os sistemas de enchimento
costumam-se dividir em pressurizados e não pressurizados. A diferença entre
estes dois tipos de sistema reside na escolha da localização do estrangulamento
de controlo do fluxo de escoamento que determinara o caudal do sistema de
vazamento. Outra maneira de classificar os sistemas de enchimento é pela
relação das secções da coluna, do distribuidor e da secção total dos ataques,
relação esta que define quanto é que o sistema de vazamento aumenta de área
(não pressurizado) ou quanto é que é constrangido (pressurizado). Assim, uma
relação 321 corresponde a um sistema pressurizado, enquanto que uma 123
corresponde a um não pressurizado.
 As vantagens e desvantagens de um sistema pressurizado em relação a um não
pressurizado são as seguintes
 - para maiores secções temos menores velocidades, uma menor pressão
dinâmica e menores percas de carga e, se existir conservação do nível, surge
uma maior pressão estatica
 - os canais são totalmente cheios pelo metal fundido, diminuindo a
probabilidade de aspiração de gazes
 - aumenta a velocidade de entrada do metal na peca, o que origina maior
oxidação e erosão da moldação
 - no caso de ataques múltiplos, a distribuição de caudal pelos vários ataques faz-
se melhor
 
 71 - Numa barra com dois alimentadores nas extremidades, como variam o
gradiente e a temperatura durante o processo de solidificação. Como se
pode aumentar o raio de acção de um alimentador. Experiências de Pellini
 As zonas onde exista gradiente de temperatura serão zonas sãs, pois a
solidificação ai será orientada. Na zona central, fora do raio de acção do
alimentador, as pecas podem apresentar alguma porosidade devido à não
existência de gradiente e consequente solidificação de modo desordenado.
 As experiências de pellini foram realizadas em barras, nas quais se colocaram
alimentadores e congeladores. Pellini relacionou a existência de porosidade com
a zona onde deixava de haver gradiente, estudando a influência dos congeladores
que geravam por si só gradientes térmicos que permitiam a orientação da
solidificação. Assim, as extensões das zonas afectadas pelos alimentadores
dependem do volume do material vazado, do módulo de solidificação da peça e
dos tempos de solidificação. Pellini definiu assim as distâncias necessárias à
existência de alimentadores e congeladores de modo a originar gradientes
térmicos e a obter uma alimentação eficaz.
 
72 - Como se processa a Nucleação Homogénea? Refira a importância do
superarrefecimento térmico do metal líquido antes do início da solidificação
e do raio crítico como função da energia livre
 Na Nucleação homogénea, a fase sólida nucleia na fase liquida sem que haja
interferência