Tecnologia da Fundição

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ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
PROCESSOS DE PRODUÇÃO ( FUNDIÇÃO) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CARLOS ROBERTO FERREIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 - INTRODUÇÃO 
 
É um processo de fabricação de peças metálicas que consiste 
essencialmente em encher com metal líquido a cavidade de um molde com 
formato e medidas correspondentes aos da peça a ser fabricada. 
 
Figura 1 (a) e (b) vazamento de um forno e preenchimento de moldes 
O objetivo fundamental da fundição é dar a forma adequada ao 
metal, vertendo-o na cavidade de um recipiente denominado molde, o 
qual tem a forma desejada, isto é, a forma da peça que se pretende 
fabricar. Por vezes é necessário tratar o metal para se alterar a sua 
composição química [1]. 
Deste modo, num passo único, formas simples ou complexas podem 
ser feitas de qualquer metal que possa ser fundido. 
O produto resultante pode ser optimizado relativamente à 
resistência, as propriedades direccionais podem ser controladas, e a 
aparência pode ser agradável. 
As peças fundidas podem variar desde frações de centímetros e baixo 
peso até vários metros e várias toneladas. Este tipo de tecnologia tem sérias 
vantagens na produção de formas complexas, peças com secções 
côncavas ou com cavidades internas, peças muito grandes e peças feitas 
a partir de materiais difíceis de maquinar/usinar. Devido a estas vantagens, 
a fundição é um dos mais importantes processos de produção. 
 
2 – VANTAGENS 
 
a) As peças fundidas podem apresentar formas externas e internas 
desde as mais simples até as bem complicadas, com formatos impossíveis de 
serem obtidos por outros processos; 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:CSN-Brasil1973.JPG
http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:Fundi%C3%A7%C3%A3o.jpg
b) As peças fundidas podem apresentar dimensões limitadas somente 
pelas restrições das instalações onde são produzidas. Isso quer dizer que é 
possível produzir peças de poucos gramas de peso e com espessura de 
parede de apenas alguns milímetros ou pesando muitas toneladas; 
c) A fundição permite um alto grau de automatização e, com isso a 
produção rápida e em série de grandes quantidades de peças; 
d) As peças fundidas podem ser produzidas dentro de padrões variados 
de acabamentos (mais liso ou mais áspero) e tolerância dimensional (entre ± 
0,2mm e ± 6mm) em função do processo de fundição usado. Por causa disso, 
há uma grande economia em operações de usinagem; 
e) A peça fundida possibilita grande economia de peso, porque permite 
a obtenção de paredes com espessuras quase ilimitadas. 
 
Hoje em dia, é quase impossível desenhar qualquer peça que não possa 
ser fundida por qualquer tipo de tecnologia de fundição existente. Contudo, 
como em todas as técnicas de produção, os melhores resultados a baixo 
custo são atingidos se o projetista compreender as várias opções e 
desenhar as peças para serem utilizadas pelo processo mais apropriado e 
da maneira mais eficiente. Os vários processos diferem primeiramente no 
material do molde (areia, metal, ou outros materiais) e no método de 
vazamento (gravidade, vácuo, baixa ou alta pressão). Todos os processos 
partilham o requisito que o material ao solidificar maximiza as suas 
propriedades e simultaneamente previne potenciais defeitos, tais como 
macro e micro rechupes, porosidade, inclusões, etc. [2] 
 
3 – ETAPAS DA FABRICAÇÃO DE PEÇAS METÁLICAS POR FUNDIÇÃO 
 
Confecção do modelo. Essa etapa consiste em construir um modelo com o 
formato aproximado ao da peça a solidificada fundida. Esse, servirá para a 
construção de um molde. O modelo deve ser ligeiramente maior que a peça 
original, pois, se deve levar em conta a contração durante solidificação. 
(conforme os metais ou ligas a serem fundidas, estas são disponíveis em 
tabelas ou ábacos). 
 Obs. Portanto as dimensões do modelo devem prever a contração do 
metal quando ele se solidificar bem como um eventual sobremetal para 
posterior usinagem da peça. 
 Os modelo poderão ser feitos de madeira, alumínio, aço, resina plástica 
e até isopor; Modelo (conforme a região): nome dado à peça que servirá para 
imprimir no molde ou forma ou negativo do componente a ser fundido. 
 
Figura 2 – Modelo para fundição. 
Confecção do molde. O molde é o dispositivo no qual o metal fundido é 
colocado para que se obtenha a peça desejada. Ele é feito de material 
refratário composto de areia e aglomerante. Esse material é moldado sobre o 
modelo que, após retirado, deixa uma cavidade com o formato da peça a ser 
fundida; 
Confecção dos machos. Macho é um dispositivo, feito também de areia, que 
tem a finalidade de formar os vazios, furos e reentrâncias da peça. Eles são 
colocados nos moldes antes que eles sejam fechados para receber o metal 
líquido; 
Fusão. Etapa em que acontece a fusão do metal; 
Vazamento. É o enchimento do molde com o metal líquido; 
Desmoldagem. Após determinado período de tempo em que a peça se 
solidifica dentro do molde, e que depende do tipo de peça, do tipo de molde e 
do metal (ou liga metálica), ela é retirada do molde (desmoldagem) 
manualmente ou por processos mecânicos; 
Rebarbação. A rebarbação é a retirada dos canais de alimentação, massalotes 
e rebarbas que se formam durante a fundição. Ela é realizada quando a peça 
atinge temperaturas próximas do ambiente; 
Limpeza. A limpeza é necessária porque a peça apresenta uma série de 
incrustações de areia usada na confecção do molde. Geralmente ela é feita por 
meio de jatos abrasivos. 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:5_OriginalNova.JPG
http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:4pe%C3%A7as.JPG
http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:2_Modelo.JPG
4 - ETAPAS DO PROCESSO 
4.1 - Desenho das peças a serem fundidas. 
Ao se projetar uma peça para ser fundida, devem ser levados em conta 
os fenômenos que ocorrem na solidificação do metal líquido no interior do 
molde, evitando assim os defeitos oriundos do processo. Os fatores 
observados pelos técnicos dizem respeito à estrutura do metal (estrutura em 
forma de cristais), que aparece assim que o mesmo começa a se solidificar. As 
tensões provenientes do resfriamento e a espessura das paredes da peça, 
quando não devidamente considerados, podem resultar num produto não 
conforme. É preciso dimensionar de maneira proporcional todas seções da 
peça, de modo a ocorrer uma variação suave e gradual das espessuras, 
eliminando-se cantos vivos e mudanças bruscas de direção. 
 4.2 - Fabricação do modelo 
 Para a confecção do modelo é utilizada madeira, plásticos (poliuretano), 
metais (alumínio ou o ferrofundido). 
 Muitas vezes, se utiliza a própria peça como modelo, porém esta passa 
por um processo de ajuste tridimensional (geralmente com a aplicação 
de diversas camadas de tinta ou resina). 
4.3 - Bi-partição do modelo 
 Fabricam-se dois semi-modelos correspondentes a cada uma das partes 
do modelo principal que é necessário fabricar. 
 Dependendo da geometria, são confeccionados moldes macho e fêmea. 
 Também pode-se cortar o modelo ao meio, ou para ser imprimido em 
duas formas ( atenção na observação da espessura da lâmina de serra 
que cortou-o depois de acabado), por isso, é comum confeccionar estes 
com sua matéria bruta (antes da formação destes). 
 Devido ao processo de utilização de dois semi-modelos, em algumas 
peças, depois de prontas há uma espécie de marca separando-a em 
duas metades, (linha de apartação). 
 Acabamento do modelo : lixamento e pintura (desmoldante) 
5 - Moldagem 
A cavidade do molde, tendo a forma e tamanho desejado, tem de ser 
produzida tendo em conta as contrações e dilatações, devido à 
solidificação do metal. O molde tem de ser capaz de produzir os detalhes 
desejados e possuir propriedades refratárias para que não seja afetado 
significativamente pelo metal fundido [2]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Observações. 
 Existem diversos tipos de moldes defundição (areia, gesso, cerâmicos e 
metálicos), descartáveis, recicláveis, mecanizados, manuais, etc 
 Para a compactação da areia cada semi modelo é colocado numa caixa 
de “moldagem”, preenchida e compactada 
 São retirados os moldelos, e são feitos os canais de respiro e 
vazamento. Após este processo são montadas as duas metades, em 
cujo interior está o negativo (cavidade) a ser preenchido pelo metal 
fundido. 
 Vale lembrar que as técnicas de moldagem por máquinas apresentam 
ainda problemas de vibração e de ruído. 
Fig. 3 – Projetista de moldes. Fig. 4 – Obtenção do molde. 
Fig. 5 – Desenho 2D do molde. 
Obs. 
Resinas Sintéticas Para Aglomeração de Areia 
Resina sintética é um termo genérico de uma classe de substâncias 
composição química complexa, alto peso molecular e ponto de fusão 
indeterminado.Estes compostos apresentam propriedade e polimerização ou 
cura, isto é, fusão de várias moléculas pra formar longas cadeias moleculares. 
Ao se polimerizarem, as resinas sintéticas endurecem, formando blocos de 
material sólido e quimicamente inerte. A reação de polimerização é 
normalmente iniciada por certos reagentes químicos, como ácidos fortes ou 
ésteres, ou por condições físicas, como sabor ou radiação. 
As resinas sintéticas vêm sendo utilizadas comercialmente nos mais 
diversos produtos desde o início do século, quando foi introduzido o material 
conhecido como baquelite. Entretanto, foi somente durante a II Guerra Mundial 
que a indústria, ao pesquisar alternativas para as matérias-primas tradicionais, 
descobriu o imenso potencial de aplicação das resinas sintéticas. 
 
MATÉRIAS-PRIMAS 
 
As principais matérias-primas empregadas na produção de resinas 
sintéticas para moldagem em areia são descritas rapidamente a seguir: 
 
Metanol (álcool metílico) 
 
Líquido incolor, tóxico e inflamável, miscível em água, outros álcoois e 
éteres. O metanol é o primeiro e o mais simples dos álcoois alifáticos, com 
apenas 1 átomo de carbono. Ponto de ebulição: 64,5ºC. Utilizado na produção 
de formol, em sínteses químicas e como solvente. 
 
Formol (formaldeído) 
 
Gás à temperatura ambiente, é geralmente misturado à água pra formar 
uma solução clara, incolor, irritante, com odor penetrante e forte efeito 
lacrimejante. O formol é um aldeído, o primeiro e o mais simples da série 
alifática. Utilizado na manufatura de resinas sintéticas por reação com fenol, 
uréia, melamina e outros.É utilizado também como intermediário na síntese de 
outros produtos químicos e desinfetantes. 
 
Fenol 
Sólido, cristalino, incolor, venenoso e corrosivo.É o composto químico 
mais simples da série dos fenóis. Ponto de fusão: aproximadamente 42ºC. 
Solúvel em água, álcool e éter. O fenol é empregado na fabricação de resinas 
para a fundição, resinas para abrasivos e materiais de fricção, aglomerados de 
lã de vidro e outras fibras, laminados para decoração, composições especiais 
de borracha e plásticos do tipo baquelite. 
 
Uréia 
 
Sólida, cristalina, branca, praticamente inodora e incombustível, com 
ponto de fusão a 132,7ºC. É uma das principais matérias-primas para a 
produção de resinas uréia-formol. Que são resinas termo fixas de boa 
resistência. 
 
Álcool furfurílico (furfurol) 
 
Líquido venenoso, solúvel em álcool e éter, miscível em água, facilmente 
resinificável por ácidos.Obtido por reação catalítica do furfural (aldeído 
furfurílico). Utilizado como solvente e na produção de resinas sintéticas para 
fundição. 
 
Resinas Sintéticas 
 
As resinas sintéticas podem ser classificadas em dois grandes grupos, 
de acordo coma sua propriedade final: 
 
Resinas termoplásticas: são resinas que tem a propriedade de 
amolecer sob a ação do calor e de enrijecer quando resfriadas, todas as vezes 
que for aplicado o calor necessário. 
 
Resinas termoestáveis termofixas: são compostos que ao se 
solidificarem (curarem) tornam-se produtos insolúveis, infusíveis, rígidos e 
estáveis.Isso significa que a cura não é apenas a evaporação do solvente, ou 
seja, a secagem propriamente dita, mas sim o desencadeamento de uma ou 
mais reações químicas complexas, como condensação, reticulação, 
polimerização, etc. Para que a cura se processe é imprescindível que existia no 
sistema um conjunto de condições que possibilitem estas reações, como calor 
e pH adequados.As características de insolubilidade e infusibilidade são 
inerentes às resinas sintéticas formadas por ligações cruzadas (reticulação).A 
estrutura química da resina é controlada de forma a que sua polimerização final 
ocorra apenas na utilização da resina na manufatura do produto final. Este é o 
principal tipo de resina empregado na indústria de fundição. 
 
As possibilidades de aplicação das resinas para aglomeração de areia 
em fundição foram percebidas há muito tempo. Entretanto, os primeiros 
sistemas de resinas comerciais surgiram apenas na década de 50. Atualmente, 
a aglomeração com resinas sintéticas praticamente substituiu os métodos 
anteriores, que sobrevivem apenas para algumas aplicações específicas ou em 
regiões economicamente pouco desenvolvidas. No Brasil, a ALBA Química foi 
pioneira no lançamento destas resinas, em 1960, e permanece desde então na 
liderança deste segmento. A seguir, uma breve descrição das principais resinas 
de interesse para a indústria de fundição de metais. 
 
RESINAS FENÓLICAS 
 
Também chamadas resinas fenol-formol ou FF, são resinas sintéticas 
termofixas produzidas pela reação de fenol e formol. As primeiras informações 
sobre as resinas fenólicas surgiram em 1872, na Alemanha, quando A. VON 
Bayer descobriu que o fenol reagindo com o formol originava um produto 
resinoso. Em 1907, nos EU, L.H. Baekeland publicou a primeira patente de real 
interesse sobre resinas fenólicas. Em 1910, as resinas fenólicas foram pela 
primeira vez aplicadas industrialmente na produção de vernizes de isolamento 
elétrico. A partir de 1914, a indústria de equipamentos elétricos come ou a 
utilizar regularmente estas reinas para a impregnação de papel e tecidos.A 
partir de 1920, iniciou-se o desenvolvimento de materiais moldados para a 
indústria automobilística e, sobretudo, para a indústria de equipamentos 
elétricos. 
 As resinas fenólicas podem ser produzidas por processo alcalino 
ou ácido, em resultado em resinas alcalinas ou resóis e resinas ácidas ou 
novolacas. 
As resinas resóis caracterizam-se por um excesso de formol em relação 
ao fenol e são produzidas com catalisadores alcalinos, do tipo hidróxido de 
sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de bário, etc. Uma grande quantidade 
de resóis é obtida coma variação da quantidade de formol em relação ao fenol, 
cuja relação molar oscila normalmente entre 1/1 e 2/1 (formol/fenol).É possível 
também a obtenção de produtos diferentes através de variações dos derivados 
fenólicos, dos catalisadores e dos processos de síntese.A temperatura para a 
obtenção de resóis varia de 40 a 120ºC, sendo a faixa dos 70-80ºC a mais 
utilizada.De forma geral, os resóis são líquidos, podendo também ser obtidos 
na forma sólida, quando necessário. 
Estas resinas exigem altas temperaturas para cura, acima de 130ºC, 
nível em que não necessitam de conversores, uma vez que sua proporção 
molecular e seu ambiente já estão em equilíbrio para uma perfeita cura final. 
Entretanto, algumas resinas podem ser curadas à temperatura ambiente, coma 
adição de conversores especiais, que destroem o inibidor e permitem que a 
reação continue até o final, como, por exemplo, as novas resinas ALPHASET e 
BETASET> Normalmente, as operações de aplicação, secagem e cura final 
são realizadas em curto intervalo e tempo. 
O grupo das resinas novolacas é obtido a partir de catalisadores ácidos 
e se caracteriza por um excesso de fenol com relação ao formol. As novolacas 
são normalmente s’lidas, e diferentes produtos são obtidos pela variação de 
mistura com derivados fenólicos,com catalisadores (que podem ser orgânicos 
ou inorgânicos) e com pequenas alterações no processo. A relação molar 
fenol/formol, que normalmente vai de 1/0, 5 a 1/0, 88, é freqüentemente 
alterada para a obtenção de produtos diferentes. 
As resinas fenólicas do tipo novolacas podem ser entregues para 
consumo tanto na forma sólida quanto em solução em solventes orgânicos. 
Estas resinas se caracterizam pela sua excelente estabilidade na 
armazenagem. Sua proporção molecular exige a adição de conversores para a 
cura final, sendo a hexametilenotetramina (ou hexamina) o conversor mais 
empregado. As composições com novolacas podem ser armazenadas por 
longo tempo. Exigem altas temperaturas para cura. 
Tanto as resinas fenólicas do tipo resol como as novolacas encontram 
largo emprego como aglomerantes de areia, bem como na preparação de 
revestimentos de machos e moldes para a fundição. Ao selecionar resinas 
fenólicas para uma determinada aplicação é necessário observar o grau de 
dilutibilidade, a solubilidade, as condições de diluição e a compatibilidade de 
resina em relação às funções da aplicação. 
 
RESINAS URÉIA-FORMOL 
 
Também chamadas resinas uréicas ou UF, são resinas termofixas 
produzidas pela reação de formol com uréia. Apresentam alta qualidade, 
extraordinária versatilidade e baixo custo. Podem ser produzidas com diversas 
composições moleculares, puras ou modificadas por outros compostos, 
resultando em resinas especiais, como, por exemplo, as modificadas com 
álcool furfurílico. 
As resinas uréicas contêm nitrogênio, originário da própria uréia, que é 
uma amina. Podem ser formuladas com diversas temperaturas de cura, desde 
a temperatura ambiente até 200ºC. Para a cura final é necessário secar a 
resina pela evaporação do solvente (água) e adicionar um conversor que 
destrua a ação dos inibidores e estabilizantes. Resistem bem aos solventes 
orgânicos, mas são hidrolisadas por ácidos e bases fortes. 
 
 
RESINAS FURÂNICAS 
 
São resinas complexas, com três componentes ativos: Uréia-
formol/álcool furfurílico (UF/FA) ou fenol-formol/álcool furfurílico (FF/FA). São 
resinas líquidas e termofixas, catalisadas por sistemas ácidos. Resinas 
furânicas especiais do tipo novolaca são utilizados em outras áreas técnicas. 
Em fundição, utilizam-se os seguintes tipos básicos de resinas: 
 
Resina uréica-furânica (UF/FA): apresenta teor de álcool furfurílico 
entre 30 e 80% e vários teores de nitrogênio e água. Tem alta resistência a frio 
e é adequada para o uso com alumínio e ferros fundidos de baixa liga. Em 
alguns casos, os altos teores de nitrogênio poderão interferir na qualidade final 
do fundido, causando porosidades. 
 
Resina fenólica-furânica: apresenta teor de álcool entre 30 e 70%, com 
um desempenho ligeiramente inferior à UF/FA em termos de desenvolvimento 
de resistência a frio. Entretanto, devido à ausência de nitrogênio, é mais 
indicada para o uso com aço, ferro fundido nodular e ferro fundido de alta 
resistência. 
 
Resina uréica-fenólica-furânica (UF/FF/FA): apresenta teor de álcool 
furfurílico entre 40 e 85%, com baixos teores de nitrogênio, apesar de manter 
um bom desenvolvimento de resistência a frio.É adequada para ferro fundido 
de alta resistência, ferro fundido nodular e aço. 
 
CONVERSORES 
 
São compostos auxiliares utilizados em conjunto com as resinas 
sintéticas para promover sua polimerização ou cura. Há sempre um conversor 
adequado para cada situação específica de produção. 
De forma geral, as resinas fenólicas novolaca de cura a quente utilizam 
como conversor a hexamina, que, pela ação do calor, se desdobra em 
amoníaco e formol, promovendo a reação de cura. 
 De forma geral, as resinas de cura a frio utilizam como conversores 
alguns ácidos fortes. Os ácidos mais freqüentemente utilizados com resinas 
furânicas são o ácido fosfórico, o ácido paratolueno sulfônico (PTSA) e o ácido 
xileno sulfônico (XSA). 
O ácido fosfórico e suas misturas são recomendados para uso apenas 
com resinas do tipo uréica-furânica. A recuperação da areia geralmente não é 
possível com estes conversores, devido à formação de fosfatos na areia, o que 
resulta em resistência final inferior e absorção de fósforo pelo metal.Os ácidos 
paratolueno sulfônico e xileno sulfônico podem ser usados com todos os tipos 
de resinas furânicas. São altamente recomendados do ponto de vista da 
recuperação de areia, devido à facilidade de decomposição coma resina 
durante o vazamento do metal. 
Os sistemas mais avançados de moldagem pelo processo cura a frio 
utilizam resinas curadas por ésteres. 
 
 
PROCESSO DE CURA A FRIO (NO-BAKE/COLD-
SET) 
 
RESINAS CONVENCIONAIS 
 
 Neste processo, a resina aglomerante de areia solidifica-se à 
temperatura ambiente, quando exposta a um conversor ácido.A cura é 
exotérmica. A retirada do macho da caixa pode ser feita em poucos minutos à 
temperatura ambiente; a resistência máxima é atingida em 4 ou 5 horas 
aproximadamente. Os moldes e machos produzidos por este sistema 
apresentam boa precisão dimensional e boa fluidez da areia. Este sistema faz 
uso de resinas furânicas e fenólicas e não requer qualquer equipamento 
especial. 
Suas principais vantagens são a facilidade de produção, boa remoção 
dos machos, excelente acabamento superficial e excelente estabilidade 
dimensional dos machos e moldes.Não há necessidade de compactação ou 
compressão da areia nas caixas de machos.Basta verter a areia nas caixas. 
Devido à alta resistência dos machos produzidos com resinas furânicas, não 
são necessárias armações reforçadas.Em muitos casos, são usados apenas os 
tirantes necessários à movimentação dos machos.Os machos produzidos 
apresentam boa colapsibilidade, e a areia pode ser removida rapidamente dos 
fundidos.Dependendo das dimensões, o macho poderá ser extraído da caixa 
num lapso de 15 a 60 minutos. 
 O teor de resina empregado neste processo está na caixa de 1,2 a 
1,5%, do peso da areia. A concentração do conversor normalmente varia entre 
20 e 30% do peso da resina, dependendo da vida útil da mistura, do tempo de 
cura desejado e da temperatura ambiente. 
 A umidade da areia é um dos fatores que causam o retardamento 
da cura.Recomenda-se usar areia seca e limpa, isenta de argila, carbonatos, 
calcários e outras impurezas. Qualquer que seja o tipo de equipamento 
utilizado para a mistura, é importante que esteja limpo. Contaminações com 
outros tipos de resinas ou conversores podem causar efeitos indesejáveis. 
 
Precauções: No manuseio dos conversores ácidos, deverão ser 
tomadas todas as precauções usuais para líquidos corrosivos, uma vez que 
estes conversores são à base de ácidos concentrados.Evitar contatos com a 
pele.Utilizar recipientes de plástico, vidro ou louça para a armazenagem, 
evitando recipientes metálicos. 
 
5. 1 - Caixas para moldagem 
 São armação metálica ou de outro material resistente usado para 
conter, sustentar e manter a areia utilizada na realização de um molde. 
 
 
Fig. 6 – Caixas de moldação. Fig. 7– Lavagem das caixas de moldação. 
 
As caixas, durante o processo, são submetidas a grandes esforços 
logo, para satisfazer estas exigências devem ser reunidas várias 
qualidades: 
 Resistência: para suportar impactos durante todo o ciclo (batidas 
e compactação); 
 Peso: devem ter o peso ideal para facilitar o manuseamento e 
economizar energia [8]. 
A moldação pode ser obtida por vários processos, que diferem entre si, 
principalmente, na forma como é feita a compactação da areia de moldação em 
redor da placa molde. 
Os métodos de compactação da areia /execução da moldação mais 
utilizados são o processo sacudidela e aperto (Jolt-squeeze), o processo 
Disamatic e a moldação por impacto. 
 
5.2 - Sacudidela e aperto (Sistema Jolt-Squeeze) 
 
Neste sistema a compactação consegue-se através de 2 efeitosconsecutivos (figura 8): 
 
1. Movimentos bruscos de subida e descida da caixa de moldação em 
simultâneo com a operação de enchimento da areia, em que a súbita 
desaceleração provoca uma forte compactação da areia em redor do molde 
(Sacudidela); 
2. Compressão da areia já compactada através de uma prensa (Aperto). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Embora não seja um processo de grande precisão, nem se 
consigam cadências de produção muito elevadas, a simplicidade do processo, 
os baixos custos do equipamento e ferramentas (caixas de moldação e placas 
molde), bem como os de operação, tornam este processo de compactação o 
mais utilizado pelas fundições de areia verde [4] 
 
 
 
5.3 - Processo Disamatic 
 
Este processo é muito importante pois, contrariamente aos outros 
processos de fundição em areia verde, este não utiliza caixas de moldação 
mas apenas areia. 
Descrição do processo: 
 
 
 
 
 
 
Inicialmente, a areia é colocada numa cavidade, entre as duas placas 
molde, quando a porta basculante se encontra fechada (passo 1). 
Fig. 8 – Compactação “Jolt Squeeze”. 
Fig. 9 – Máquina “Jolt Squeeze”. 
Passo 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
Seguidamente o pistão exerce uma pressão sobre a porta 
basculante, comprimindo a areia (passo 2). Isto leva à formação de um 
bloco de areia com uma determinada forma de cada lado do bloco, 
resultante do desenho das 
placas molde (a). 
 
 
 
 
 
A porta basculante recua horizontalmente e depois verticalmente, 
para permitir a saída do bloco de 
areia da cavidade (passo 3). 
 
 
 
 
 
 
O pistão movimenta-se horizontalmente, empurrando o novo bloco de 
areia, juntando-o à fila de blocos já existente. Este conjunto transforma-se 
assim em moldes onde vai ser posteriormente vazado o metal líquido 
Passo 2 
(a) 
Passo 3 
Passo 4 
(passo 4). 
 
As duas placas molde retornam à posição original, para o processo se 
repetir (passo 5). Não é possível vazar o metal quando só existe apenas um 
bloco de areia, pois este por si só não forma uma cavidade de moldação (b). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Quando os blocos de areia se encontram alinhados formam, dois a dois 
o molde onde vai ser vazado o metal líquido, dando origem ao fundido (passo 
6) [13]. 
 
5.4 - Moldação por impacto 
 
A moldação por impacto é o sistema mais recente de moldação em areia 
verde. Neste sistema, após o enchimento da caixa de moldação com areia, 
é aplicado um impulso de ar comprimido à superfície da areia, a uma 
pressão de cerca de 4 bar, não sendo utilizado nenhum outro processo de 
compactação (Figura 10). O sistema dá origem a uma densidade de areia 
muito elevada na zona em contacto com o molde, a qual diminui à medida 
que aumenta a distância ao molde. Com esta característica, a moldação 
apresenta uma resistência mecânica excelente na zona que ficará em 
contacto com o fundido, condição necessária à obtenção de peças de boa 
precisão dimensional e geométrica. A diminuição da densidade da mistura 
ao longo da parede da moldação vai por sua vez conduzir a melhorias 
substanciais no que se refere à permeabilidade da mesma. 
Pelos mesmos motivos que os apresentados para o processo Disamatic 
(elevados custos) e acrescentando ainda o custo elevadíssimo das caixas de 
Passo 5 
(b) 
Passo 6 
moldação, a moldação por impacto está essencialmente vocacionada para a 
obtenção de médias e grandes séries de peças de dimensão média [4]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As superfícies do molde devem respeitar ângulos mínimos em relação 
ao modelo, com o objetivo de não danificar os formatos tomados pela areia 
durante a extração da peça que serve como modelo. Este ângulo é 
denominado ângulo de saída. 
5.5 - Molde Metálico 
 Os processos que empregam moldes metálicos são: 
 Fundição em Molde Permanente; 
 Fundição sob pressão. 
5.6 - Moldes Permanentes 
 A aplicação mais conhecida é a da fundição de "lingotes",. Os moldes 
nesse caso, serão chamados de "lingoteiras". 
Fig. 10 – Moldação por impacto. 
6 - Fabricação do “macho” - macharia 
O macho, no processo de moldagem, tem a função de formar uma 
seção cheia onde o metal não everá penetrar, de modo que depois de fundida, 
a peça apresente um vazio naquele ponto. A localização dos achos é dada em 
função do tipo e da forma como a peça vai ser produzida (moldagem manual, 
moldagem m placas, moldagem mecânica). A figura (11) seguinte ilustra um 
exemplo simples de uma peça já acabada e o papel do macho antes de sua 
fundição. 
. 
 
Figura 11- Representação esquemática de um processo de moldagem 
 O macho é um elemento refratário colocado no molde para definir uma 
cavidade ou espaço vazio no fundido final. 
 Um vez que o material irá fluir em volta do macho ele tem de ser 
mecanicamente forte durante o vazamento e ainda tornar-se quebradiço 
após o vazamento e o resfriamento, permitindo assim, uma facil 
remoção da peça fundida. 
 A areia para a fabricação do macho é preparada em um misturador 
através da mistura de areia de silica com um ligante orgânico tal como o 
óleo de linhaça e amido ou dextrina. 
 6.1 - Colocação do Macho 
 Geralmente os machos são fabricados com areias mais finas e 
misturadas com materiais que proporcionam uma compactação maior 
(Existem algumas argilas específicas). 
Um exemplo do uso de machos: blocos de motores, onde existe a 
necessidade de preservar os condutos de lubrificação e de passagem de água 
para resfriamento. 
7 - Molde em areia seca 
 Molde se consolida em altas temperaturas (entre 200 e 300° C). Método 
utilizado para aumentar a resistência mecânica e a rigidez da forma de 
fundição. 
 Processo permite a modelação de peças de grandes dimensões e 
geometrias complexas. A precisão dimensional é boa e o acabamento 
superficial é bom, pois o corrugamento das peças causado pela areia é 
bem menor. 
8- Moldagem em areia verde 
 
O processo de moldação em areia verde é responsável por mais de 
60 % da produção mundial de fundidos [3]. 
Uma moldação em areia é normalmente constituída por 2 meias 
moldações, embora para peças de geometria complexa, possa ser 
necessário utilizar mais do que um plano de apartação. Excetuando estes 
casos, bem como a fundição de peças de grandes dimensões ou pequenas 
quantidades de peças para as quais é utilizada a moldação manual, o 
processo é normalmente mecanizado. 
Cada meia moldação é obtida através da compactação de areia de 
moldação em redor de um molde/placa molde, no interior de uma caixa 
metálica. Os processos utilizados para compactação do molde são sacudidela 
e aperto (jolt squeeze), impacto ou Disamatic. 
Após esta operação efectua-se a separação/extracção do molde/placa 
molde (desmoldação), obtendo-se uma cavidade na areia destinada a receber 
o metal líquido. 
Se o fundido tiver secções ocas, cilíndricas ou de outras formas 
variadas é necessário a utilização de machos. Estes são elaborados em 
areia mais endurecida (esta areia é endurecida por aquecimento ou 
quimicamente). 
 
8.1 - Circuito de fundição em areia verde. 
 
 
Figura 12 Representação esquemática de um circuito de produção de peças 
fundidas 
 
 
 
 
 Etapas do Processo de Preparação do Molde 
 
I. A caixa de moldar é colocada sobre uma placa de madeira ou no chão. 
O modelo, coberto com talco ougrafite para evitar a aderência da areia, é então 
colocado no fundo da caixa. A areia é compactada sobre o modelo 
manualmente ou com o auxílio de marteletes pneumáticos; 
 
Essa caixa, chamada de caixa-fundo, é virada de modo que o molde 
fique para cima; 
 
 
 
 
Outra caixa de moldar, chamada caixa-tampa, é então posta sobre a 
primeira caixa. Em seu interiorsão colocados o massalote e o canal de descida. 
Enche-se a caixa com areia que é socada até que a caixa fique completamente 
cheia; 
 
O canal de descida e o massalote são retirados e as caixas são separadas;Abre-se o copo de vazamento na caixa tampa; 
 
 
 
Abre-se o canal de distribuição e canal de entrada na caixa fundo e 
retira-se o modelo; 
 
 
Coloca-se a caixa de cima sobre a caixa de baixo. Para prender uma na 
outra, usam-se presilhas ou grampos. 
 
Depois disso, o metal é vazado e após a solidificação e o resfriamento, a 
peça é desmoldada, com o canal e o massalote retirados. Obtém-se assim, a 
peça fundida, que depois é limpa e rebarbada. 
Para que um produto fundido tenha a qualidade que se espera dele, os 
moldes devem apresentar as seguintes características essenciais: 
a) Resistência suficiente para suportar a pressão do metal líquido; 
b) Resistência à ação erosiva do metal que escoa rapidamente durante 
o vazamento; 
c) Mínima geração de gás durante o processo de vazamento e 
solidificação, a fim de impedir a contaminaçãodo metal e o rompimento do 
molde; 
d) Permeabilidade suficiente para que os gases gerados possam sair 
durante o vazamento do metal; 
e) Refratariedade que permita suportar as altas temperaturas de fusão 
dos metais e que facilite a 
desmoldagem da peça; 
f) Possibilidade de contração da peça, que acontece durante a 
solidificação. 
 
9 - Modelo de cera descartável em moldes para microfusão 
 Modelos de cera descartável, normalmente são utilizados para 
modelagens delicadas das peças que precisam de acabamento fino. 
 Estes processos são chamados também de microfusão. Sua fabricação 
consiste num modelo em cera ou plástico de baixo ponto de fusão. 
 Em seguida a peça em cera ou plástico é inserida no material que a 
recobrirá, formando assim o molde preenchido com o modelo. 
 A granulação do material do molde que recobre o modelo deve ser fina 
para dar um melhor acabamento na peça fundida. Após a formação do 
molde preliminar, este material é recobreto por outro de granulação 
maior com a finalidade de proporcionar rigidez mecânica ao conjunto 
que terá a cavidade preenchida com o material liquefeito. 
 Um detalhe importante deste sistema de confecção do molde, é que uma 
vez completo, o modelo não é retirado de seu interior, ele é derretido. 
 A principal vantagem deste sistema é a ausência de machos e de 
superfícies de junta, ficando a peça com acabamento fino. 
10. Molde coquilha 
 Ao invés da conformação em areia usa-se um tipo de molde fixo e 
maciço chamado "coquilha”. Trata-se de um sistema onde o metal 
fundido ou é derramado por gravidade ou é injetado através de 
equipamento pneumático ou hidráulico em cavidades mecânicas 
(negativo) ou formas de metal maciço não aderente à liga fundida. 
 A vantagem é a rapidez de injeção, resfriamento e extração da peça 
pronta. 
 A desvantagem da coquilha é a geometria limitada das peças a serem 
fundidas. 
11- Fundição por injeção 
Basicamente obedece ao mesmo processo da coquilha, porém o molde é 
mecanizado. Existem menos restrições à geometria das peças, pois o molde é 
fabricado por processos como eletroerosão, por laser, entre outros, que dão 
excelente acabamento. 
12 - Fundição sob pressão 
Consiste em forçar o metal líquido a penetrar na cavidade do molde, 
chamado de matriz. A matriz, de aço ferramenta tratado termicamente, é 
geralmente construída em duas partes hermeticamente fechadas no momento 
do vazamento do metal líquido. O metal é bombeado na cavidade da matriz 
sob pressão suficiente para o preenchimento total de todos os seus espaços e 
cavidades. A pressão é mantida até que o metal sesolidifique. Então, a matriz é 
aberta e a peça ejetada por meio de pinos acionados hidraulicamente. 
 
Figura 13- Siatemas de injeção sob pressão 
Muitas matrizes são refrigeradas a água. Isso é importante para evitar 
superaquecimento da matriz, afim de aumentar sua vida útil e evitar defeitos 
nas peças. 
Para realizar sua função, as matrizes têm que ter resistência suficiente 
para agüentar o desgasteimposto pela fundição sob pressão, e são capazes de 
suportar entre 50 mil e 1 milhão de injeções. 
 
12.1 - Máquinas de Fundição sob Pressão 
A fundição sob pressão é automatizada e realizada em dois tipos de 
máquina: 
• Máquina de câmara quente; 
• Máquina de câmara fria. 
Em princípio, o processo de fundição sob pressão realizado na máquina 
de câmara quente utiliza umequipamento no qual existe um recipiente aquecido 
onde o metal líquido está depositado. No seu interior estáum pistão hidráulico 
que, ao descer, força o metal líquido a entrar em um canal que leva 
diretamente à matriz. 
A pressão exercida pelo pistão faz com que todas as cavidades da 
matriz sejam preenchidas,formando-se assim a peça. Após a solidificação do 
metal, o pistão retorna à sua posição inicial, mais metal líquido entra na 
câmara, por meio de um orifício, e o processo se reinicia. Uma representação 
esquemática desse equipamento é mostrada abaixo. 
 
Figura 14 – Representação de um sistema de molde usado sob pressão 
Essa máquina é dotada de duas mesas: uma fixa e outra móvel. Na 
mesa fixa ficam uma das metadesda matriz e o sistema de injeção do metal. 
Na mesa móvel localizam-se a outra metade da matriz, o sistema de extração 
da peça e o sistema de abertura, fechamento e travamento da máquina. 
Ela é usada quando o metal líquido se funde a uma temperatura que não 
corrói o material do cilindro e do pistão de injeção, de modo que ambos 
possam ficar em contato direto com o banho de metal. 
Se a liga se funde a uma temperatura mais alta, o que prejudicaria o 
sistema de bombeamento (cilindro e pistão), usa-se a máquina de fundição sob 
pressão de câmara fria, empregada principalmente para fundir ligas de 
alumínio, magnésio e cobre. 
O princípio de funcionamento desse equipamento é o mesmo. A 
diferença é que o forno que contém o metal líquido é uma unidade 
independente, de modo que o sistema de injeção não fica dentro do banho de 
metal. Veja representação esquemática abaixo. 
 
Figura 15 - Representação esquemática de um sistema de injeção de metal 
sob pressão. 
 
12.2 - Resumo 
 Consiste em forçar o metal liquido sob pressão, a penetrar na cavidade 
do molde, chamado matriz (metálica, permanente). 
 Devido à pressão e a consequente alta velocidade de enchimento da 
cavidade do molde, o processo possibilita a fabricação de peças de 
formas bastante complexas e de paredes mais finas do que os 
processos por gravidade permitem. 
 A matriz é geralmente construída em duas partes, que são 
hermeticamente fechadas no momento do vazamento do metal líquido. 
Ela pode ser utilizada fria ou aquecida à temperatura do metal líquido, o 
que exige materiais que suportem essas temperaturas 
 simultaneamente, produz-se alguma rebarba. Enquanto o metal 
solidifica, é mantida a pressão durante um certo tempo, até que a 
solidificação se complete. 
 A seguir, a matriz é aberta e a peça é expelida. Procede-se, então, a 
limpeza da matriz e a sua lubrificação. Fecha-se novamente e o ciclo é 
repetido. 
12.3 - Principais Vantagens 
 Produção de formas mais complexas do que no caso da fundição por 
gravidade; 
 Produção de peças de paredes mais finas e tolerâncias dimensionais 
mais estreitas; 
 Alta capacidade de pordução; 
 Produção de peças quase que acabadas; 
 Utilização da mesma matriz para milhares de peças, sem variaçãoes 
significativas nas dimensões das peças produzidas; 
 As peças fundidas sob pressão podem ser tratadas superficialmente por 
revestimentos superficiais, com um mínimo de preparo prévio da 
superfície; 
 Algumas ligas, como a de Alumínio, apresentam maiores resistências do 
que se forem fundidas em areia. 
12.4 - Principais Desvantagens 
 As dimensões das peças são limitadas - normalmente seu peso é inferior 
a 5kg; raramente ultrapassa 25kg; 
 Pode haver dificuldade de evasão do ar retido no interior da matriz 
dependendo dos contornos das cavidades e dos canais; o ar retido é a 
principal causa de porosidade nas peças fundidas; O equipamentos e os acessórios, são relativamente caros, de modo que 
o processo somente se torna econômico para grandes volumes de 
produção; 
 Processo com poucas excessões, só é empregado para ligas cujas 
temperaturas de fusão não são superiores às da liga de cobre. 
13- Fundição por centrifugação 
 O processo consiste em vazar-se metal líquido num molde dotado de 
movimento de rotação, de modo que a força centrífuga origine uma 
pressão além da gravidade, que obriga o metal líquido ir de encontro 
com as paredes do molde onde aquele se solidifica. 
 A máquina empregada, consiste essencialmente de um molde metálico 
cilíndrico, montado em roletes, de modo que nele se possa aplicar o 
movimento de rotação. Esse cilindro é rodeado por uma camisa de água 
estacionária, montada por sua vez, em rodas, de modo a permitir que o 
conjunto se movimente longitudinalmente. 
 14 - Fundição de Precisão 
 
Quando se quer produzir um produto fundido com peso máximo de 5 kg, 
formato complexo, melhor acabamento de superfície e tolerâncias mais 
estreitas em suas medidas, ou seja, um produto com características aliadas à 
qualidade do produto usinado, será necessário usar o processo de fundição de 
precisão. 
Por esse processo, pode-se fundir ligas de alumínio, de níquel, de 
magnésio, de cobre, de cobreberílio,de bronze-silício, latão ao silício, ligas 
resistentes ao calor, além do aço e do aço inoxidável para a produção de peças 
estruturais para a indústria aeronáutica, para motores de avião, equipamentos 
aeroespaciais, de processamento de dados, turbina a gás, máquinas 
operatrizes, equipamentos médicos,odontológicos, ópticos, etc. 
A fundição de precisão se diferencia dos outros processos exatamente 
na confecção dos modelos e dos moldes. Enquanto nos processos por 
fundição em areia, o modelo é reaproveitado e o molde é destruído após a 
produção da peça, na fundição de precisão tanto o modelo quanto o molde são 
destruídos após a produção da peça. 
Neste caso, os modelos para a confecção dos moldes são produzidos 
em cera a partir de uma matriz metálica formada por uma cavidade com 
formato e dimensões da peça desejada. 
A cera é um material que derrete com o calor. E é no estado líquido que 
ela é injetada dentro da matriz para formar os modelos. 
O molde é produzido a partir de uma pasta ou lama refratária feita com 
sílica ou zirconita, na forma deareia muito fina, misturada com um aglomerante 
feito com água, silicato de sódio e/ou silicato de etila. Essa lama endurece em 
contato com o ar e é nela que o modelo de cera ou plástico é mergulhado. 
Quando a lama,endurece em voltado modelo forma-se um molde rígido. Após o 
endurecimento da pasta refratária, o molde éaquecido, o modelo derretido, e 
destruído. 
Essa casca endurecida é o molde propriamente dito e é nele que o metal 
líquido é vazado. Assim que apeça se solidifica, o modelo é inutilizado. Por 
causa das características deste processo, ele também pode ser chamado de 
fundição por moldagem em cera perdida. 
 
Resumindo, a fundição por moldagem em cera perdida apresenta as 
seguintes etapas: 
I. A cera fundida é injetada na matriz para a produção do modelo 
e dos canais de vazamento; 
 
II. Os modelos de cera endurecidos são montados no canal de 
alimentação ou vazamento; 
III. O conjunto é mergulhado na lama refratária; 
 IV. O material do molde endurece e os modelos são derretidos e 
escoam; 
 
 
Depois que a peça se solidifica, o material do molde é quebrado para 
que as peças sejam retiradas; 
As peças são rebarbadas e limpas; 
 
 
 
 Os processos de fundição por precisão utiliza um molde obtido pelo 
revestimento de um modelo consumível com uma pasta ou argamassa 
refratária que endurece à temperatura ambiente ou mediante a um 
adequado aquecimento. 
 Uma vez que essa pasta refratária foi endurecida, o modelo é consumido 
ou inutilizado. Tem-se assim uma casca endurecida que constitui o 
molde propriamente dito, com as cavidades correspondentes à peça que 
se deseja produzir. 
14.1 - Principais Vantagens e desvantagens 
 Possibilidade de produção em massa de peças de formas complicadas 
que são ddifíceis ou impossíveis de obter processos convencionais de 
fundição oupor usinagem; 
 Possibilidade de reprodução de pormenores precisos, cantos vivos, 
paredes finas etc.; 
 Obtenção de maior precisão dimensional e superfícies mais macias; 
 Utilização de praticamente qualquer metal ou liga; 
 As peças podem ser produzidas praticamente acabadas, necessitando 
de pouca ou nenhuma usinagem posterior, o que torna mínima a 
importância de adotarem-se ligas fáceis de usinar; 
 O processo permite um rigoroso controle do tamanho e contornos dos 
grãos solidificação direcional e orientação granular, o que resulta em 
controle mais preciso das propriedades mecânicas; 
 O processo pode adotar fusão sob atmosfera protetora ou sob vácuo, o 
permite a utilização de ligas que exijam tais condições. 
 As dimensões de peso são limitados, devido a considerações 
econõmicas e físicas, e devido à capacidade do equipamento disponivel. 
O peso recomendado dessas peças não deve ser superior a 5kg. 
 O investimento inicial para peças maiores(de ~5kg a 25kg)é muito 
elevado. 
14.2 - Etapas do processo de fundição de precisão pelo sistema de cera 
perdida 
A partir da matriz: 
1) A cera é injetada no interior da matriz para confecção dos modelos; 
2) Os modelos de cera endurecida são ligados a um canal central; 
3) Um recipiente metálico é colocado ao redor do grupo de modelos; 
4) O recipiente é enchido com uma pasta refratária (investimento), para 
confecções do molde; 
5) Assim que o material do molde endurecer, pelo aquecimento, os 
modelos são derretidos e deixam o molde; 
6) O molde aquecido é enchido do metal líquido, sob ação de pressão, 
por gravidade, a vácuo ou por intermédio da força centrifuga: 
7) O material do molde é quebrado e as peças fundidas são retiradas; 
8) As peças são separadas do canal central e dos canais de 
enchimento, esmerilhadas. 
 
15 - Fundição Usando o Método “Shell Molding” 
 
O uso de resinas foi um grande aperfeiçoamento na utilização de areia 
para a produção de moldes de fundição. A areia não precisa mais ser 
compactada porque o aglomerante, que é como uma espécie de cola, tendo a 
função de manter juntos os grãos de areia. E isso é feito de dois modos: a 
quente e a fria. 
O processo “Shell Molding” (Moldagem de Casca) é realizado da 
seguinte maneira: 
I. Os modelos, feitos de metal para resistir ao calor e ao desgaste, são 
fixados em placas, juntamentecom os sistemas de canais e os alimentadores; 
 
II. A placa é presa na máquina e aquecida por meio de bicos de gás até 
atingir a temperatura de trabalho(entre 200 e 250oC); 
 
III. A placa é então girada contra um reservatório contendo uma mistura 
de areia/resina de modo que omodelo fique envolto por essa mistura; 
 
IV. O calor funde a resina que envolve os grãos de areia e essa mistura, 
após algum tempo (± 15segundos), forma uma casca (“Shell”) com a 
espessura necessária (entre 10 e 15mm) sobre o modelo; 
 
 
 
V. A “cura” da casca, ou seja, o endurecimento da resina se completa 
quando a placa é colocada em uma estufa em temperaturas entre 350 e 450oC; 
 
 
 
VI. Após 2 ou 3 minutos, a casca é extraída do modelo por meio de 
pinos extratores. 
Por causa da característica do processo, a casca corresponde a uma 
metade do molde. Para obter omolde inteiro, é necessário colar duas metades. 
Esse processo de moldagem permite que os moldes e machos sejam 
estocados para uso posterior. 
Além disso, ele fornece um bom acabamento para a superfície da peça, 
alta estabilidade dimensional para omolde, possibilidade de trabalhar com 
tolerâncias mais estreitas, facilidade de liberação de gases durante 
asolidificação. É totalmente mecanizado e automatizado eé adequado para 
peças pequenas e de formatos complexos. A fundição das peças é feita por 
gravidade. 
A maior desvantagem deste processo é o custo mais elevado em 
relação à moldagem em areia verde. 
Outra maneira de se obter o endurecimento ou “cura” da resina sem a 
utilização do calor, é o processo de“cura” a frio no qual a resina empregada se 
encontra em estado líquido. Para que a reação química seja desencadeada 
adiciona-se um catalisador a mistura de resina com areia limpa e seca. Essa 
mistura é feita, pormeio de equipamentos, na hora da moldagem e deve ser 
empregada imediatamente porque a reação química de cura começa a se 
desenvolver assim que a mistura está pronta. O processo é o seguinte: 
a) Os modelos, que podem ser feitos de madeira, são fixados em caixas; 
b) A mistura areia/resina/catalisador é feita e continuamente despejada e 
socada dentro da caixa, demodo garantir sua compactação; 
c) A reação de “cura” inicia-se imediatamente após a moldagem e se 
completa algumas horas depois; 
d) O modelo é retirado girando-se a caixa 180o C ; 
e) O molde é então pintado com tintas especiais para fundição. Estas 
têm duas funções: aumentar aresistência do molde às tensões geradas pela 
ação do metal líquido, e dar um melhor acabamento para a superfície da peça 
fundida; 
f) O molde é aquecido com maçarico ou é levado para um estufa para 
secagem da tinta. Com esse processo, os fundidores obtêm moldes mais 
rígidos para serem usados na produção depeças grandes e de formatos 
complicados com bom acabamento de superfície. O vazamento do metal é feito 
por gravidade. 
A “cura” a frio é um processo de moldagem mais caro quando 
comparado aos outros processos que usam areia. Além disso, os catalisadores 
são compostos de substâncias ácidas e corrosivas, que exigem muito cuidado 
na manipulação porque são muito tóxicas. 
16 - Moldes Permanentes 
Dependendo do trabalho que se quer realizar, da quantidade de peças a 
serem fundidas e, principalmente, do tipo de liga metálica que será fundida, o 
fabricante tem que fundir suas peças em outro tipo de molde: os moldes 
permanentes, que dispensam o uso da areia e das misturas para sua 
confecção. 
Os processos de fundição por molde permanente usam moldes 
metálicos para a produção das peças fundidas. 
Por esses processos realiza-se a fundição por gravidade ou pressão. 
Usar um molde permanente significa que não é necessário produzir um 
novo molde a cada peça que se vai fundir. A vida útil de um molde metálico 
permite a fundição de até 100 mil peças. Um número tão impressionante 
deveria possibilitar a extensão de seu uso a todos os processos de fundição. 
A utilização dos moldes metálicos está restrita aos metais com 
temperatura de fusão mais baixas do que o ferro e o aço. Esses metais são 
representados pelas ligas com chumbo, zinco, alumínio, magnésio, certos 
bronzes e, excepcionalmente, o ferro fundido. O motivo dessa restrição é que 
as altas temperaturas necessárias à fusão do aço, por exemplo, danificariam os 
moldes de metal. 
Os moldes permanentes são feitos de aço ou ferro fundido ligado, 
resistente ao calor e às repetidas mudanças de temperatura. Moldes feitos de 
bronze podem ser usados para fundir estanho, chumbo e zinco. 
 
Moldes metálicos para a produção de peças. 
Os produtos típicos da fundição em moldes permanentes são: bases de 
máquinas, blocos de cilindros de compressores, cabeçotes, bielas, pistões e 
cabeçotes de cilindros de motores de automóveis, coletores de admissão. 
Esses produtos, se comparados com peças fundidas em moldes de 
areia, apresentam maior uniformidade, melhor acabamento de superfície, 
tolerâncias dimensionais mais estreitas e melhores propriedades mecânicas. 
Por outro lado, além de seu emprego estar limitado a peças de tamanho 
pequeno e produção em grandes quantidades, os moldes permanentes nem 
sempre se adaptam a todas as ligas metálicas e são mais usados para a 
fabricação de peças de formatos mais simples, porque uma peça de formas 
complicadas dificulta não só o projeto do molde, mas também a extração da 
peça após o processo de fundição. 
Para fundir peças em moldes metálicos permanentes, pode-se vazar o 
metal por gravidade. Nesse caso, o molde consiste em duas ou mais partes 
unidas por meio de grampos para receber o metal líquido. Isso pode ser feito 
manualmente. 
 
A montagem dos moldes também pode ser feita por meio de dispositivos 
mecânicos movidos porconjuntos hidráulicos, que comandam o ciclo de 
abertura e fechamento dos moldes. 
 
 
Tanto os moldes quanto os machos são cobertos com uma pasta 
adesiva rala feita de materialrefratário cuja função, além de proteger os moldes, 
é impedir que as peças grudem neles, facilitando a desmoldagem. A fundição 
com moldes metálicos também é feita sob pressão. Nesse caso o molde 
chama-se matriz. 
 
16 - Processo de Fundição com Areia Aglomerada com resina de cura a 
frio 
Este processo apresenta uma mistura de areia de sílica com um ligante 
reativo (resina) e um catalisador, que são misturados antes da moldagem; A 
reação de endurecimento (polimerização), ocorre sem nenhum outro 
tratamento, com o molde endurecendo-se num determinado período de tempo 
a temperatura ambiente, em função do tipo e quantidade de catalisador (são os 
aceleradores da reação). 
Tipos de resinas utilizadas: Lino Cure, Furanica, Fenólica, Alquídica. 
Tipos de catalisadores utilizados: ácido Fosfórico, ácido Tolueno 
sulfônico, ácido orgânicos. 
17 - DRENOS 
 Quando o material fundido preenche as cavidades, é necessário que 
haja uma pequena sobra deste para expulsar o ar e possíveis 
contaminações. para possibilitar a drenagem do material.. 
18- COLOCAÇÃO DE CANAIS DE VAZAMENTO 
 
A figura seguinte mostra a disposição dos canais antes mencionados e a 
nomenclatura utilizada. 
Observe que ocorre uma região de estrangulamento no final do canal de 
descida. Ela tem a função de diminuir a pressão do metal líquido quando este 
penetrar dentro do molde, permitindo um enchimento mais homogêneo 
 
 
Figura 16 - Representação esquemática de um sistema para vazamento de 
metal líquido no interior de um molde para fundição. 
 
18 - Vazamento 
 
O fator mais importante que afeta a fluidez do metal fundido é a 
temperatura de vazamento ou a quantidade de sobreaquecimento, 
embora, a temperatura e o intervalo de arrefecimento sejam também 
fatores importantes que afetam a fluidez. Quanto mais alta for a 
temperatura de vazamento, mais elevada é a fluidez. Contudo, auma 
temperatura excessivamente alta, as reações do metal são aceleradas e a 
penetração em pequenos vazios é possível, entre as partículas da areia 
no molde, que deixará partículas embutidas na peça de fundição, 
traduzindo-se num defeito mecânico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A técnica de vazamento tem de ser projetada para introduzir o 
metal fundido no molde. Têm de ser tomadas precauções para a liberação 
do ar e dos gases no molde antes do vazamento e aqueles que são 
gerados pela secção do metal quente que entra no molde. O metal fundido 
pode então encher completamente a cavidade, produzindo um fundido de 
qualidade, visto que é denso e não tem defeitos [2]. 
 
19 - Resfriamento e solidificação 
O processo de solidificação deve ser desenhado e controlado 
convenientemente. Devem ser tomadas precauções para que o molde não 
apresente muitas restrições às contracções que acompanham o 
arrefecimento do metal sólido. Se não, o fundido irá fraturar quando 
estiver a solidificar e a sua resistência será baixa. 
Em adição, o desenho do fundido tem de ser tal que a solidificação 
e as contrações de solidificação podem ocorrer sem produzir porosidade 
interna ou rechupes. 
Depois do metal fundido ser vazado para o molde, uma série de eventos 
toma lugar durante a solidificação do fundido e o seu arrefecimento até à 
temperatura ambiente. Estes eventos influenciam muitoo tamanho, forma e 
uniformidade dos grãos formados durante a solidificação que influenciam 
as suas propriedades gerais. Os fatores significantes que afectam estes 
eventos são o tipo de metal, as propriedades térmicas do metal e do 
molde, as relações geométricas entre o volume e a área de superfície do 
fundido e a forma do molde. Como exemplo considera-se um metal puro 
que tem um ponto de fusão e solidificação bem definidos. O alumínio 
Fig. 17 – Vazamento na linha de moldagem 
puro solidifica aproximadamente a 600ºC, o ferro a 1537ºC e o tungsténio 
a 3410ºC. 
Quando a solidificação acaba o arrefecimento começa. O metal 
solidificado, que agora se dá pelo nome de fundido, é retirado do molde e 
arrefecido até à temperatura ambiente [2]. 
 
20 - Estrutura de grão 
 
Nas paredes do molde, o metal arrefece rapidamente devido a estas 
estarem à temperatura ambiente. O arrefecimento rápido produz um pele 
sólida, e grãos equiaxiais. Os grãos crescem na direção oposta onde se 
dá a transferência de calor do molde para o exterior. Estes grãos que têm 
orientação favorável crescem preferencialmente e são denominados grãos 
colunares. À medida que a transferência de calor diminui nas paredes do 
molde, os grãos começam a ficar equiaxiais e grosseiros. 
O desenvolvimento dos grãos é conhecido como nucleação 
homogénea, que significa que os grãos (cristais) crescem em cima de 
outros, começando pelas paredes do molde [2]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 18 – Estrutura do grão de um metal puro de fundição. 
21- Contrações 
 
Devido à suas características de expansão térmica, os metais 
contraem durante a solidificação e arrefecimento. As contracções causam 
modificações dimensionais e por vezes ruptura, como resultado de: 
 Contracção do molde de metal que arrefece antes da solidificação; 
 Contracção do metal durante a mudança da fase líquida para sólida; 
 Contracção do metal solidificado (fundido) quando a temperatura 
baixa para a temperatura ambiente. 
 
A maior contracção ocorre durante o arrefecimento do fundido. 
22- Desmoldagem 
 Após resfriado e solidificado o material fundido, é executada a retirada 
da peça do molde. (Areia dos machos e da peça, esta pode ser 
reaproveitada em outros moldes de fundição, desde que não tenha sido 
contaminada por nenhum elemento que venha a causar alguma reação. 
 Erro comum nas fundições é a contaminação de determinados materiais 
em sua superfície por outros que ficaram dispersos na areia. 
23 - Limpeza, rebarbagem 
 
Depois do fundido ser removido do molde, várias operações de 
limpeza, acabamento e inspecção podem ser necessárias de serem realizadas. 
O material externo que está encostado onde o metal entrou na cavidade, 
excessos na linha de apartação e material do molde que está nas faces do 
fundido tem de ser todo removido. 
Devido aos moldes serem em resina e metálicos é necessário fazer 
um acabamento das peças em máquinas de controlo numérico (CNC’s) 
[2]. 
24 - Defeitos de fundição 
 
Os vários defeitos podem ocorrer no processo de produção, 
dependendo dos fatores tais como os materiais, desenho das peças, e 
técnicas de processamento. Enquanto alguns defeitos afetam só a 
aparência das peças, outros podem afetar muito a integridade estrutural 
das peças finais. 
 
Alguns Defeitos dos Produtos Fundidos 
• Inclusão da areia do molde nas paredes internas ou externas da peça. 
Isso causa problemas de usinagem: os grãos de areia são abrasivos e, por 
isso, estragam a ferramenta. Além disso, causam defeitos na superfície da 
peça usinada; 
• Defeitos de composição da liga metálica que causam o aparecimento 
de partículas duras indesejáveis no material. Isso também causa desgaste da 
ferramenta de usinagem; 
• Rechupe, ou seja, falta de material devido ao processo de solidificação, 
causado por projeto de massalote mal feito; 
• Porosidade que se origina quando os gases que existem dentro do 
metal líquido não são eliminados durante o processo de vazamento e 
solidificação. Isso causa fragilidade e defeitos superficiais na peça usinada. 
Vários defeitos podem-se desenvolver em fundição (figuras 19 e 20 ). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 19 – Defeitos de fundição. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Podemos denominar os defeitos da seguinte maneira: 
 Projeções metálicas; 
 Salpicos; 
 Inclusões; 
 Cavidades, consistindo em cavidades internas ou externas redondas 
e rugosas, incluindo furos e cavidades contraídas. 
 Descontinuidades, tais como fendas, rupturas a frio ou a quente, 
devido aos rápidos arrefecimentos. Se a solidificação do metal não 
contrai livremente podem ocorrer fendas ou rupturas. Embora muitos 
fatores estão envolvidos na ruptura, o tamanho de grão grosseiro e a 
presença de segregações de baixa fusão ao longo das fronteiras de 
grão (intergranular) aumentam a tendência de ruptura a quente. Os 
vazamento incompletos resultam do metal fundido estar muito baixa 
temperatura ou de um mau vazamento. 
 Faces defeituosas, tais como pregas, dobras, abas, rugosidade, areia 
aderente, e oxidação. 
 
24 - Porosidade 
 
A porosidade na fundição por ser causada por contrações ou gases. 
Este defeito é prejudicial à ductilidade do fundido e ao acabamento 
superficial. 
As regiões porosas podem desenvolver-se em vazamentos devido às 
contrações do metal solidificado. As secções finas do fundido solidificam 
Fig. 20 – Defeitos de fundição. 
mais rápido do que as regiões mais grossas. Como resultado, o metal 
fundido não pode ser fornecido às regiões mais grossas que ainda não estão 
solidificadas. 
Devido às contrações, as superfícies da região mais grossa começa 
a solidificar, e as regiões porosas desenvolvem-se nos seus centros. 
As microporosidades podem também desenvolver-se quando o metal 
líquido solidifica e encolhe entre as dendritas e entre as ramificações das 
dendritas [9]. 
 
25 – Controle de qualidade 
 
25. 1 - Controle de Qualidade de peças fundidas: 
A inspeção de peças fundidas - como de peças produzidas por qualquer 
outro processo metalúrgico - tem dois objetivos: 
 Rejeitar as peças defeituosas; 
Preservar a qualidade das matérias-primas utilizadas na fundição e a sua 
mão-de-obra 
 
25.2 - O controle de qualidade é feito da seguinte maneira: 
 
 Controlo metalúrgico, das areias e da composição química; 
 Máquina CNC tridimensional e máquina de layout 3D; 
 Espectómetro de emissão óptica; 
 Máquinas de ensaios mecânicos; 
 Durómetros (análise de dureza Brinnel); 
 Microscópio metalográfico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 21- Controle de dureza Fig.22 Microscópio metalográfico Fig. 23- Espectómetro 
emissão óptica. 
 
Exercícios 
 
1. Na ilustração apresentada identifique os elementos indicados. 
 
 
 
2. Como é o processo de fundição em casca. 
3. Como é o processo de fundição por cera perdida. 
4. O que rechupe? 
5. Qual a diferença entre uma lingoteira e um molde metálico? 
6. Qual a diferença entre uma matriz e um molde? 
7. Explique de maneira simplificada o processamento por metalurgia do 
pó. 
8. Relacione os principais defeitos que ocorrem em peças fundidas. 
9. Quais os fatores que influenciam no vazamento do metal líquido e no 
total preenchimento do molde? 
 
	4.3 - Bi-partição do modelo
	5 - Moldagem
	 Existem diversos tipos de moldes de fundição (areia, gesso, cerâmicos e metálicos), descartáveis, recicláveis, mecanizados, manuais, etc
	Matérias-Primas
	Resinas Sintéticas
	RESINAS FENÓLICAS
	RESINAS URÉIA-FORMOL
	RESINAS FURÂNICAS
	CONVERSORES
	As superfícies do molde devem respeitar ângulos mínimos em relação ao modelo, com o objetivo de não danificar os formatos tomados pela areia durante a extração da peça que serve como modelo. Este ângulo é denominado ângulo de saída.
	5.5 - Molde Metálico
	5.6 - Moldes Permanentes
	6 - Fabricação do “macho” - macharia
	7 - Molde em areia seca
	9 - Modelo de cera descartável emmoldes para microfusão
	10. Molde coquilha
	11- Fundição por injeção
	12 - Fundição sob pressão
	12.3 - Principais Vantagens
	12.4 - Principais Desvantagens
	13- Fundição por centrifugação
	14 - Fundição de Precisão
	14.1 - Principais Vantagens e desvantagens
	14.2 - Etapas do processo de fundição de precisão pelo sistema de cera perdida
	19 - Resfriamento e solidificação
	20 - Estrutura de grão
	21- Contrações