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PROCESSO DE FUNDIÇÃO SOB PRESSÃO (1)

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PROCESSO DE FUNDIÇÃO SOB PRESSÃO 
 
 
RODRIGUES, Fabio ¹; ALEXANDRE, João Pedro ²; BARROS, João Victor ³; CUSTÓDIO, João Victor 4; DANTAS, 
João Victor 5; LEONEL, Lucas 6; LINS, Raphael Silva7. 
 
¹Graduando em engenharia mecânica, Faculdade de Talentos Humanos, Uberaba (MG), e-mail: 
fabio.faria@aluno.facthus.com.br. 
2Graduando em engenharia mecânica, Faculdade de Talentos Humanos, Uberaba (MG), e-mail: 
joão.cravo@aluno.facthus.com.br. 
3Graduando em engenharia mecânica, Faculdade de Talentos Humanos, Uberaba (MG), e-mail: 
joão.barros@aluno.facthus.com.br. 
4Graduando em engenharia mecânica, Faculdade de Talentos Humanos, Uberaba (MG), e-mail: 
joãovictor.custodioo@hotmail.com.br. 
5Graduando em engenharia mecânica, Faculdade de Talentos Humanos, Uberaba (MG), e-mail: 
joão.matos@aluno.facthus.com.br. 
6Graduando em engenharia mecânica, Faculdade de Talentos Humanos, Uberaba (MG), e-mail: 
lucas.castro@aluno.facthus.com.br. 
7Mestre em Inovação Tecnológica, Faculdade de Talentos Humanos, Uberaba (MG), e-mail: rslins@facthus.edu.br. 
 
 
RESUMO: Fundição sob pressão é um processo que consiste em forçar o metal líquido fundido sob pressão, 
a entrar na cavidade da matriz preenchendo-a no formato da peça que se deseja obter. A partir desse 
processo é possível se fabricar peças com as características e complexidade desejadas.Os tipos de fundição 
sob pressão que existem são: Fundição sob pressão em câmara quente; Fundição sob pressão em câmara fria 
e Fundição sob pressão com vácuo. no caso da câmara a quente todo o processo de fundição é feito dentro de 
uma câmara aquecida, no processo da câmara a frio todo o processo de fundição é feito dentro de uma 
câmara com temperatura ambiente e no com vácuo a fundição é feita usando o vácuo para evitar que tenham 
bolhas de ar no meio da peça quando solidificar. As vantagens desse processo são: capacidade de produzir 
formas mais complexas; Produção de peças com paredes mais finas e melhores tolerâncias dimensionais; 
Alta capacidade de produção; Acabamento na superfície de ótima qualidade; Matrizes que duram muito; 
Algumas ligas, como as de alumínio, apresentam maiores resistências que se fundidas em areia. As 
desvantagens desse processo são: Dimensões das peças são limitadas; Ar retido no interior da matriz pode 
causar porosidades nas peças; Equipamento e acessórios de alto custo, sendo viáveis apenas para altos 
volumes de produção; Processo só é empregado para ligas cujas temperaturas de fusão não são superiores às 
das ligas à base de cobre. 
 
PALAVRAS-CHAVE: Fundição; pressão; vantagens; peças; produção; 
 
PRESSURE CASTING PROCESS 
 
ABSTRACT: Casting under pressure is a process that consists of forcing the molten liquid metal under 
pressure, entering the cavity of the filled matrix - a non-shape of the part that is desired to obtain. From this 
process it is possible to manufacture parts with the desired characteristics and complexity. The types of 
pressure casting that exist are: Hot pressure casting; Cold Chamber Pressure Casting and Pressure Casting. 
in the case of the hot chamber the entire casting process is done inside a heated chamber, in the cold 
chamber process the entire casting process is done inside a chamber at room temperature and in the vacuum 
the casting is done using vacuum to avoid having air bubbles in the middle of the piece when it solidifies. 
The advantages of this process are: Production of more complex shapes; Production of parts with thinner 
walls and tighter dimensional tolerances; High production capacity; Excellent quality surface finish; High 
durability dies; Some alloys, such as aluminum, have greater strength than if cast in sand. The 
disadvantages of this process are: Part dimensions are limited; Air trapped inside the die can cause porosity 
in the parts; High cost equipment and accessories, being viable vionly for high production volumes; Process 
is only used for fused cast alloys not superior to copper-based alloys. 
 
KEYWORDS: Foundry; pressure; benefits; parts; production; 
 
 
INTRODUÇÃO 
A Fundição sob pressão oferece uma maneira 
econômica de produzir grandes quantidades de peças 
complexas e de restritas tolerâncias em alumínio, 
magnésio, zinco e ligas de cobre. O material tem que 
suportar tanto pressão, quanto altas temperaturas. 
 
 
MATERIAIS E MÉTODOS 
Nesse artigo foi realizada a busca bibliográfica 
de artigos e teses, especialmente de mestrado e 
doutorado, sobre processo de Fundição, fundição sob 
pressão. A pesquisa foi baseada em repositórios de 
grandes instituições de ensino superior, bem como em 
bancos de dados acadêmicos. Não houve delimitação 
de período para a seleção dos trabalhos, mas priorizou-
se os mais recentes. 
 
PROCESSO DE FUNDIÇÃO SOB 
PRESSÃO 
Fundição sob pressão que também é chamada de 
injeção por pressão é um processo que consiste em 
forçar o metal líquido fundido, a entrar na cavidade da 
matriz preenchendo-a no formato da peça que se 
deseja obter e deixando o metal liquido sobre pressão. 
A partir desse processo é possível se fabricar peças 
com as características e complexidade desejadas. (Dias, 
2018) 
 Quando entra na cavidade da matriz, o metal 
acaba expulsando o ar de dentro dela preenchendo 
todos os espaços da matriz, e o molde sofre 
compactação para diminuir o volume das 
microporosidades devido a solidificação. (Dias, 2018) 
 As peças feitas a partir da fundição por 
pressão possuem melhores propriedades mecânicas e 
estruturais se comparadas com as peças produzidas por 
fundição em areia ou gravidade. Os metais que são 
mais usados seriam o cobre, o alumínio, o magnésio e 
para as ligas o latão e a liga de zinco. (Dias, 2018) 
Ocorre está restrição quanto aos metais e ligas 
usados, porque a matriz é feita em aço sendo que o 
metal líquido que irá ser injetado não pode possuir 
temperatura de fusão próxima da matriz ou ela irá 
acabar deformando-o. (Dias, 2018) 
 A matriz é aquecida para ocorrer uma melhor 
fluidez e um maior equilíbrio térmico. São usados 
lubrificantes especiais para se reduzir o atrito e 
melhorar a desmoldagem. A injeção pode ser realizada 
de dois modos: 
• Máquinas de câmara fria: Podemos injetar diversos 
tipos de materiais, principalmente alumínio, 
magnésio e latão. O material fundido ataca o 
sistema de pressurização. A câmara de pressão 
possui um orifício de vazamento e o contato com o 
metal líquido ocorre apenas no momento do 
vazamento. (Dias, 2018) 
• Máquinas de câmara quente: o sistema de injeção 
se encontra totalmente mergulhado no metal 
líquido, o que irá gerar um grande desgaste das 
partes imersas. Usada para metais com baixo ponto 
de fusão como zinco, chumbo e estanho. (Dias, 
2018) 
 O processo de fabricação por fundição é um 
método amplamente utilizado na indústria para a 
obtenção de componentes mecânicos diversos. Uma 
das modalidades de fundição que se pode destacar é a 
fundição sob pressão. Para esse tipo específico de 
processo, é imprescindível a utilização de pinos 
extratores para expulsar o produto para fora do molde. 
O mau dimensionamento do sistema de extração pode 
causar sérios problemas no funcionamento do molde e 
consequentemente trazer prejuízos indesejáveis. 
Vantagens do processo: 
• Pode produzir formas mais complexas; 
• Pode produzir peças com paredes mais finas e 
tolerâncias dimensionais mais estreitas por causa 
que a pressão segura a quinas; 
▪ Tem alta capacidade de produção; 
▪ Consegue um acabamento superficial de ótima 
qualidade; 
▪ Suas matrizes são de alta durabilidade; 
▪ Algumas ligas, como as de alumínio, apresentam 
maiores resistências que se fundidas em areia. 
Desvantagens do processo: 
▪ As dimensões das peças são limitadas; 
▪ Se tiver ar retido no interior da matriz isso pode 
causar porosidades nas peças; 
▪ Tem equipamento e acessórios de alto custo, sendo 
viáveis apenas para altos volumes de produção; 
▪ Processo só é empregado para ligas cujas 
temperaturas de fusão não são superiores às dasligas à base de cobre. 
 
 
FASES DE INJEÇÃO DO PROCESSO DE 
FUNDIÇÃO SOB PRESSÃO 
A primeira fase de injeção termina quando todo 
o volume de metal da câmara está todo preenchido pelo 
metal líquido e pode ser calculado para facilitar na 
definição dos parâmetros de injeção. (RSCP, 2017) 
O curso da primeira fase de injeção pode ser 
calculado, para isto é necessário conhecer a massa total 
de metal que vai ser injetado e a partir desta 
informação pode-se calcular o volume total de metal a 
ser injetado. (RSCP, 2017) 
A Figura 1 ilustra a 1° fase do processo de 
injeção 
Figura 1: 1° FASE DO PROCESSO DE 
INJEÇÃO 
 
Fonte: (RSCP, 2017) 
 
FASES DE INJEÇÃO – 2° FASE 
Enchimento do molde. Velocidade do pistão 
varia de 30 a 60 m/s. O enchimento não deve aprisionar 
bolhas de gases ou ar. A alta pressão de injeção não vai 
expulsar os gases, só vai comprimi-los dentro da peça. 
(RSCP, 2017) 
A Figura 2 ilustra a 2° fase do processo de 
injeção 
 
Figura 2: 2° FASE DO PROCESSO DE 
INJEÇÃO 
 
Fonte: (RSCP, 2017) 
 
Se bolhas de ar ficarem presas no metal que está 
na câmara de injeção, elas irão fazer parte do metal 
durante a fase de enchimento, aquecimento da peça a 
450oC por uma hora pode revelar a presença de ar 
aprisionado na peça. (RSCP, 2017) 
 
FASES DE INJEÇÃO – 3a FASE 
A terceira fase determina a força de injeção da 
máquina e a pressão específica de injeção. 
É responsável pela compactação final do metal 
injetado imediatamente após a segunda fase de injeção, 
compensando a contração de metal, diminuindo a 
presença de porosidades. (RSCP, 2017) 
É utilizada em peças com paredes grossas e que 
sejam alimentadas por canais generosos a fim de 
permitir a transmissão de pressão. 
Geralmente a terceira fase é empregada em 
peças que exigem que sejam lisas. 
Em ligas eutéticas é mais difícil o recalque, não 
existe a zona pastosa comum das ligas hipoeutéticas. 
O recalque é mais indicado para peças com 
secções mais espessas, efeito de massalote. Caso não 
haja a fase de recalque a espessura do biscoito pode ser 
menor. (RSCP, 2017) 
A Figura 3 ilustra a 3° fase do processo de 
injeção 
 
Figura 3: 3° FASE DO PROCESSO DE 
INJEÇÃO 
 
Fonte: (RSCP, 2017) 
 
FORÇAS NO MOLDE 
 
FORÇA DE INJEÇÃO – F 
F = PO ( D2/4) (kg) 
PO = Pressão do óleo hidráulico (kg/cm2 ) 
D = Diâmetro do pistão hidráulico (cm) 
PRESSÃO ESPECÍFICA DE INJEÇÃO – PE 
PE = F/(.d2/4) (kg/cm2 ) 
F = Força de injeção (kg) 
 d = Diâmetro do pistão de injeção (cm) 
FORÇA DE ABERTURA DO MOLDE – FA 
FA = PE . AP (kg) 
PE = Pressão específica de injeção (kg/cm2 ) 
AP = Área projetada (cm2 ) 
FORÇA DE FECHAMENTO DO MOLDE –FF 
FF = FA . CS (kg) 
FA = Força de abertura do molde (kg) 
CS = Coeficiente de segurança = 1,2 
A Figura 4 representa as forças no molde 
 
 
 
 
Figura 4: FORÇAS NO MOLDE 
 
fonte: (RSCP, 2017) 
 
O PROCESSO DE FUNDIÇÃO DE 
ALUMÍNIO SOB PRESSÃO 
 
O processo de fundição sob pressão é o que 
mais se destaca dentre os processos de fundição de 
alumínio, sendo durante muito tempo restrito a 
utensílios domésticos, componente de eletrodomésticos 
e de equipamento de escritório. Na década de 70, com a 
crise do petróleo, as indústrias automobilísticas foram 
obrigadas a buscar alternativas para tornar os carros 
mais leves, consumindo menos combustível, sendo as 
ligas de alumínio uma boa opção por possuir o peso 
bem menor que o aço. Diversas dessas aplicações são 
ilustradas na Figura 5. 
 
Figura 5: APLICAÇÕES DE PEÇAS DE 
ALUMÍNIO FABRICADAS POR FUNDIÇÃO SOB 
PRESSÃO 
 
Fonte: (Viana, 2013) 
 
Inicialmente as peças em ligas de alumínio se 
restringiam a aplicações de menor importância na 
indústria automobilística, como frisos, suportes e 
maçanetas, mas atualmente já vem sendo utilizadas em 
aplicações mais críticas como blocos de motor (), como 
ilustra a Figura 6. 
 
Figura 6: BLOCO DE MOTOR DE ALUMÍNIO 
FABRICADO POR FSP. 
 
Fonte: (Viana, 2013) 
 
O processo de fundição sob pressão consiste em 
injetar um metal liquido (liga de alumínio, zinco ou 
magnésio) contido em um recipiente para o interior da 
cavidade de um molde, submetendo o metal a altas 
pressões. O processo é dividido em dois tipos de 
acordo com o sistema de injeção utilizado: câmara 
quente ou fria (MALAVAZI, 2005). O presente 
trabalho se restringirá ao processo de câmara fria. 
A Figura 3 ilustra as etapas do ciclo do processo 
de FSP, onde, com o molde fechado, o metal líquido é 
vazado na câmara de injeção alojada na parte fixa do 
molde (Figura 7), o pistão de injeção avança 
lentamente para retirar os gases da câmara de injeção 
(Figura 8), avança rapidamente para preencher a 
cavidade do molde (Figura 9), aplica uma elevada 
pressão sob o metal durante sua solidificação (Figura 
10) e após a abertura do molde (Figura 11) a peça é 
extraída por pinos localizados na parte móvel do molde 
(Figura 12) 
Figura 7: CICLO DO PROCESSO DE 
FUNDIÇÃO SOBRE PRESSÃO ETAPA 1 
 
Fonte: (Viana, 2013) 
 
 
 
 
 
Figura 8: CICLO DO PROCESSO DE 
FUNDIÇÃO SOBRE PRESSÃO ETAPA 2 
 
Fonte: (Viana, 2013) 
 
Figura 9: CICLO DO PROCESSO DE 
FUNDIÇÃO SOBRE PRESSÃO ETAPA 3 
 
Fonte: (Viana, 2013) 
 
Figura 10: CICLO DO PROCESSO DE 
FUNDIÇÃO SOBRE PRESSÃO ETAPA 4 
 
fonte: (Viana, 2013) 
 
 
 
 
Figura 11: CICLO DO PROCESSO DE 
FUNDIÇÃO SOBRE PRESSÃO ETAPA 5 
 
Fonte: (Viana, 2013) 
 
Figura 12: CICLO DO PROCESSO DE 
FUNDIÇÃO SOBRE PRESSÃO ETAPA 6 
 
Fonte: (Viana, 2013) 
 
A POROSIDADE NO PROCESSO DE 
FUNDIÇÃO SOB PRESSÃO DE ALUMÍNIO 
 
As porosidades são vazios ou poros preenchidos 
com gases onde deveria existir metal, e devido à 
natureza física dos metais, as peças fundidas tendem a 
ter porosidade. As razões mais comuns para o 
surgimento da porosidade são a contração devido à 
solidificação e a presença de gases no metal fundido. 
(Viana, 2013) 
Segundo (Viana, 2013), vários estudos têm 
demonstrado como a porosidade varia com as diversas 
condições operacionais, e que a quantidade total de 
porosidade em um componente é função da contração 
devido à solidificação e da presença de gases inclusos. 
A contração resultante da solidificação é uma 
característica dos metais e a inclusão de gases ocorre 
devido às condições do processo de fundição. 
Porosidade por contração ou rechupe são vazios 
em peças fundidas que surgem devido à mudança 
volumétrica que ocorre durante a solidificação das ligas 
fundidas. Os poros têm formato irregular não esférico, 
e o metal ao seu redor tem aparência dendrítica. A 
Figura 13 ilustra a forma dos poros causados por 
contração. 
 
 
Figura 13: POROSIDADES POR 
CONTRAÇÃO 
 
Fonte: (Viana, 2013) 
 
A porosidade por gases é provavelmente o tipo 
mais comum de porosidade em peças fundidas sob 
pressão, e sua aparência se distingue da porosidade por 
contração por apresentar formato circular (bolhas) na 
seção em corte, com o fundo liso e brilhante na grande 
maioria dos casos. A Figura 4b ilustra a forma dos 
poros causados por gases. Ainda que o metal seja 
submetido a grandes pressões durante a solidificação, 
devido à relação geométrica entre pressão e tamanho 
das bolhas, a partir de pressões mais elevadas o 
tamanho das bolhas diminui pouco, e ainda causam 
como consequência o aumento de rebarbas. 
A Figura 14 ilustras as porosidades causadas por 
gases. 
 
Figura 14: POROSIDADE POR GASES 
 
Fonte: (Viana, 2013) 
 
FUNDIÇÃO SOB PRESSÃO EM CÂMARA 
QUENTE 
O sistema de injeção encontra-se mergulhado no 
metal líquido e o arranjo permite o enchimento do 
molde em curto tempo com baixa perda de 
temperatura do metal. 
Utilizado para ligas com baixos pontos de fusão: 
Mg – Zn –Sn-Pb 
Peças de até 23Kg 
Ligas de Al em dispositivos sem êmbolo à base 
de ar comprimido. 
A figura 15 ilustra o maquinário para fundição 
em câmara quente. 
 
Figura 15: MAQUINÁRIO PARA 
FUNDIÇÃO EM CÂMARA QUENTE 
 
Fonte: (Verran, 2010) 
 
FUNDIÇÃO SOB PRESSÃO EM CÂMARA FRIAO sistema de injeção não fica mergulhado no 
metal líquido. 
Cada vez mais utilizado em função das 
exigências crescentes quanto a qualidade das peças 
injetadas. 
Utilizado para ligas com maiores pontos de 
fusão: 
 Cu – Al - Mg – Zn 
A figura 16 ilustra o maquinário para fundição 
em câmara fria, a Figura 17 ilustra o ciclo do processo 
de fundição sob pressão em máquina de câmara fria 
horizontal, e a Figura 18 ilustra o Ciclo do Processo de 
Fundição sob Pressão em Máquina de Câmara Fria 
Vertical. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 16: MAQUINÁRIO PARA 
FUNDIÇÃO EM CÂMARA FRIA 
 
 
Fonte: (Verran, 2010) 
 
Figura 17: CICLO DO PROCESSO DE 
FUNDIÇÃO SOB PRESSÃO EM MÁQUINA DE 
CÂMARA FRIA HORIZONTAL 
 
Fonte: (Verran, 2010) 
 
Figura 18: Ciclo do Processo de Fundição sob 
Pressão em Máquina de Câmara Fria Vertical 
 
Fonte: (Verran, 2010) 
 
FUNDIÇÃO SOB PRESSÃO COM E SEM 
O USO DE VÁCUO 
Na concepção de canais de ataque, canais de 
distribuição e aberturas de escape dos gases na 
fundição a alta pressão, procura-se obter um padrão de 
fluxo que reduza as inclusões de ar ou desloque o ar 
inteiro para as aberturas de escape e válvulas de 
ventilação. (Ripplinger, 2016) 
Um método comum consiste na remoção do ar 
existente no sistema de injeção, com o uso do vácuo. 
segundo (Ripplinger, 2016) Apesar da fundição 
sob pressão com vácuo oferecer uma possível solução 
para a problemática indicada, ela significa custos 
adicionais em virtude dos componentes empregados na 
cavidade, assim como uma infraestrutura mais 
complexa da máquina de fundição. 
Em uma empresa de grande porte, a fundição 
sob pressão com uso do vácuo foi substituída pela 
fundição sob pressão convencional sem vácuo, com 
ventilação forçada. (Ripplinger, 2016) 
O motivo principal foi a necessidade de reduzir 
os custos e prazos. 
levando-se em consideração o requisito 
qualidade, a empresa revisou todo o sistema, desde os 
canais de alimentação e distribuição. 
O resultado foi um processo de fundição sob 
pressão convencional sem o vácuo, que forneceu bons 
resultados já na primeira tentativa. 
A simulação numérica da fundição sob pressão 
foi primordial neste processo. Graças às tecnologias 
avançadas assistidas por computador, a simulação 
fornece informações valiosas, que apoiam o trabalho do 
engenheiro de fundição em uma fase prematura do 
desenvolvimento, reduzindo o tempo entre a concepção 
e a fabricação. (Ripplinger, 2016) 
a Figura 19 representa um maquinário de fundir 
material sobre pressão a vácuo 
 
Figura 19: MAQUINÁRIO DE FUNDIR 
MATERIAL SOBRE PRESSÃO A VÁCUO 
 
Fonte: (Ripplinger, 2016) 
 
 
 
DESAFIOS DA FUNDIÇÃO SOB PRESSÃO 
COM USO DO VÁCUO 
A fundição sob pressão com vácuo está 
associada a diversos desafios construtivos, que levaram 
a esta empresa de grande porte a declinar o uso 
contínuo desta técnica. (Ripplinger, 2016) 
Os fatores decisivos nesse sentido são: 
Manutenção excessiva das matrizes. Em cada 
válvula de ventilação é possível economizar R$ 4 mil. 
As placas de ventilação reduzem a capacidade 
de fechamento, pois diminuem a superfície útil e 
requerem uma força de fechamento maior. 
Maior formação de rebarbas na linha de 
separação, na área dos canais de resfriamento e das 
placas de ventilação. Em casos extremos, a rebarba 
pode alcançar as furações dos pinos de guia, o que 
impede o fechamento correto da matriz e provoca uma 
maior formação de rebarbas nos ciclos seguintes. 
O maior desafio ao se substituir um sistema de 
ventilação com vácuo por um sistema convencional foi 
utilizar o máximo possível de canais de alimentação e 
distribuição, para evitar uma revisão completa dos 
insertos de matriz da placa de fixação. 
 
 
DIFERENÇAS DE PROCESSOS DE 
FUNDIÇÃO 
Segundo (RODRIGUES, 2005) As peças 
fundidas por plasma/ pressão apresentaram maior 
flexibilidade e as fundidas por indução/centrifugação 
apresentaram maior rigidez. Consequentemente, as 
forças de retenção foram, em geral, maiores para os 
corpos-de-prova obtidos por indução/centrifugação do 
que para aqueles obtidos por plasma/ pressão, com 
exceção da condição experimental de retenção 0,75 
mm. Os corpos-de-prova fundidos por 
indução/centrifugação apresentaram, tanto para o Ti CP 
quanto para a liga de Co-Cr, maiores valores de 
microdureza Vickers do que os fundidos por plasma/ 
pressão. O Ti CP fundido pelo método de 
indução/centrifugação resultou em microestrutura de 
aspecto Widmanstätten, enquanto quando fundido pelo 
método de plasma/ pressão tem aspecto metalográfico 
tipo feather-like. Para a liga de Co-Cr, ambos os 
métodos resultaram em microestrutura dendrítica, mais 
fina para o método de plasma/ pressão. O Ti cp e a liga 
de Co-Cr, parecem ser afetados pela velocidade de 
resfriamento associada ao equipamento utilizado. Na 
análise química não foram detectadas alterações de 
composição dos materiais que indicassem 
contaminação resultante dos métodos de fundição 
utilizados. 
 
 
 
REVISÃO DE LITERATURA 
O processo de fundição sob pressão de ligas de 
alumínio é utilizado na indústria automotiva para a 
produção de peças diversas. Dentre as principais 
vantagens deste processo, destaca-se a possibilidade de 
produção de peças complexas, com seções delgadas, e 
a alta velocidade de produção. (GONÇALVES, 2012) 
 Apesar desses pontos positivos, o reduzido 
tempo de ciclo e as elevadas temperaturas ( 700°C) 
envolvidas promovem danos por fadiga térmica na 
superfície de trabalho das matrizes. Após milhares de 
peças produzidas, surgem trincas em regiões críticas, 
que crescem com o aumento da produção até atingirem 
condições que inviabilizam o uso da matriz, levando ao 
seu fim de vida. (GONÇALVES, 2012) 
Na última década, novos aços de alta tenacidade 
e melhor resistência a quente, bem como tratamentos 
termoquímicos como a nitretação sob plasma vêm 
sendo aplicados em tais matrizes, retardando 
significativamente o fim de vida. Neste contexto, o 
presente trabalho visou estudar o fim de vida de 
matrizes de fundição sob pressão, relacionando-o aos 
aspectos microestruturais da superfície nitretada e 
tensões residuais inseridas durante processo de 
nitretação e as condições do processo de fundição. 
(GONÇALVES, 2012) 
Para o estudo, os aços AISI H13, AISI H11 com 
redução do teor de Si e DIN WNr. 1.2367, foram 
temperados e revenidos para dureza na faixa de 48 a 50 
HRC e posteriormente nitretados sob plasma em 
diversas condições de temperatura, tempo e 
composição da atmosfera gasosa. Foram feitos ensaios 
de medições de tensões residuais, perfis de dureza, 
metalografia e difração de Raios-X. Para o estudo de 
fadiga térmica, foi utilizado o software DEFORM 
3D™ para simular os danos ocasionados pelos 
mecanismos de fadiga térmica nas superfícies das 
matrizes com a presença e ausência de camada 
nitretada. (GONÇALVES, 2012) 
Os resultados obtidos mostraram que a variação 
dos parâmetros de nitretação, tais como: tempo, 
temperatura e percentual de nitrogênio, afetam o perfil 
de dureza e de tensões residuais presentes na camada 
nitretada, bem como os microconstituintes da camada 
nitretada. 
Também foi verificado que a variação dos 
teores de elementos de liga de aços ferramenta para 
trabalho a quente, no H3 mudam o perfil de dureza e de 
tensões residuais de compressão das camadas 
nitretadas. O material nitretado, após ser submetido em 
temperatura elevada, apresenta redução no nível de 
tensões residuais de compressão, ocorrendo processo 
de alívio de tensões. (GONÇALVES, 2012) 
O mesmo efeito não é tão fortemente verificado 
no perfil de dureza do material. Deste modo, foi 
possível verificar que nos primeiros ciclos de injeção 
de alumínio, os mecanismos responsáveis por retardar a 
nucleação das trincas térmicas são a presença de 
tensões residuais de compressão na superfície do 
material e maior dureza local, dada pela maior dureza a 
quente existente no perfil de dureza da camada 
nitretada. (GONÇALVES, 2012) 
Para estágiosmais avançados de ciclagem 
térmica, apenas a maior dureza local será responsável 
por retardar a nucleação das trincas térmicas. A 
simulação demonstrou que o dano térmico gerado 
durante processo de fadiga térmica é mais intenso no 
processo em que a matriz permanece exposta por 
tempos mais longos em elevadas temperaturas. 
(GONÇALVES, 2012) 
O conhecimento destas características pode 
auxiliar a retardar o dano na superfície da matriz, via 
alterações do processo de fundição, ou das 
características dos aços ferramenta (dada pela 
tenacidade e resistência a quente da liga empregada na 
matriz), ou dos tratamentos térmicos e ou dos 
tratamentos de superfície, como a nitretação sob 
plasma, aplicados às matrizes. (GONÇALVES, 2012) 
 
CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Após o término da elaboração deste artigo e das 
pesquisas feitas para a construção dele próprio, 
podemos verificar que a fundição sob pressão é 
indicada, dentre os processos de fundição, quando se 
quer fazer peças de dimensões complexas e com um 
bom acabamento superficial das peças. 
Na fundição sob pressão, a dimensão das peças 
é controlada pelo molde que deve ser feito de um 
material resistente a altas temperaturas e com grande 
durabilidade pois após ter feito o molde esse molde 
deve ser utilizado varias vezes para fazer a mesma peça 
já que o processo de fundição sob pressão só é 
recomendado caso queira produzir aquela peça em 
massa. Esse processo gera ótimas propriedades 
mecânicas as peças. 
A FSP costuma ser mais utilizado em metais 
com alta ductilidade como o zinco, o alumínio, o cobre 
e o magnésio. 
 O material utilizado como matéria prima deve 
ser um metal liquido de Baixa contração, Alta fluidez, 
Grande intervalo de solidificação, baixa oxidação e 
Boa resistência a trincas a quente como por exemplo o 
alumínio. 
Portanto, a fundição sob pressão é um processo 
importante e facilitador quando se trata da produção de 
peças complexas em larga escala, utilizando uma 
grande variedade de ligas metálicas. 
 
 
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