Noções Básicas de Fundição - Iberê Roberto Duarte

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SOCIEDADE EDUCACIONAL DE SANTA 
CATARINA 
SOCIESC 
 
 
 
 
 
 
NOÇÕES BÁSICAS DE FUNDIÇÃO 
PROCESSOS 
 
 
 
 
Iberê Roberto Duarte 
 
 
 
 
 
JOINVILLE 
OUTUBRO/2004 
 
 
2 
 
SUMÁRIO 
 
INTRODUÇÃO ...................................................................................................................... 5 
1 - METALURGIA ........................................................................................................ 6 
1.1 - História ..................................................................................................................... 6 
1.2 - Fluxograma da Metalurgia ..................................................................................... 18 
2 - FUNDIÇÃO ............................................................................................................ 19 
2.1 - Conceito ................................................................................................................. 19 
2.2 - Fluxograma da Fundição em areia ......................................................................... 19 
2.3 - Processos de fundição ............................................................................................ 20 
3 - MODELO/CAIXA DE MACHO ............................................................................ 30 
3.1 - Definições............................................................................................................... 30 
3.2 - Classificação .......................................................................................................... 30 
3.3 - Aspectos importantes ............................................................................................. 30 
4 - MOLDE .................................................................................................................. 40 
4.1 - Definição ................................................................................................................ 40 
4.2 - Partes constituintes do molde ................................................................................. 40 
5 – PROPRIEDADES DA AREIA/MOLDE/MACHO ............................................... 53 
5.1 – Comportamento do molde ..................................................................................... 53 
5.2 – Permeabilidade ...................................................................................................... 53 
5.3 – Compactabilidade .................................................................................................. 53 
5.4 – Resistência ............................................................................................................. 54 
5.5 – Fluxibilidade .......................................................................................................... 54 
5.6 – Plasticidade ............................................................................................................ 54 
5.7 – Refratariedade ....................................................................................................... 54 
5.8 – Dureza .................................................................................................................... 54 
5.9 – Inércia química ...................................................................................................... 54 
5.10 – Difusidade térmica ................................................................................................ 55 
5.11 – Colapsibilidade ...................................................................................................... 55 
5.12 – Desmoldabilidade .................................................................................................. 55 
6 – PROCESSO AREIA A VERDE ............................................................................ 56 
6.1 – Definição ............................................................................................................... 56 
6.2 – Areia base .............................................................................................................. 56 
6.3 – Argila ..................................................................................................................... 56 
6.4 – Água ....................................................................................................................... 57 
6.5 – Aditivos.................................................................................................................. 57 
6.6 – Ciclo de mistura ..................................................................................................... 58 
6.7 – Variáveis do processo ............................................................................................ 59 
6.8 – Defeitos característicos.......................................................................................... 59 
6.9 – Controles do processo ............................................................................................ 60 
6.10 – Aplicações ............................................................................................................. 60 
6.11 – Vantagens e desvantagens ..................................................................................... 60 
7 – PROCESSO CO2/RESINA FENÓLICA ................................................................ 61 
7.1 – Definição ............................................................................................................... 61 
7.2 – Cura ....................................................................................................................... 61 
7.3 – Composição típica/tempos de mistura ................................................................... 61 
 
3 
7.4 – Enchimento e gasagem .......................................................................................... 61 
7.5 – Aditivos.................................................................................................................. 61 
7.6 – Características da resina ........................................................................................ 61 
7.7 – Características do processo ................................................................................... 62 
7.8 – Higiene e segurança ............................................................................................... 62 
8 – CURA A FRIO....................................................................................................... 63 
8.1 – Definição ............................................................................................................... 63 
8.2 – Componentes do processo ..................................................................................... 63 
8.3 – Tipos de resinas/catalisadores/misturas usuais ...................................................... 63 
8.4 – Ordem de adição dos componentes ....................................................................... 63 
8.5 – Equipamentos de preparação ................................................................................. 63 
8.6 – Método de enchimento dos moldes/caixa de macho ............................................. 64 
8.7 – Variáveis de utilização .......................................................................................... 64 
8.8 – Pintura .................................................................................................................... 64 
8.9 – Estocagem .............................................................................................................. 64 
8.10 – Defeitos típicos nas peças ...................................................................................... 64 
8.11 – Aplicação ............................................................................................................... 64 
8.12 – Vantagens/desvantagens ........................................................................................65 
9 – PROCESSO SHELL .............................................................................................. 66 
9.1 – Definição ............................................................................................................... 66 
9.2 – Componentes da mistura ....................................................................................... 66 
9.3 – Cura ....................................................................................................................... 66 
9.4 – Classificação do processo ...................................................................................... 66 
9.5 – Método de enchimento .......................................................................................... 67 
9.6 – Variáveis de utilização .......................................................................................... 67 
9.7 – Ferramental ............................................................................................................ 67 
9.8 – Componentes das Máquinas .................................................................................. 67 
9.9 – Ferramental ............................................................................................................ 67 
9.10 – Pintura .................................................................................................................... 67 
9.11 – Colagem ................................................................................................................. 68 
9.12 – Higiene e segurança ............................................................................................... 68 
9.13 – Defeitos típicos ...................................................................................................... 68 
9.14 – Aplicações ............................................................................................................. 68 
9.15 – Vantagens e desvantagens ..................................................................................... 68 
10 – PROCESSO CO2/SILICATO DE SÓDIO ............................................................. 70 
10.1 – Definição ............................................................................................................... 70 
10.2 – Componentes/composição/ciclo ............................................................................ 70 
10.3 – Cura ....................................................................................................................... 70 
10.4 – Métodos de confecção e gasagem ......................................................................... 70 
10.5 – Gasagem ................................................................................................................ 71 
10.6 – Equipamentos/acessórios ....................................................................................... 71 
10.7 – Pintura .................................................................................................................... 71 
10.8 – Defeitos típicos ...................................................................................................... 71 
10.9 – Vantagens e desvantagens ..................................................................................... 71 
11 – PROCESSO SHAW............................................................................................... 73 
11.1 – Definição ............................................................................................................... 73 
11.2 – Componentes do processo ..................................................................................... 73 
 
4 
11.3 – Composição típica ................................................................................................. 73 
11.4 – Ciclo de mistura ..................................................................................................... 73 
11.5 – Fases de confecção do molde ................................................................................ 74 
11.6 – Aplicações ............................................................................................................. 74 
11.7 – Vantagens e desvantagens ..................................................................................... 74 
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA ....................................................................................... 75 
 
 
5 
 
INTRODUÇÃO 
 
 O conteúdo proposto procura apresentar os esclarecimentos iniciais sobre a 
tecnologia do processo de fundição na metalurgia. A fundição é um processo muito antigo 
e ao mesmo tempo muito novo em função das novas tecnologias. Como processo produtivo 
na humanidade é tido como um dos processos básicos de obtenção de produtos, é um 
processo de transformação muito rápido, é possível obter formas complexas em regime de 
alta produção. 
 As informações aqui contidas foram compiladas para ajudar o fundidor a entender 
as bases dos diversos processos de fundição, seguindo para os processos de fundição em 
areia. Os processos em areia aqui descritos são: o processo areia a verde, shell, cura a frio, 
CO2 e o processo cerâmico Shaw. Isto decorre devido a necessidade de atendimento 
específico de um grupo de fundidores. 
 Cabe ao fundidor continuar o processo de aperfeiçoamento dos assuntos de acordo 
com a sua especificidade a fim de obter detalhamento de aplicação prática ou orientativos, 
principalmente no que se refere aos processos com molde permanente, cálculos em sistema 
de alimentação e canais, projetos. 
 
 
6 
 
1 - METALURGIA 
1.1 - História 
 Pequena crônica do ferro e do aço. 
 
 
 
 
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1.2 - Fluxograma da Metalurgia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 MINÉRIO 
 METALURGIA EXTRATIVA 
 MATÉRIA PRIMA METÁLICA 
METALURGIA DO PÓ FUSÃO 
FUNDIÇÃO CONFORMAÇÃO 
 PLÁSTICA 
 PRODUTO SEMI-ACABADO 
USINAGEM TRATAMENTO TÉRMICO SOLDAGEM 
PRODUTO 
 
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2 - FUNDIÇÃO 
2.1 - Conceito 
 Trata-se do processo de obtenção de peças que consiste em vazar um metal líquido 
dentro de um molde, que pode ser permanente ou perdido. Logo após a solidificação do 
metal procede-se a extração da peça que segue para processo de limpeza e controle. A peça 
obtida é normalmente um produto semi-acabado. 
 
2.2 - Fluxograma da Fundição em areia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROJETO 
MODELAÇÃO 
MODELO CAIXA DE MACHO 
PREP. AREIA MOLDAGEM MACHARIA PREP. AREIA 
MOLDE 
VAZAMENTO 
FUSÃO PREP. CARGA RESFRIAMENTO 
DESMOLDAGEM 
SEPARAÇÃO DE CANAIS E 
ALIMENTADORES 
LIMPEZA/REBARBAÇÃO 
TRAT. TÉRMICO 
EXPEDIÇÃO 
 
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2.3 - Processos de fundição 
2.3.1 - Fundição em areia 
 Consiste na fabricação de moldes e machos usando como material básico areia e 
aglomerantes e aditivos, trata-se de um processo de fundição do tipo molde perdido. O 
molde pode possuir ou não machos, depende da complexidade da peça. Os processos em 
areia normalmente utilizados pelas fundições são: 
 - Areia a verde 
- Óleo 
- CO2/Silicato de sódio 
 - CO2/Resina fenólica 
 - Cura frio 
- Caixa fria 
- Cura a frio 
 - Caixa quente 
 - Shell 
2.3.2 - Molde permanente por gravidade 
 Normalmente usados para produção de peças em ligas não-ferrosas. Consiste de um 
molde metálico (ferro fundido ou aço), no qual é vazado o metal líquido como em fundição 
em areia, por gravidade, aguarda-se a solidificação do mesmo e procede-se a extração da 
peça. Para evitar aderência do metal no molde o mesmorecebe uma camada de tinta 
refratária, no massalote a tinta usada é do tipo isolante. A vida útil do molde depende 
principalmente da liga vazada, geometria da peça, regime de produção, tipo de metal usado 
para construi-lo. Dependendo do tipo da peça o custo do molde é elevado. O processo 
possui uma vasta gama de aplicações, indo desde eletrodomésticos, transportes em geral, 
máquinas. 
 
 
 
Fig. 1 - Esquema de um molde metálico 
 
 
 
 
 
21 
 
Fig. 2 – Partes principais de uma coquilhadeira e coquilha. 
 
 
Fig. 3 – Coquilhadeira hidráulica. 
 
 
 
 
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2.3.3 - Molde permanente a baixa pressão 
 Neste caso o molde é metálico, mas, o enchimento do molde ocorre de baixo para 
cima. No interior do cadinho que contem o metal líquido existe um tubo de subida para o 
metal, o mesmo é feito de ferro fundido cinzento ou cerâmica, cadinho e tubo de subida 
estão no interior de uma câmara que é pressurizada com ar seco, N2 ou argônio (0,3 a 
0,7kg/cm
2
), desta forma o gás pressiona o líquido a subir através do tubo e preencher o 
molde. Após solidificação do metal no molde a câmara é despressurizada e o metal contido 
no tubo desce para o cadinho, logo em seguida a peça já pode ser extraída. O molde recebe 
o mesmo tratamento de pintura, a alimentação da peça é favorecida pela pressão do 
líquido. Atualmente o processo é usada na fabricação de metais sanitários e rodas de 
automóveis. Os óxidos que sobrenadam o banho dificilmente irão fazer parte da peça, a 
turbulência do metal é mínima. 
 
 
Fig. 4 - Esquema de uma unidade de fundição a baixa pressão. 
 
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2.3.4 - Molde permanente sob pressão 
 Para este processo o enchimento da cavidade do molde ocorre em regime de severa 
pressão, o metal (ligas não-ferrosas) é vazado na câmara da máquina, em seguida um pistão 
empurra o mesmo para o interior do molde e aplica pressão, cerca de 1000 a 1200kg/cm
2
 
de pressão específica. Nesta caso se faz necessário o uso de uma máquina injetora. 
Atualmente as máquinas disponíveis no mercado possuem alto nível de automação. O 
molde é confeccionado em aço ligado para trabalho a quente, não é usado tinta protetora, 
mas líquidos lubrificantes para facilitar a extração da peça. O custo do molde é elevado, a 
vida útil vária de 60.000 a 200.000ciclos, dependendo do sistema de canais, pressão de 
injeção, porte da peça, liga, geometria da peça, tratamento de superfície aplicado ao aço. A 
aplicação do processo é intensa na industria de eletrodomésticos, eletrônica, automotiva. 
 
 
Fig. 5 - Esquema do processo de fundição sob pressão. 
2.3.5 - Fundição centrífuga 
 O processo possui grande aplicação na fabricação de tubos de ferro fundido 
nodular, aço e ferro fundido cinzento. O molde metálico fica em movimento de rotação 
durante o vazamento do metal, a força centrífuga mantém o metal contra as paredes do 
molde, desta forma é possível produzir tubos sem a necessidade de machos em curto 
espaço de tempo. O processo é pouco difundido, sua aplicação requer experiência. 
 
 
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Fig. 6 – Processo de fundição centrífuga de tubos. 
 
 
Fig. 7 – Peça obtida por fundição centrífuga. 
 
 
Fig. 8 - Máquina de fundição centrífuga. 
 
 
 
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2.3.6 - Fundição contínua 
 É usada atualmente para produzir perfis de ferro fundido cinzento e nodular, não 
confundir com lingotamento contínuo, são semelhantes. Consiste no vazamento do metal 
em um cadinho que possui na parte lateral inferior matriz de grafite pela qual o metal 
líquido irá passar e solidificar, a forma da matriz define a forma externa do perfil. 
Atualmente o menor diâmetro produzido é de cerca de 18mm e o maior de 480mm. Os 
formatos dos perfis variam de acordo com a necessidade do cliente. O produto obtido 
possui alta estanqueidade, baixo nível de porosidades. 
 
 
 
Fig. 9 - Esquema do processo de fundição contínua. 
 
 
 
Fig. 10 – Fundição contínua de ferro fundido cinzento e nodular. 
 
 
 
 
 
 
26 
 
Fig. 11- Peças usinadas obtidas de perfis obtidos por fundição contínua de ferros fundidos. 
2.3.7 - Processo lost foam 
Trata-se de um processo que opera com modelo perdido, o material usado no 
modelo é o poliestireno expandido. Tendo-se o modelo com o sistema de canais e 
alimentadores faz-se uma pintura sobre o mesmo com tinta refratária, após a 
secagem da tinta o mesmo é colocado no interior de uma caixa de moldar e a 
mesma é preenchida com areia base seca, isenta de qualquer tipo de aglomerante ou 
aditivo. Durante o enchimento da caixa a mesma é submetida a vibração para gerar 
adensamento da areia, logo a seguir o metal pode ser vazado, o metal quente 
consome o modelo. O processo elimina linha de partição entre caixas, não é 
necessário o uso de machos, proporciona maior liberdade de projeto, os modelos 
podem ser montados, como conseqüência temos um processo com grande economia 
de processo e energia. Atualmente o processo vem sendo utilizado nos EUA, 
Europa, Ásia, em peças para industria automobilística. As ligas vazadas são de Al, 
ferros fundidos, e aço, melhores resultados são obtidos com ligas de Al, devido ao 
carbono lustroso formado em temperaturas maiores. 
2.3.8 Processo Shaw 
É um processo de precisão, desenvolvido pelos irmão Shaw, que eram assistentes 
técnicos do Ministério de Suprimentos na produção de turbinas na Inglaterra. A 
aplicação do processo se faz interessante quando temos peças que necessitem de 
excelente acabamento, precisão, redução de usinagem. O processo permite pouca 
mecanização em função de suas fases e o material de moldagem é caro. O material 
do molde consiste de uma mistura de material refratário fino, como a zirconita, 
mulita, alumina, com um agente ligante, que é o silicato de etila, mais agente 
gelificante ou de cura, podendo ser o hidróxido de amônia ou cal. Estes materiais 
 
27 
misturados irão produzir uma lama cerâmica que é vazada sobre o modelo, aguarda-
se o inicio da cura, fase em que se extrai o modelo, logo em seguida o molde passa 
por um processo de estabilização da cura mergulhado no álcool seguido de queima 
do álcool resustante da reação, para finalizar o molde é calcinado em mufla entre 
900 a 1000
0
C. 
 
 
Fig. 12 – Vazamento da lama cerâmica sobre o modelo. 
 
 
 
Fig. 13 – Extração do molde ainda semi-curado. 
 
 
 
 
 
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Fig. 14 – Queima final do molde. 
2.3.9 Processo cera perdida 
 É um dos processos mais antigos de fundição, existem objetos encontrados em 
escavações de civilizações egípcias e chinesas, ricos em detalhes. No museu do Cairo 
existe a estátua de Pepi II, famoso egípcio da quinta dinastia, que data 2600AC. 
Atualmente o processo é usado na industria para obtenção de peças de alta precisão 
dimensional, redução de usinagem/montagem, elevado nível de acabamento, grande 
detalhamento e liberdade de projeto no que se refere a forma da peça, existe limitação de 
tamanho. As principais fases do processo são: 
 -Confecção do modelo de cera 
 -Montagem do modelo em um cacho 
 -Recobrimento do modelo com a lama cerâmica 
 -Recobrimento da lama com areia, esta etapa é repetida vária vezes. 
 -Deceragem 
 -Calcinação 
 -Vazamento do metal 
 -Desmoldagem 
 -Limpeza 
 -Rebarbação 
 -Inspeção 
 
 O modelo consiste de uma mistura de cera de carnaúba, cera de abelha, parafina, 
esta mistura deve possuir baixo índice de expansão para não interferir na casca cerâmica 
durante a deceragem. Para a lama cerâmica os componentes podem ser a sílica amorfa, 
como semo o material refratário e como ligante a sílica coloidal. 
 
 
 
 
 
29 
 
 
Fig. 15 - Sequência de produção de peças pelo processo cera perdida. 
 
30 
 
3 - MODELO/CAIXA DE MACHO 
3.1 - Definições 
a)Modelo: consiste de uma réplica da peça a ser produzida, é confeccionado em um 
material que esteja de acordo com o processo produtivo, levando-se em consideração o 
tamanho do lote a ser produzido e o processo demoldagem. Com o modelo se confecciona 
o molde, no setor de moldagem de uma fundição. 
 
 b)Caixa de macho: o macho é um núcleo endurecido de areia e ligante químico que 
serve para reproduzir as partes internas ou externas das peças, o uso de macho(s) depende 
da complexidade da peça. Para a confecção do macho se faz necessário um molde, este 
molde recebe o nome de caixa de macho, o material usado na confecção da caixa de macho 
também depende do processo produtivo assim como na moldagem. 
 
3.2 - Classificação 
 
 a)Quanto as partes 
 Modelos e caixas de macho: inteiriços, bipartidos, tripartidos, varias partes, com 
partes soltas. 
 
 b)Quanto aos materiais empregados 
 Madeira, plásticos, poliestireno, alumínio, latão, ferro fundido, aço. 
 
 c)Uso 
 Moldagem manual, mecanizada. No caso de moldagem manual os modelos 
podem ser do tipo avulsos ou soltos, para pedidos maiores os modelos podem ser fixados 
em placas, isto aumenta a produtividade e reduz o índice de refugos, pois todo sistema de 
canais e alimentadores já se encontram ali definidos e fixados, não sendo necessário que o 
moldador venha a confeccioná-los. Em moldagem mecanizada se faz necessário o uso de 
modelos fixados em placas, estas placas são dimensionadas de acordo com os limites 
impostos pela máquina de moldar. 
 Para as caixas de macho o processo produtivo também pode ser manual ou 
mecanizado, em ambos os casos não se faz necessário o uso de placas. No caso do uso de 
máquinas de sopro, dependendo da geometria do macho, se requer o sistema de fixação da 
caixa na placa da máquina, peneiras escapaventos, pinos extratores, placas de sopro, 
sensores de temperatura. 
 
3.3 - Aspectos importantes 
 
 Os aspectos apresentados a seguir na maioria das vezes não tem importância 
quando da aplicação das peças, porém, são formas inevitáveis para obtermos uma peça com 
qualidade na fundição, para tal, precisam ser controlados por regras que servem para evitar 
exageros. 
 
a)Arredondamentos 
 
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 Todos os cantos internos e externos de uma peça, exceto os que coincidem com 
a superfície de divisão do molde devem ser arredondados, os principais defeitos causados 
pelos cantos vivos são: 
- Quebra de bolo durante a extração do modelo. 
- Ressecamento e erosão da areia durante o vazamento do metal no molde. 
- Concentração de calor, gerando sinterização e rechupes. 
- Aparecimento de carbonetos(Fe3C) em ferro fundido cinzento e nodular. 
 Normalmente estes arredondamentos são proporcionais ao tamanho da peça, quanto 
maior a peça maior o arredondamento. Os raios mínimos oscilam em torno de 1 a 3mm. 
 
 b)Ângulos de saída 
 As paredes do modelo devem ser inclinadas para evitar quebras de bolo de 
areia durante a extração do molde. As regras básicas são: 
- Todos os ângulos são orientados em função do plano de divisão do molde. 
 
 
 
 
Fig. 16 - Disposição de arredondamentos e ângulos. 
 
- Paredes altas devem possuir ângulos menores para evitar exageros de 
alteração de forma. 
- Paredes internas devem possuir ângulos maiores que as externas. 
- O ângulo de saída poderá aumentar a espessura da peça, diminuir ou 
aumentar e diminuir, estas decisões dependem dos seguintes fatores: 
 . forma final admitida. 
 . resistência desejada na peça. 
 . tipo de acabamento da superfície (usinagem). 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Fig. 17 - Disposição do ângulo de saída. 
 
- Quanto melhor o acabamento do modelo menor o ângulo de saída. 
- Quanto mais resistente a areia do molde menor o ângulo de saída. 
- Extração manual do modelo requer maior ângulo de saída. 
 
 c)Acréscimo para usinagem 
 Todas as peças forjada, laminadas, extrudadas e fundidas possuem 
superfícies com acabamento grosseiro e pouca precisão dimensional, devido a estes fatores 
se faz necessário o acréscimo de material para retirada na usinagem. Algumas regras 
básicas podem ser listadas: 
 Para acréscimos maiores: 
 - grande superfície a ser usinada. 
 - extremos de peças compridas. 
 - faces usinas moldadas para cima. 
 - faces que sofreram acabamento mais preciso. 
 
 Para acréscimos menores: 
 - dureza maior do molde. 
 - areia mais fina. 
 - melhor acabamento do molde. 
 - moldagem mecânica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Fig. 18 – Formas de representação de acréscimo de usinagem para furos. 
 
 
Fig. 19 – Formas de acréscimo de usinagem. 
 
 
Fig. 20 – Formas de acréscimo de usinagem. 
 
 
 
34 
 
Fig. 21 - Formas dos acréscimos. 
 
 d)Acréscimo para contração 
 Toda peça fundida durante o processo de resfriamento no estado sólido sofre 
contração, ou seja, redução dimensional. Esta redução deve ser compensada no modelo 
mediante a adição de material às dimensões, prevista para a peça bruta. Abaixo alguns 
exemplos percentuais de acréscimo de contração. 
 
 
 Tabela I - Sugestões dos percentuais para acréscimo de contração de algumas 
ligas. 
 
MATERIAL ACRÉSCIMO DE CONTRAÇÃO 
Ferro fundido cinzento 0,5 a 1,0% 
Ferro fundido nodular 0,8 a 2,0% 
Aço 1,5 a 2,5% 
Aço manganês 2,3 a 2,8% 
Ligas de alumínio 0,8 a 1,5% 
Bronze Cu Sn 0,8 a 2,0% 
Bronze Cu Sn Zn 0,8 a 1,6% 
Latão Cu Zn 0,8 a 1,8% 
 
 As oscilações apresentadas ocorrem devido aos seguintes fatores: formato da peça, 
características do molde, composição química do metal, temperatura de vazamento. 
 
 e)Marcação de macho/chapelins 
 A função da marcação de macho é servir de apoio e posicionamento correto 
do macho. Conforme a geometria da peça é necessário o uso de guias centralizadoras do 
macho na marcação, estas guias são chamadas de posicionadores, conforme representado 
na Fig. 25. 
 
 
35 
 
 
Fig. 22 - Molde com macho cilíndrico vertical 
 
 
 
Fig. 23 - Molde com macho cilíndrico horizontal. 
 
 
Fig. 24 - Caixa de macho mal dividida. 
 
 Sempre que os machos são cilíndricos, deve-se optar pela divisão axial da caixa, e 
nunca transversal, como mostra a Fig. 24, pois sua extração torna-se difícil durante a 
produção e os ângulos alteram demasiadamente a forma da peça. 
 
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 O exemplo analisado é de um macho cilíndrico, porém, há uma infinidade de outras 
formas, para as quais valem as considerações acima. 
 
 
 
Fig. 25 - Peça com macho que necessita de posicionador. 
 
 Chapelins: 
 Quando o macho proposto não possui suficiente quantidade de apoios 
(marcações), o mesmo deve de alguma maneira deve ficar apoiado. Neste caso o fundidor 
usa como recurso apoiá-lo sobre um suporte de metal que vai ser incorporado a parede da 
peça, a este suporte chamamos de chapelin. As figuras abaixo exemplificam os chapelins. 
Quanto ao material usado para os mesmos temos no caso de peças em ferros fundidos o 
uso de chapelins de aço 1020, para as demais ligas deve-se sempre que possível usar com o 
mesmo material da peça. 
 
 
 
Fig. 26 – Exemplos de chapelins 
 
 
37 
 
 
Fig. 27 – Exemplos de chapelins 
 
 f)Marcações para luvas exotérmicas 
São usadas quando por motivo do processo de moldagem, no caso de 
moldagem mecânica, para evitar o esmagamento da luva, a mesma é inserida no molde 
após a confecção do mesmo. Neste caso é importante o uso de luva adequada para esta 
finalidade, em função da precisão dimensional necessária. 
 
 g)Plano de divisão 
 O plano de divisão é a linha que separa a parte da peça que fica no molde 
inferior e no molde superior. O plano de divisão de uma peça é definido durante o estudo 
de moldagem, para isto, é levado em consideração os aspectos econômicos e funcionais. 
No estudo de moldagem além do plano de divisão, são definidos os ângulos de saída , 
arredondamentos, uniformidades de paredes, machos e outros componentes que se fizerem 
necessários. 
 
 
 
Fig. 28 - Convenções para o estudo de moldagem 
 
 
38 
 e)Pinos e buchas guiaSão utilizados com o objetivo de evitar os deslocamentos entre as partes dos 
moldes e caixas de machos. Normalmente usa-se um pino redondo e outro oval para 
prevenir inversão de fechamento e dificuldades de encaixe pela dilatação da caixa. Para o 
dimensionamento do pinos e buchas guia existe norma técnica (DIN 1523). O material 
recomendado é o aço 1045 ou 1050 temperado com dureza entre 55 a 60Rc, pode-se usar o 
aço 1020 cementado. 
 
 
 
Fig. 29 - Pino e bucha guia para caixa de macho. 
 
 
 
Fig. 30 - Pino e bucha guia para caixa de moldar/placa modelo 
 
 
39 
f)Acabamento superficial 
 Este fator é importante para favorecer os seguintes aspectos sobre o 
processo e o fundido: 
 - Evitar quebra do bolo de areia. 
 - Qualidade do acabamento superficial da peça. 
 - Evitar inclusão de areia. 
- Precisão dimensional. 
 
40 
 
4 - MOLDE 
4.1 - Definição 
 Consiste no negativo do modelo, é no molde que vai ser vazado o metal líquido 
para tomar a forma que vai definir a peça Para a confecção do molde se faz necessário o 
uso do modelo. 
 
4.2 - Partes constituintes do molde 
4.2.1 - Caixa 
 Apresenta-se a seguir as partes principais de uma caixa de moldar, mas, existem 
processos e máquinas de moldagem que não necessitam de caixa. 
 - Orelhas 
 - Buchas 
 - Sistema de granpeamento 
 - Travessas 
 - Alças ou munhões 
 Os materiais empregados para a fabricação das caixas variam de acordo com a vida 
útil desejada para a caixa, tamanho da caixa, processo de moldagem. Podem ser 
empregados os seguintes materiais: madeira, ligas de alumínio, ferro fundido cinzento, 
ferro fundido nodular, aço laminado. 
 
Fig. 31 - Caixa de moldar pequena. 
 
 
Fig. 32 - Caixa de moldar grande. 
 
 
41 
 
Fig. 33 - Grampos 
 
 
 
 
 
Fig. 34 - Pinos guias e buchas para caixa de moldar. 
 
4.2.2 - Areia de faceamento e enchimento 
 Areia de faceamento é uma camada de cerca de 3 a 4cm de areia que cobre o 
modelo. É usada quando a areia do sistema não atende a qualidade necessária para produzir 
determinada peça com sanidade. Normalmente é preparada com componentes de mistura 
novos ou parte da carga. Existem certos equipamentos de moldagem que não é possível o 
uso de areia de faceamento, como é o caso da máquina Disamatic. 
 Areia de enchimento é toda aquela areia que é usada para completar o molde, 
geralmente se constitui de areia usada ou recuperada. 
 Em muitos casos não se faz esta distinção no sistema, pois o mesmo opera com 
somente um tipo de mistura para confeccionar os moldes, neste caso esta mistura é 
chamada de areia de sistema. 
 Algumas razões para utilização de areia de faceamento podem ser listadas: 
dificuldades para controle da areia de sistema, areia de retorno muito quente, requisitos de 
acabamento acima da média, peças sensíveis a defeitos de expansão, liga que reage com a 
areia, fundição com pequenas séries, grandes variações no porte das peças e tipo de liga. 
 
 
 
 
42 
4.2.3 - Sistema de enchimento 
a)Definição: sistema de enchimento se constitui de uma série de dutos que tem por 
finalidade a conduzir o metal líquido para o interior da cavidade do molde, na temperatura 
adequada e limpo. 
 
b)Objetivos 
 - Gerar pouca turbulência. 
 - Não aspirar gases ou ar. 
 - Reduzir velocidade para ocorrer erosão e turbulência danosa. 
 - Permitir o enchimento do molde no tempo estipulado. 
 - Contribuir para gradientes térmicos que facilitem a alimentação. 
- Eliminar aspectos subjetivos e a dependência em relação a habilidades 
individuais no momento do vazamento. 
 
Nenhum método de cálculo resolve por si só o problema, outros fatores 
condicionam a aplicação, como: 
 - Rendimento metálico. 
 - Espaço na placa ou caixa. 
 - Geometria da peça. 
 - Dificuldade de moldagem. 
 
c)Identificação das partes e funções 
 
 
Fig. 35 - Sistema de canal horizontal. 
 
 
 
1-Funil ou bacia: serve como recebedor do metal que é vazado, deve evitar a 
formação de vórtice. 
 
 
43 
2-Canal de descida: o nome já expressa a sua função, é importante que possua uma 
pequena conicidade para evitar desprendimento do metal das paredes. Em sistema 
de canais do tipo divergente, a parte inferior do canal de descida faz a regulagem do 
fluxo de metal. 
 
3-Base do canal de descida ou absorvedor de turbulência: em ligas com maior 
tendência a oxidação, a base serve para reduzir a turbulência gerada pela transição 
vertical horizontal. 
 
4-Canal primário ou distribuidor: faz a distribuição do metal, seu comprimento 
depende da geometria da peça ou da distribuição das peças no espaço disponível da 
caixa. Geralmente os filtros cerâmicos são colocados neste canal. 
 
5-Canais de ataque: faz a ligação entre o canal primário e a peça, em sistema de 
canais do tipo convergente o canal de ataque é usado como regulador de fluxo no 
sistema. 
 
 
 
 Fig. 36 - Sistema de canal vertical. 
 
O sistema de canais do tipo vertical é geralmente usado em moldes do processo 
shell, coquilhas, processo cera perdida, e em certos tipos de máquinas de moldar no 
processo areia a verde. 
 
d)Relações de áreas sugeridas por vários autores. 
 
 As diferenças entre as áreas do sistema de canais é representada por 
números sob a forma de módulos e são constituídos de 3 números, sendo: 
O primeiro número representa a área da parte inferior do canal de descida, o 
segundo número representa a área do canal primário ou somatória das áreas e o terceiro 
número se refere a área do canal de ataque ou somatória das áreas dos diversos ataques. 
 
Tabela II - Relações de áreas sugeridas. 
 
 
44 
METAL RELAÇÕES DE ÁREAS 
Bronze ao alumínio 1 : 2,88 : 4,8 
Ferro fundido 1 : 0,75 : 0,5 
 1 : 0,8 : 0,6 
 1 : 0,9 : 0,5 
Aços 1 : 0,8 : 0,6 
 1 : 1 : 1 
 1 : 2 : 2 
 1 : 2 : 1 
Latão 1 : 2 : 1 
 1 : 2,88 : 4,8 
Alumínio 1 : 4 : 4 
 1 : 2,2 : 2 
 1 : 2 : 1 
Magnésio 1 : 4 : 4 
 1 : 2 : 2 
4.2.4 - Alimentação 
 Em fundição o termo alimentação se refere sempre ao processo de 
compensação da contração do metal líquido durante a solidificação do metal no molde, 
para evitar a formação de vazios internos nas peças. O fundidor utiliza alguns recursos 
práticos, como o uso de massalotes, luvas exotérmicas, resfriadores e formas que 
possibilitam solidificação direcional. 
4.2.5 - Massalote 
 a)Definição: consiste de um reservatório de metal que é sempre posicionado na 
região mais quente da peça para compensar a contração sofrida pelo metal durante a 
solidificação. O massalote deve solidificar depois da peça ou região da peça. Desta forma 
o defeito (rechupe) vai ser transferido para este reservatório. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 b)Partes e funções do massalote 
 
 
45 
 
Fig. 37 - Massalote e suas partes principais. 
 
1 - Chanfro ou macho atmosférico, gera um ponto quente no topo favorecendo a 
entrada de ar, desta forma facilita a descida do metal para a peça. 
 
2 - Corpo ou reservatório, é desta região do massalote que o metal vai ser 
transferido (parcialmente) para a peça. É nesta região que se forma o rechupe no 
massalote. 
 
3 - Bacia, serve para gerar um gradiente térmico no massalote a fim de evitar a 
solidificação do pescoço. 
 
4 - Pescoço, faz a ponte entre o massalote e a peça, pode possuir chanfro para 
facilitar a separação por quebra no caso de ligas frágeis. 
 
c)Tipos de massalotes 
 
- Lateral 
 
 
Fig. 38 - Massalote lateral. 
 
 
 
- Montante 
 
46 
 
Fig. 39 - Massalote sobre a peça. 
 
- Lateral frio ou quente 
- Abertos ou fechados 
 
d)Requisito térmico, volumétrico e distância de alimentação 
 
 São duas condições básicas implícitas na alimentação. O requisito térmico 
impõe a necessidade de um gradiente térmico positivo em direção do massalote e o 
requisito volumétrico prescreve que o massalote deve possuir um volume de metal tal que 
seja o suficiente para compensar todas as contraçõesocorridas durante o solidificação da 
peça e do próprio massalote. 
 
 Outra condição é a distância de alimentação, é importante conhecer este 
dado, pois, é através dele que se determina o número de massalotes a serem colocados em 
uma peça, esta condição é típica de peças com geometria extensa, como barras, placas e 
anéis. 
 Existem cálculos e sistemas de simulação em computador que auxiliam o 
fundidor na tarefa de dimensionamento dos massalotes, visto que massalotes sub-
dimensionados geram peças com rechupes, massalotes super dimensionados reduzem o 
rendimento metalúrgico e excesso do número de massalotes superaquece as regiões 
formando pontos quentes que solidificam após aos massalotes. 
 
e)Luva exotérmica 
 
 Trata-se de um revestimento lateral e superior ou somente lateral dos 
massalotes com material que reduz a perda de calor e inicia uma reação exotérmica que 
fornece calor adicional para o metal, após terminada a reação proporciona uma 
característica isolante. Desta forma consegue-se uma melhora considerável na alimentação 
e aumento do rendimento metalúrgico por permitir redução no tamanho do reservatório. 
 
 
 
 
 Tipos de luvas: 
 
47 
 
- Luvas abertas 
 
 
Fig. 40 - Luva exotérmica do tipo aberta. 
 
 
- Luvas fechadas ou domadas 
 
 
Fig. 41 - Luva exotérmica domada. 
 
f)Pós de cobertura 
 Massalotes com superfície superior exposta perdem calor, forma-se uma 
casca sólida que dificulta a descida do metal para a peça, desta forma não existe a atuação 
da pressão atmosférica e ocorre redução do volume de metal disponível para alimentar. 
Recomenda-se neste caso o uso de um pó de cobertura sobre a superfície do metal líquido, 
aplica-se imediatamente após o vazamento. A característica predominante é o poder 
exotérmico ou isolante. No mercado existem placas de cobertura pré-formada com a 
mesma função. 
 
g)Placas isolantes flexíveis 
 
48 
 Após um determinado tamanho de massalotes a característica de isolação é 
preponderante para a boa eficiência do mesmo. Por outro lado luvas pré-fabricadas nos 
tamanhos acima de 400mm tornam-se não muito inconvenientes a sua fabricação, peso e 
maior área para estocagem. Para superar estas dificuldades opta-se por uma placa 
constituída de segmentos interligados de tal forma que pode ser dobrado facilmente e 
formar luvas cilíndricas, ovais, quadradas e outras formas conforme a necessidade. 
 
 
 
Fig. 42 – Maneira simples de montagem das placas em torno 
 de um modelo de madeira. 
4.2.6 – Resfriadores 
 Os resfriadores são pedaços geralmente metálicos que, ao resfriar mais rapidamente 
o metal líquido em pontos particulares da cavidade facilitam a obtenção da solidificação 
dirigica. 
 
 
 
Fig. 43 – Esquema do princípio de aplicação do resfriador externo. 
 
 No caso da peça da fig.43, a solidificação progride no sentido da seta “S”, da parte 
mais fria para a mais quente. Na fig.44, o resfriador equilibra a velocidade de resfriamento 
entre as partes finas e a maciça para evitar rechupes em “R”. 
 Os resfriadores podem ser de dois tipos: externos e internos. 
 
 a)Resfriadores externos 
 
49 
 São colocados na cavidade do molde para resfriar faces externas da peça. 
Possuem a forma da parte do molde que substituem. No caso de parede plana a confecção 
do resfriador é mais fácil. 
 
 
 
Fig. 44 – Resfriador posicionado em ponto quente. 
 
 
 Antes do uso deve-se aquecer os resfriadores até cerca de 120
0
C e pintar a 
superfície que entre em contato com o metal líquido com tinta refratária a fim de evitar o 
caldeamento do resfriador na peça e evitar a formação de bolhas na peça. Não molhar ou 
sujar o revestimento do resfriador, pois a umidade causa bolhas na peça. 
 
 A figura abaixo, representa um resfriador em forma de tronco de cone, a fim de 
melhor fixar a areia. Pode-se colocar na face posterior uma haste em forma de rabo de 
andorinha. 
 
 
 
Fig. 45 – Resfriador externo com rabo de andorinha. 
 
 A fig.46, representa um tipo especial de resfriador, constituído por pequenas varetas 
de cobre, colocadas em um ângulo sobreaquecido. Pode–se usar este tipo em machos, pois 
facilita a colocação e retirada. 
 
50 
 
 
Fig. 46 – Resfriador externo em forma de varetas. 
 
 Rebarbas ou asinhas, fig.47, também são consideradas como um tipo de resfriador, 
podem ser construídas sobre os modelos ou confeccionadas no molde com lanceta. Estas 
cavidades solidificam bem antes da parte da peça. Recomenda-se não colocar resfriadores 
na face superior da peça, pois perde rapidamente a eficácia, a medida que a contração do 
metal deixa uma camada de ar isolante entre a peça e o resfriador. Asinhas muito extensas 
poderão gerar trincas na peça, em função da diferença na velocidade de contração. 
 
 
Fig. 47 – Molde com resfriador no molde superior e molde com asinhas. 
 
 b)Resfriadores internos 
 
 Quando não é possível o uso de resfriadores externos pode-se usar os do tipo 
internos. Estes resfriadores ficam presos no molde e quando do enchimento, dissolvem-se 
parcialmente ou completamente, modificando localmente a composição e as propriedades 
do metal. Quando mal calculados de não se dissolvem, criam solução descontínua na peça 
reduzindo a sua resistência. Existem várias formas, tais como: 
- Arame enrolado em forma de mola 
- Cravos de forma especial 
- Chapas finas cortadas na forma e nas dimensões necessárias. 
 
 
51 
 
Fig. 48 – Resfriador interno de arame no formato de mola. 
 
 
Fig. 49 – Resfriadores internos de arame. 
 
 
Fig. 50 – Resfriadores internos em forma de cravos e chapas. 
 
 Recomenda-se sempre que possível : 
- Utilizar resfriador do mesmo metal da peça. 
- Colocá-los apenas nas partes da peça que não podem atrapalhar a boa 
utilização da peça. 
- Os resfriadores internos devem ser muito limpos, no caso de resfriadores 
para ferros fundidos, os mesmos recebem proteção externa a base de 
estanho para evitar a formação de óxidos. 
 
Os principais defeitos oriundos do uso de resfriadores são: 
- Bolhas de gases. 
- Resfriador deslocado. 
- Resfriador interno não caldeado, gera descontinuidade do material. 
- Formação de carbonetos em ferros fundidos. 
 
c)Fabricação de resfriadores externos 
 
52 
 
 Para formas simples obtem-se por moldação sobre modelos de madeira. Os 
 de formas complicadas moldam-se sobre modelos de gesso ou de matéria plástica, 
conseguidos por contra moldação sobre a parte da peça que deve ser resfriada, fig.51. Os 
materiais comumente usados para a fabricação dos resfriadores são: 
- Aço 
- Ferro fundido cinzento ou nodular 
- Cobre 
- Grafite 
- Carbureto silício 
 
 
 
Fig. 51 – Contra-moldação do modelo e moldação dos resfriadores. 
 
53 
 
5 – PROPRIEDADES DA AREIA/MOLDE/MACHO 
 Para a produção de peças na fundição é necessário que a mistura de areia, os 
moldes e os machos possuam certos requisitos mínimos de qualidade para proporcionar as 
condições adequadas para resultar numa peça com boa sanidade, estes requisitos são 
chamados de propriedades, as quais serão apresentadas a seguir neste capitulo. 
 
5.1 – Comportamento do molde 
 Durante o enchimento do molde a turbulência gerada tende a deformar e erodir as 
paredes do molde. O calor transferido pelo metal ao molde provoca aquecimento brusco, 
ocorrendo expansão da camada termicamente afetada e evolução de vapor de água e gases. 
A medida que líquido preenche a cavidade do molde, os gases e vapor de água ficam 
confinados em um espaço cada vez menor, aumentando a pressão que impede o 
preenchimento completo do molde. 
 Após o preenchimento do molde o metal tende a movimentar as paredes do molde, 
alargando a cavidade, forçando a penetração nos poros. O calor cedido pelo metal líquido 
continua aquecendo, provocando gases e reação metal molde. Durante o processo de 
solidificação o metal sofre redução de volume que é compensadacom o uso de massalotes, 
mas durante a fase sólida continua havendo contração do metal, conforme a geometria da 
peça esta contração pode ser dificultada pelo molde ou macho, gerando na peça tensões ou 
até trincas. 
 
5.2 – Permeabilidade 
 Capacidade que a areia compactada tem de se deixar atravessar por gases e vapores. 
Pode ser medida em laboratório, uma faixa de trabalho pode ser estabelecida na fundição 
em função da qualidade do produto obtido, sistema de moldagem, tipo de metal, geometria 
da peça, processo de moldagem e macharia. O fato é que para valores considerados baixos 
o resultado é bolhas de gases e para valores altos ocorre comprometimento do acabamento 
superficial, portanto, deve-se estabelecer uma faixa de trabalho em conjunto na equipe de 
processo da fundição. 
 
5.3 – Compactabilidade 
 
 Mede a redução de volume sofrida pela areia a verde após a compactação do molde. 
A compactabilidade pode ser medida em laboratório ou durante o processo de confecção da 
mistura, pelo preparador, é um ensaio fácil e rápido. Trata-se de um dos mais importantes 
ensaios do processo areia a verde, ao dado fornecido esta amarrado o teor de umidade da 
mistura e a fluidez da mistura, que vai refletir sobre o acabamento do fundido, precisão 
dimensional, gases, erosão, quebra de bolo. Este ensaio mede com grande sensibilidade as 
variações de umidade da mistura. A faixa de compactabilidade a ser usada no processo 
deve ser estabelecida no processo de produção de acordo com os melhores resultados 
obtidos nas peças. 
 
 
 
 
 
54 
 
5.4 – Resistência 
 É necessário que os moldes e machos possuam uma resistência mínima para não 
quebrarem na extração, manuseio e durante o enchimento com o metal líquido. A 
resistência é medida em laboratório e deve-se estabelecer uma faixa de trabalho. 
 
5.5 – Fluxibilidade 
 Para que o molde reproduza com fidelidade os detalhes do modelo é necessário que 
a mistura possua uma boa capacidade de adensamento, esta capacidade de adensamento 
depende do poder de escorrimento dos grãos entre-si. Ela vai influenciar sobre o 
acabamento da peça e sobre a precisão dimensional da peça, pode ser acompanhada 
indiretamente com grande precisão pelo ensaio de compactabilidade. 
 
5.6 – Plasticidade 
 Durante o processo de extração do molde é necessário que o molde possua uma 
certa plasticidade para evitar a quebra do bolo de areia. A plasticidade depende da 
composição da mistura, o fato é que para areias com maior plasticidade existe uma menor 
fluxibilidade, portanto, é uma propriedade que deve ser equacionada na prática em função 
do método de moldagem, geometria e acabamento do modelo, pois para moldagem manual 
geralmente é necessário maior plasticidade. Uma plasticidade maior requer maior teor de 
umidade, aditivos, argila. 
 
5.7 – Refratariedade 
 O molde deve resistir ao calor cedido pelo metal líquido, quando esta propriedade 
não é satisfeita, então ocorre a fusão parcial de grãos de areia e dos demais constituintes da 
mistura e haverá uma união entre os grãos em si e entre os grãos e a peça, desta forma 
temos o defeito de fundição designado como sinterização de areia. Esta propriedade pode 
ser medida em laboratório ou acompanhada indiretamente pelos dados do ensaio 
granulométrico. Aqui deve-se estipular um valor mínimo a ser seguido. 
 
5.8 – Dureza 
 
 Para garantir que haja precisão dimensional o molde deve possuir um nível mínimo 
de dureza. A dureza do molde influência sobre a permeabilidade e sobre defeitos oriundos 
da expansão da sílica. Mas o mais importante geralmente é a precisão dimensional, pois a 
permeabilidade e os problemas com a expansão da sílica são solucionados na maioria dos 
casos por outros caminhos. 
 
 
 
 
 
 
5.9 – Inércia química 
 O material de moldagem não deve reagir com metal vazado. 
 
55 
 
5.10 – Difusidade térmica 
 Para que o metal líquido solidifique é necessário que haja transferência de calor. A 
velocidade de transferência de calor afeta na estrutura do metal, consequentemente nas 
propriedades mecânicas. A difusidade depende do tipo da areia base, do grau de 
compactação e da composição da areia. 
 
5.11 – Colapsibilidade 
 Durante a solidificação do metal o mesmo sofre contração, se existir algum 
componente que venha dificultar a contração da peça a alta temperatura a mesma poderá 
ficar com tensões no material ou sofrer uma trinca. Para que machos ou bolos de areia do 
molde não venham dificultar a contração natural da peça é necessário que os mesmos 
entrem em colapso nesta fase. O nível de contração depende do tipo de metal vazado. 
Normalmente quanto menor a relação metal/areia melhor é a colapsibilidade, pois a 
quantidade de calor para colocar o macho em colapso é maior. A tendência a surgir tensões 
e trincas nas peças depende do tipo de metal vazado, geometria da peça, do grau de 
compactação da mistura, do processo de moldagem ou macharia. 
 
5.12 – Desmoldabilidade 
 Após a solidificação da peça e resfriamento até determinada temperatura é 
necessário que se faça a separação da areia de moldagem/macharia. A facilidade com que a 
areia de moldagem e macharia se separam da peça para posterior reaproveitamento é 
designada como desmoldabilidade. A desmoldabilidade e a colapsibilidade são 
propriedades que caminham juntas, basicamente os fatores de influência são os mesmos. 
 
56 
 
6 – PROCESSO AREIA A VERDE 
6.1 – Definição 
 Consiste de uma mistura de areia base, argila (bentonita), água e aditivos. Esta 
mistura é usada para a confecção de moldes, o processo adquire rigidez somente após 
processo de compactação manual ou mecânica. O metal pode ser vazado imediatamente 
após sua confecção e a areia usada é totalmente reaproveitada. A designação “verde” se 
refere ao fato de que a mistura se encontra úmida durante o processo de confecção do 
molde e uso. 
 
6.2 – Areia base 
 É um dos elementos básicos do processo e sua função é servir como elemento 
refratário, é um material granular, com características granulométricas controladas, pois 
suas características influenciam sobre as propriedade da mistura e do molde. A areia base 
mais usada em fundição é a sílica (SiO2), devido sua abundância e características que são 
adequadas a maioria das ligas, outros tipos são a cromita, zirconita, chamote. 
 
Os principais ensaios realizados em areia base são: 
- Teor de argila total ou AFS. 
- Módulo de finura. 
- Concentração granulométrica. 
- Teor de finos. 
- Forma do grão. 
- Composição química. 
 
6.3 – Argila 
 Mais conhecida como bentonita, trata-se do aglomerante do processo, na mistura a 
bentonita desenvolve as suas propriedade somente quando na presença de água. A 
bentonita absorve as moléculas de água por diferença de potencial e ordena as mesmas, de 
forma que são as moléculas de água que fazem a ponte de ligação entre as partículas de 
bentonita e entre bentonita grão de areia. Portanto se as moléculas de águas são as 
responsáveis pelas ligações é obvio que existe uma faixa de teor de água adequada para 
produzir propriedade, assim como existe o fator tipo, quantidade e qualidade da bentonita. 
 
 a)Tipos de bentonitas 
 
Existe no mercado a bentonita cálcica e a sódica, mas a bentonita mais usada em 
fundição é a do tipo sódica, pois trata-se da bentonita que possui um maior pode de 
absorção de água. Os teores usados depende da geometria da peça, tipo de metal, método 
de moldagem (manual ou mecânico), tipo de mistura (nova ou usada). O teor de bentonita 
na mistura vai influenciar diretamente sobre a resistência da mistura, em misturas novas os 
teores usuais se situam entre 5 a 12% sobre a areia base. 
 
 
 
b)Os principais ensaios que podem ser realizados nas bentonitas são: 
 
57 
- Grau de inchamento. 
- Adsorção de azul de metileno. 
- Teor de partículas grossas. 
- Umidade original. 
- Índice de estabilidadetérmica. 
- Mistura padrão: Resistência compressão a verde 
 Resistência tração a úmido 
 Permeabilidade 
 
 c)Tipos de argilas presentes na areia de moldagem 
 
- Argila ativa  argila efetiva 
  argila latente 
- Argila inerte 
 
6.4 – Água 
 Sobre este componente básico é importante ressaltar no que se refere a sua 
qualidade, pois a presença de sais eletrólitos são prejudiciais nas pontes de ligação entre as 
moléculas de água, a bentonita e os grãos de areia. O teor de água na mistura em geral não 
deve ultrapassar os 3,5%, o teor de água na mistura deve ficar condicionado a faixa de 
compactabilidade especificada para o processo. 
 Quanto aos teores de sais na água admissíveis temos: 
- Com 0,2g/litro = ideal 
- Com 0,3g/litro = depende do tipo de sal 
- Com 0,5g/litro = independente do tipo de sal ocorre redução na 
resistência tração a úmido em cerca de 50%. 
 
6.5 – Aditivos 
 Os elementos básicos do processo areia a verde são a água, a bentonita e a areia, 
mas na maioria dos casos os três componentes não satisfazem a determinados requisitos, 
desta forma se faz necessário o uso de aditivos. O ideal seria o uso somente de areia base, 
pois todos os demais produtos adicionados, mesmo a bentonita e a água, trazem consigo 
efeitos colaterais negativos a sanidade das peças. Portanto deve-se ter cautela quando da 
adição de aditivos na mistura. Os principais aditivos usados são: 
- Pó de carvão 
- Amido de milho 
- Pó de madeira 
 
a)Pó de carvão 
 O pó de carvão usado como aditivo é de origem mineral. No molde ele é 
responsável pela geração de atmosfera redutora, ou seja, o mesmo libera grande 
quantidade de voláteis inflamáveis que reduzem o teor de oxigênio na cavidade do 
molde evitando a oxidação do metal. No caso de ligas ferrosas o óxido de ferro 
reage com a sílica e forma um silicato de ferro com baixo ponto de fusão, 1200
0
C. 
Voláteis mais pesados (carbono vítreo) se posicionam entre o metal e a parede do 
molde e evitam o contato direto do metal com o molde, diminuindo o tempo de 
 
58 
limpeza da peça e melhorando consideravelmente a aparência da mesma. Em 
temperatura da ordem de 450 a 480
0
C o pó de carvão amolece e favorece o 
rearranjo do grão de areia que sofrem a expansão térmica. Os teores usados 
dependem do tipo de liga, porte da peça, método de moldagem, sendo os teores 
usuais se situam na faixa entre 1 a 4% sobre a areia base. O ensaios para controle 
do pó de carvão são: 
- Umidade 
- Voláteis 
- Carbono vítreo 
- Cinzas 
- Enxofre 
- Granulometria 
 
b)Amido de milho 
 Geralmente usado em moldagem do tipo manual para manutenção da 
umidade da mistura de forma a aumentar a plasticidade e trabalhabilidade, como 
cortes irregulares. As adições usuais estão na faixa de 0,3 a 0,8%. Os efeitos 
indesejáveis são: 
- Redução da fluxibilidade 
- Tendência a molde mole 
- Dificuldades na desmoldagem 
- Proliferação de microorganismos, fermentação, com consequente 
envenenamento da bentonita. 
 
c)Pó de madeira 
 Este aditivo já foi mais usado no passado, não se trata de serragem. O uso 
deste aditivo deve ser feito com muito cuidado, pois aumenta a tendência a erosão, 
quebra de cantos e bolos em geral. Recomenda-se usar teores na ordem de 25% 
sobre o peso da bentonita. O fundidor sempre usa o pó de madeira com o intuito de 
resolver problemas ligados a expansão da sílica, mas antes deve-se verificar se a 
bentonita possui resistência tração a úmido mínima de 0,30N/cm
2
, que raramente 
permite o surgimento deste defeito, assim como o grau de preparação da mistura. 
 
6.6 – Ciclo de mistura 
 Para misturadores de mós na vertical 
 
a)Quando não se conhece a quantidade de água adequada: 
 1
0
) Areia + parte da água (60 a 80% do previsto)........1 a 2min 
 2
0
) Material em pó......................................................2 a 3min 
 3
0
) Correção da umidade.............................................2 a 3min 
 
b)Quando se conhece 
 1
0
) Areia + água...........................................................1 a 2min 
 2
0
) Material em pó........................................................3 a 4min 
 
59 
6.7 – Variáveis do processo 
6.7.1 – Tempo de mistura 
 O tempo de mistura não é observado em muitas fundições, em fundições que o 
controlam poderá não estar correto. O tempo ideal de mistura é um item básico, tão 
importante quanto a própria mistura, deve ser levantado para cada equipamento em 
separado. Para determina-lo pode-se fazer um gráfico usando o ensaio da compactabilidade 
x tempo de mistura, retirando-se amostras do misturador a cada 15s, desta forma é possível 
verificar o tempo que inicia a estabilização desta propriedade. Tempo de mistura curto 
favorece o aparecimento de argila do tipo latente e água livre. 
 
6.7.2 – Tipo de misturador 
 Os tipos de misturadores usados para o processo areia a verde são: 
- Com mós verticais intermitentes 
- Com mós verticais contínuos 
- Com mós horizontais intermitentes 
- Sem mós, com agitadores de alta rotação 
Função das mós: Comprimir, amassar, cisalhar. 
Função das pás: Revolver, misturar. 
6.7.3 – Manutenção do misturador 
 As funções dos componentes, mós e pás como descritas anteriormente, somente 
serão cumpridas se as mesmas estiverem em bom estado de funcionamento. Caso contrário 
haverá a tendência a formação de argila do tipo latente, e água livre na mistura. 
6.7.4 – Capacidade do misturador 
 Respeitar os limites de carga, mínimo e máximo. 
6.7.5 – Temperatura da areia 
 Estes são os principais inconvenientes da areia quente: 
- Dificuldade no controle da umidade. 
- Aderência nas correias transportadoras, elevadores de canecos, silos. 
- Condensação de água sobre machos, chapelins, resfriadores, enxertos. 
- Friabilidade do molde. 
 
Temperatura ideal: < 40
o
C. 
6.8 – Defeitos característicos 
- Inclusão de areia 
- Bolha de gás 
- Pinholes de hidrogênio 
- Escamas 
- Sinterização 
- Penetração de metal 
- Erosão 
- Inclusão de carbono vítreo 
- Inclusão de bentonita 
- Quebra de cantos e de bolo 
 
60 
- Superfície áspera 
 
6.9 – Controles do processo 
 O processo areia a verde é um processo que opera com matérias primas de baixo 
custo, mas para manutenção da qualidade do produto, obtenção de baixo índice de peças 
defeituosas se faz necessário o controle do processo. Abaixo apresentamos os ensaios e 
sugerimos a frequência, a mesma pode variar de acordo com o ritmo de produção. 
 
Tabela III – Ensaios no processo e frequência. 
 
ENSAIOS FREQUÊNCIA 
Compactabilidade 100% das misturas, sempre. 
Umidade Inicio 1x/turno, após sistema estável, 1x/ 
RCV semana. 
Temperatura 
Permeabilidade 
RTU Inicio 1x/dia, após sistema estável, 1x/ 
Argila AFS semana. 
Argila ativa 
Voláteis 
Argila inerte 
Perda ao fogo 
Módulo de finura Inicio 1x/semana ou quinzenal. 
Teor de finos 
 
6.10 – Aplicações 
- Moldagem manual. 
- Moldagem mecanizada automatizada de alta seriação. 
- Ligas não-ferrosas e ferrosas. 
 
6.11 – Vantagens e desvantagens 
 a)Vantagens 
 
- Baixo custo dos materiais. 
- Pode ser usado em pequenas e grandes fundições. 
- Se adapta a maioria das ligas. 
- Pode ser manual ou automatizado. 
- Custo alto das instalações em sistemas mecanizados/auto 
 
b)Desvantagens 
 
- Necessita de controle. 
- Custo alto das instalações em sistemas mecanizados/automatizados. 
- Poluição. 
- Necessita de pessoal técnico experiente no controle do processo. 
 
61 
 
7 – PROCESSO CO2/RESINA FENÓLICA 
7.1 – Definição 
É um processo para moldagem e macharia, que usa uma resina fenólica do tipo 
resol diluída em meio altamente alcalino, curado através do gás CO2. 
 
7.2 – Cura 
 A resina contém em sua composição um agente ligante, o qual encontra-se na forma 
de um complexo altamente estável.Quando o gás CO2 passa através da mistura 
areia/resina, o pH do meio é reduzido e agente ligante é ativado. Ocorre ligação da resina 
causando a cura inicial, suficiente para a extração do modelo ou retirada do macho da 
caixa. Num período de 24h a resistência aumenta, desde que a umidade residual do ligante 
seja desidratada para a atmosfera. 
 
7.3 – Composição típica/tempos de mistura 
 Areia base de sílica 45 a 60AFS................100% 
 Resina.......................................................2,0 a 3,2% 
 
 No misturador adicionar a resina e mistura por 3 a 5min. 
 
Os misturadores podem ser do tipo pás e contínuos, não contaminar com outras 
resinas. 
 
Vida útil da mistura pode chegar até 24h 
 
7.4 – Enchimento e gasagem 
 O enchimento pode ser manual ou em máquina de sopro. A pressão de sopro 
recomendada gira em torno de 80Lb/in
2
. A pressão de gasagem deve ser entre 15 a 
80Lb/in
2
, com vazão da ordem de 5 a 25litros/min de CO2. 
 
7.5 – Aditivos 
 Atualmente não são feitas adições. 
 
7.6 – Pintura 
 Os molde e machos podem ser pintados por aspersão ou pincel, com tintas a base de 
etanol (álcool etílico). 
 
7.6 – Características da resina 
 
- Fenol livre................0,1 a 0,3% 
- Formol livre.............0,5%máx. 
- Sólidos.....................58 a 72% - 3h a 1200C 
- PH a 250C................13 a 14 
 
 
62 
7.7 – Características do processo 
- Moldes e machos com resistência imediata a 80% da resistência final. 
- Boa fluidez da mistura. 
- Excelente vida de banca. 
- A super gasagem não prejudica o processo. 
- Não produz odores irritantes. 
- Excelente colapsibilidade. 
- Ótimo acabamento do fundido. 
- Isento de nitrogênio, enxofre e fósforo. 
- Alta resistência a quente. 
- Resistência a fria menor que o caixa fria fenólico uretânico, cerca de 
50%. 
- O processo pode ser usado em ligas ferrosas e não-ferrosas. 
 
7.8 – Higiene e segurança 
 Pode causar irritações na pele, evite contato direto. O descarte pode contaminar 
lagoas, rios, lençóis freáticos. A resina é um produto venenoso. 
 
63 
 
8 – CURA A FRIO 
8.1 – Definição 
 É um processo de obtenção de machos e moldes, utilizando uma mistura constituída 
de areia base, resina e catalisador, que cura a temperatura ambiente. 
 
8.2 – Componentes do processo 
- Areia base 
- Resina(s) 
- Catalisador 
- Aditivo 
 
8.3 – Tipos de resinas/catalisadores/misturas usuais 
COMPONENTES/COMPOSIÇÕES 
CURA RESINA AREIA RESINA I RESINA II CATALIS. ADITIVO 
 Fenólica 100% 0,8 – 1,5% - 25 – 40%* - 
ÁCIDA Furânica 100% 0,8 – 1,2% - 25 – 40%* - 
 Fen/Fur 100% 0,8 – 1,2% - 25 – 40%* - 
 Fenólica 100% 1,2 – 1,5% - 20 – 30%* - 
BÁSICA Fen/Ure 100% 0,5 – 0,7% 0,5 – 0,7% 2 – 6%* - 
 Alquídica 100% 0,8 – 1,2% 18 – 20% ** - 
 
 *Calculado sobre o peso da resina I. 
 **O catalisador já esta contido na resina I. 
 
8.4 – Ordem de adição dos componentes 
COMPONENTES 
CURA RESINA AREIA ADITIVO CATALI. RESINA I RESINA II 
 Fenólica 1 2 3 4 - 
ÁCIDA Furânica 1 2 3 4 - 
 Fen/Fur 1 2 3 4 - 
 Fenólica 1 2 3 4 - 
BÁSICA Fen/Ure 1 2 Pré-misturados 5 
 Alquídica 1 2 Pré-misturados 5 
 
 
 
 
 
 
 
8.5 – Equipamentos de preparação 
- Misturadores: 
 
64 
Contínuo 
 De mó 
 De pás 
- Silo para areia e aditivos 
- Bombas dosadoras 
- Balanças 
- Aquecedores de areia 
 
8.6 – Método de enchimento dos moldes/caixa de macho 
 Manual, pode ser feito vibração. 
 
8.7 – Variáveis de utilização 
- Tempo de cura. 
- Tempo para extração do modelo ou macho. 
- Tempo para vazamento. 
 
8.8 – Pintura 
 Com o objetivo de melhoria de acabamento e evitar certos defeitos. 
 
CARGA REFRATÁRIA SOLVENTE 
Zirconita, grafite, sílica, cromita, alumina, 
chamote, telúrio, bismuto, magnesita. 
Água, álcool, nafta. 
 
Aplicadas a imersão, pincel, lavagem ou aspersão. 
 
8.9 – Estocagem 
 Podem ser estocados por períodos razoavelmente prolongados em condições 
normais, sem alterações de suas características, até 60 dias já foram efetuados testes. 
 
8.10 – Defeitos típicos nas peças 
- Pinholes de hidrogênio e nitrogênio. 
- Bolhas de gases. 
- Penetração. 
- Sinterização. 
- Alteração dimensional. 
- Trincas. 
- Inclusão de areia. 
- Veiamento. 
- Carbono lustroso 
 
8.11 – Aplicação 
- Para baixa e alta seriação. 
- Para ligas ferrosas e não-ferrosas. 
- Para peças pequenas e grandes. 
 
65 
8.12 – Vantagens/desvantagens 
 a)Vantagens 
- Vários tipos de areia base podem ser usadas. 
- Baixo investimento em equipamentos. 
- Facilidade de confecção dos moldes e machos. 
- Boa estabilidade dimensional do molde e machos. 
- Bom acabamento superficial. 
- Versatilidade para machos e moldes pequenos e grandes. 
- Boa colapsibilidade. 
- Facilidade na estocagem e manuseio. 
- Necessita de poucos controles de laboratório. 
- Facilidade de limpeza da peça. 
 
b)Desvantagens 
- Gera resíduo tóxico para o meio ambiente. 
- Vida de bancada limitada. 
- Tempo de cura para o vazamento longo. 
- Maior custo da areia preparada. 
 
66 
 
9 – PROCESSO SHELL 
9.1 – Definição 
 É um processo de cura a quente para a fabricação de moldes e machos em casca. 
Utiliza areias misturadas ou revestidas com resina, conversor, lubrificante e aditivo, que em 
contato com o ferramental aquecido, promove a polimerização da resina, proporcionando a 
aglomeração da areia. 
 
9.2 – Componentes da mistura 
- Areia base, sílica com módulo de 70 a 120AFS. 
- Resina fenólica do tipo novolaca................2 a 6% sobre a areia base. 
- Conversor (hexametilenotetramina)............7,5 a 15% sobre a resina. 
- Lubrificante (estearato de cálcio)................2,5 a 4,0% sobre a resina. 
- Aditivo 
 
9.3 – Cura 
 Quando a areia preparada entra em contato com o ferramental aquecido, e o 
hexametilenotetramina se decompõe e reage com a água residual da resina, formando 
formoldeido e amônia. O formol reage rapidamente numa reação de adição com o fenol e 
moléculas de difenolmetano, formando alcoais fenólicos, as quais podem se condensar com 
mais moléculas de fenol e de difenolmetano, estendendo as cadeias e entrelaçando-as 
resultando a polimerização. 
 
9.4 – Classificação do processo 
COBERTURA RESINA CATALIS. MISTURA TEMPO 
A FRIO Em pó, 2 a 6% Incorporado na 
resina. 
Mistura 
convencional. 
Cerca de 5 a 
10min. 
A MORNO Líquida, 2 a 6% Em pó, 10 a 
15% sobre o 
peso da resina, 
com o estearato 
Misturador com 
insuflador de ar 
quente (150
0
C), 
de mós ou pás. 
Cerca de 8 a 12 
min. 
A FRIO Líquida, 2 a 6% Em pó, 10 a 
15% sobre o 
peso da resina, 
com o estearato 
Mistura 
convencional. 
Cerca de 20 a 
35min. 
A QUENTE Flocos Em solução 
aquosa, 10 a 
15%, com o 
estearato. 
Aquecedor de 
areia (120 a 
160
0
C), seguido 
de misturador. 
Cerca de 5 a 
6min. 
 
A mistura pode ser estocada por longos períodos, desde que convenientemente 
acondicionada em local fresco e seco. 
 
 
67 
9.5 – Método de enchimento 
 Manual ou sopro. 
 
9.6 – Variáveis de utilização 
 a)Tempo e pressão de sopro. 
 b)Temperatura do ferramental (180 a 300
0
C) 
 c)Tempo de investimento. 
 d)Tempo de balanço 
 e)Tempo de cura. 
 
9.7 – Ferramental 
 O material para a caixa de macho ou placa modelo podem ser confeccionadas em : 
- Ferro fundido 
- Aço 
- Latão 
- Alumínio 
 
9.8 – Componentes das Máquinas 
- Sistema de aquecimento 
- Sistema de alimentação da areia 
- Sistema de fechamento da caixa 
- Sistema de basculamento 
- Sistema de extração do macho/molde 
- Sistema de refrigeração do cabeçote 
 
Acessórios: 
- Prensa coladeira 
- Desempenadeira 
- Pistola de limpeza 
- Pulverização 
 
9.9 – Ferramental 
- Placa modelo ou caixa de macho 
- Pinos extratores 
- Placa extratora 
- Cabeçote de sopro 
 
 
 
 
 
 
9.10 – Pintura 
 Com o objetivo de melhoria de acabamento e evitar certos defeitos. 
 
 
68 
CARGAREFRATÁRIA SOLVENTE 
Zirconita, grafite, sílica, cromita, alumina, 
chamote, telúrio, bismuto, magnesita. 
Água, álcool, nafta. 
Aplicadas a imersão, pincel, lavagem ou aspersão. 
 
9.11 – Colagem 
 A quente: cola a base de resina uréia formol ou PVA. 
 A frio: a base de silicato de sódio, resina fenólica (hot melt) ou dextrina. 
 
9.12 – Higiene e segurança 
 A resina pode causar irritações na pele, evite o contato direto com a resina. O 
descarte pode contaminar o meio ambiente, a resina é venenosa. Evite aspirar o catalisador, 
que é um pó fino, use máscara. Não fumar durante a preparação da mistura. Gases e 
vapores tóxicos como o fenol, amoníaco, vapores do lubrificante, monóxido de carbono, 
vapor de água, material particulado, são liberados durante a confecção do macho e 
vazamento. 
 
9.13 – Defeitos típicos 
- Bolhas de gases 
- Pinholes 
- Veiamento 
- Sinterização 
- Penetração 
- Trinca a quente 
- Erosão 
- Deformação 
 
9.14 – Aplicações 
- Em produção manual e de alta seriação. 
- Para metais ferrosos e não-ferrosos. 
- Em peças pequenas, no caso de moldagem. 
 
9.15 – Vantagens e desvantagens 
 a)Vantagens 
- Excelente acabamento superficial 
- Excelente estabilidade dimensional 
- Pouco sobremetal para usinagem 
- Os machos e moldes podem ser estocados por longos períodos 
- Menor custo de rebarbação 
- Baixa relação areia/metal 
- Reproduz peças com secções finas e geometria complexa 
- Alta permeabilidade dos moldes e machos 
- Elevada vida de banca da mistura 
- Facilidade de limpeza das peças 
- Facilidade de aquisição de areia preparada no mercado 
 
69 
- Facilidade de manuseio e transporte dos machos/moldes 
- O vazamento pode ser logo após a confecção 
- Fluidez da mistura é elevada 
 
b)Desvantagens 
 
- Alto custo do ferramental 
- Limitação quanto ao tamanho das peças 
 
70 
 
10 – PROCESSO CO2/SILICATO DE SÓDIO 
10.1 – Definição 
 O processo consiste na mistura de areia base, silicato de sódio e aditivos que serve 
para a confecção de moldes e machos. Após a preparação da mistura a mesma é colocada 
no interior da caixa de macho ou molde e procede-se a passagem de gás CO2 que vai curar 
(endurecer) a mistura. O macho ou molde pode ser extraído e usado imediatamente na 
fundição. 
 
10.2 – Componentes/composição/ciclo 
 Areia base 55 a 85AFS 
 Silicato de sódio C112........................2,2 a 5,0% 
 Aditivos..............................................0,5 a 2% 
 
 Ciclo 
 Areia base + aditivos...........................1 a 2min 
 Silicato de sódio..................................2 a 4min 
 
 Os aditivos geralmente usados são o pó de carvão e o pó de madeira. Com o 
objetivos de melhoria na colapsibilidade, desmoldabilidade e acabamento da peça. 
 
 Misturadores podem ser: 
 
- De pás 
- Contínuo 
- De mós 
 
10.3 – Cura 
 Existem 3 maneiras de endurecimento do processo e geralmente elas coexistem, 
sendo: 
a) Reação química entre o CO2 e silicato de sódio. 
b) Desidratação do silicato de sódio pelo gás CO2, pelo fato do mesmo ser um gás 
seco. 
c) Desidratação do molde ou macho durante a estocagem, se as condições 
ambientais forem favoráveis. 
 
10.4 – Métodos de confecção e gasagem 
 a)Confecção 
- Manual ou mecânico por sopro. 
 
b)Gasagem 
- Campânulas 
- Agulhas 
- Gabarito 
- Pelo modelo ou caixa de macho 
 
71 
 
10.5 – Gasagem 
 O valor médio prático para a relação das quantidades de silicato de sódio e gás é: 
 Massa de CO2 = 0,83.massa de silicato. 
 Este valor tende a aumentar quanto menor for a eficiência do método de gasagem. 
 
 A gasagem pode ser a quente, recomenda-se temperatura da ordem de 30 a 70
0
C. 
 
10.6 – Equipamentos/acessórios 
- Reservatórios para o CO2 
- Controlador de pressão dos reservatórios do gás 
- Controlador de vazão do gás 
- Temporizador 
- Misturador de mós, de pás ou contínuo. 
- Campânulas, agulhas, gabaritos de gasagem. 
 
10.7 – Pintura 
 Com o objetivo de melhoria de acabamento e evitar certos defeitos. 
 
CARGA REFRATÁRIA SOLVENTE 
Zirconita, grafite, sílica, cromita, alumina, 
chamote, telúrio, bismuto, magnesita. 
Álcool 
Aplicadas a imersão, pincel, lavagem ou aspersão. 
 Não são recomendadas tintas a base de água. 
 
10.8 – Defeitos típicos 
- Trincas 
- Sinterização 
- Inclusão de areias 
- Quebra de bolo 
 
10.9 – Vantagens e desvantagens 
 a)Vantagens 
- Baixo custo da matéria-prima 
- Não produz odores desagradáveis 
- Boa precisão dimensional 
- Boa produtividade 
- Cura a temperatura ambiente 
- A areia não precisa ser rigorosamente controlada 
- Pode ser usado em alta e baixa produção 
 
 
 
b)Desvantagens 
- Colapsibilidade 
 
72 
- Desmoldabilidade 
- Estocagem 
 
 
73 
 
11 – PROCESSO SHAW 
11.1 – Definição 
 Consiste de uma lama com materiais refratários em uma solução coloidal de sílica 
em álcool cuja suspensão é obtida por meio de uma hidrólise controlada de silicato de etila. 
A lama é vazada sobre os modelos que são pintados com tintas desmoldantes e com auxílio 
de vibração ocorre acomodação da lama evitando-se estrutura porosa. Inicia o processo de 
gelatinização, tomando a consistência de borracha mole, nesta fase se procede a extração 
do modelo e em seguida coloca-se o molde em banho de álcool para estabilizar a cura, 
após a estabilização o molde é queimado e calcinado, pode-se estoca-lo ou vazar o metal. 
 
11.2 – Componentes do processo 
a)Agente ligante: Silicato de etila a 35%, ácido clorídrico, álcool absoluto e água 
destilada. 
 
b)Agente gelificante: Hidróxido de amônia em solução aquosa a 2%, com pH 
próximo a 9 ou cal (CaO) com água. 
 
c)Refratário: Zirconita, mulita, alumina, por possuirem baixa expansão térmica. 
 
11.3 – Composição típica 
 a)Com CaO 
- Zirconita A200...............................................70% 
- ZirconitaA......................................................30% 
- Silicato de etila...............................................25% 
- CaO................................................................0,6%sobre o silicato 
- H2O.................................................................5% “ “ 
 
b)Com hidróxido de amônia 
- Zirconita A200...............................................70% 
- ZirconitaA......................................................30% 
- Silicato de etila...............................................25% 
- Hidróxido de amônia.......................................2,5ml para cada 100ml de 
silicato de etila. 
 
11.4 – Ciclo de mistura 
 a)Com CaO 
- Coloca-se o ligante no recipiente e sobre este H2O destilada, e em seguida 
o refratário previamente misturado. 
 
 - Quando inicia-se a agitação é que se começa a controlar o tempo de 
gelificação. 
 
b)Com hidróxido de amônia 
- Mistura-se os refratários. 
 
74 
- Adiciona-se no recipiente contendo o ligante a quantidade de hidróxido 
de amônia necessária, a adição deve ser feita com agitação do ligante 
para evitar gelificação localizada. 
- Adicionar o refratário e promover a agitação da mistura. 
A quantidade de gelificante podem ser alteradas afim de obter um tempo adequado 
para a homogeneidade da mistura. 
 
11.5 – Fases de confecção do molde 
- Preparação da lama 
- Vazamento da lama 
- Extração do modelo 
- Estabilização 
- Queima do molde 
- Calcinação 
 
11.6 – Aplicações 
- Matrizes para forjaria, estamparia, injeção de plástico, borracha, vidro. 
- Objetos artísticos. 
- Vávulas para indústria de petróleo. 
- Aeronaútica. 
- Energia atômica. 
 
11.7 – Vantagens e desvantagens 
 a)Vantagens 
- Reduz material para usinagem. 
- Obter paredes finas. 
- Ótima precisão dimensional com precisão dos contornos. 
- Para qualquer tipo de metal 
 
b)Desvantagens 
- Processo caro com poucas possibilidades de mecanização. 
- Controle cuidadoso de cada etapa.