Download - Aulas Fundição
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Profa. Maria Helena RobertDEF/FEM/UNICAMP
março 2005
EM 731 / ES 365PROCESSOS METALÚRGICOS
DE FABRICAÇÃO
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Metalurgia do pó
Taplicada < Tfusão Taplicada > Tfusão
Processos de fabricaçãoProcessos de fabricaçãoMatéria prima metálicaMatéria prima metálica
Mecânicos(emprego de tensão)
Metalúrgicos (emprego de temperatura)
Tratamentos térmicos
UsinagemFundição
Soldagem
Lingotamento
aplicada > ruptura aplicada < ruptura
Trefilação
Laminação
Extrusão
Forjamento
MHRobert
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TecnologiaTecnologia dede fundiçãofundição
Definição:
Conformação de metais e ligas a partir do material líquido, vazado em
moldes apropriados onde, ao solidificar-se, toma-lhe a forma;
resultando em:
- produtos acabados (peças, componentes);
- semi-acabados;
- matéria prima para processamento mecânico
(tarugos, lingotes, chapas).
MHRobert
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HistóriaHistória::
5000 aC: facas, pontas de lança, moedas, artefatos
domésticos em Cu, bronzes (Cu/Sn);
2000 aC: ferrosos;
500 aC: bronzes, esculturas religiosas (cera perdida);
+ 500 aC: ampliou-se para uso em armamentos, escudos;
habilidade de produção com qualidade;
Desde então a fundição se desenvolveu como ciência.
MHRobert
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FundiçãoFundição hojehoje::(Os princípios básicos são os mesmos de milhares de anos)
infinidade de processos já desenvolvidos e equipamentos disponíveis ;
processos podem ser totalmente automatizados;
modelagem / simulação de processos e fenômenos metalúrgicos e mecânicos já dominados;
sistemas sofisticados de controle de processos e de qualidade de produtos.
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ImportânciaImportância dada fundição:fundição:
Praticamente todo produto metalúrgico
passa por um processo de fundição em
um momento de sua produção.
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ExemplosExemplos dede aplicaçãoaplicação da da fundiçãofundição::
- Partes e corpos de motores;
- Turbinas (hidráulicas, de aviões);
- Equipamentos e ferramentas para indústria mecânica e metalúrgica;
- Laminadores;
- Propulsores para navios, hélices etc;
- Válvulas de alta e baixa precisão;
- Sapatas de freios;
- Milhares de tipos de componentes para indústria automobilística;
- Milhares de tipos de componentes e artefatos para uso doméstico.
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VantagensVantagens dada fundiçãofundição sobre outrossobre outros processosprocessos dede fabricaçãofabricação::
- Flexibilidade de peso - de gramas até dezenas de toneladas;
- Complexidade de formas;
- Ampla gama de materiais (a maioria dos metais e ligas);
- Ampla gama de propriedades - permite controle de estruturas
e de propriedades físicas e mecânicas;
- Versatilidade de produção - tanto para pequenos quanto
elevados volumes de produção;
- Baixo custo;
- Elevada precisão dimensional e acabamento, com escolha
apropriada do processo;
- Permite near net shape ( forma final) em uma única operação.
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ProduçãoProdução anualanual dede metaismetais--Brasil Brasil ((anoano 19961996):):
Não ferrososNão ferrosos
Al - 1,6 milhões t
Cu - 240.000 t
Zn - 120.000 t
Sn - 24.000 t
Ni - 22.000 t
Pb - 22.000 t
FerrososFerrosos
Aços, lingotes - 7.200 milhões t
Lingotamento contínuo - 18.000 milhões t
Aços para fundição - 11 milhões t
Fe (gusa) - 24.500 milhões t
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Não ferrososNão ferrosos
Al - 100.000 t
Cu - 19.000 t
Zn - 18.000 t
Mg - 7.600 t
FerrososFerrosos
Ferro fundido - 1,3 milhões t
Aço - 91.000 t
Produtos Fundidos (Brasil, ano 1996)Produtos Fundidos (Brasil, ano 1996)
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ProcessosProcessos dede fundiçãofundição::
Uma infinidade de processos à disposição, mas etapas e sua seqüência são comuns à maioria dos processos:
ModelaçãoModelação
confecção do modelo – réplica da peça, utilizada para confeccionar o molde;
Moldagem e machariaMoldagem e macharia
confecção do molde – cavidade a ser preenchida com metal líquido + confecção do macho – insertos refratários com a geometria de vazios internos da peça fundida que se deseja;
FusãoFusão
preparo do metal líquido a ser vazado na cavidade do molde;
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VazamentoVazamento preenchimento do molde com metal líquido;
DesmoldagemDesmoldagem retirada do fundido do molde, após solidificação do metal;
Pós-operaçõesPós-operações rebarbação, corte de canais, limpeza;
InspeçãoInspeção para detecção de defeitos;
RecuperaçãoRecuperação no caso de defeitos não comprometedores;
Conformação finalConformação final usinagem, furação;
Tratamento térmico e outrosTratamento térmico e outros obtenção das propriedades finais desejadas.
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Fluxograma de produção por fundiçãoFluxograma de produção por fundição
modelaçãomoldagem e
macharia
fusão
vazamento desmoldagem
rebarbação, limpeza, corte
de canais
inspeção/testes
insp
eção visual
recuperação
expedição
refugos
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Processos de fundiçãoProcessos de fundição::
1.1.Moldes Colapsáveis:Moldes Colapsáveis:
Processos que utilizam moldes de material refratário;
Os moldes são quebrados para a retirada do fundido;
Cada molde se presta a somente um vazamento;
O material do molde pode ser recuperado para a construção de outro molde, após desmoldagem da peça;
Podem ser fabricadas feitas várias peças em um vazamento, isto é, o molde pode conter várias cavidades a serem preenchidas com metal líquido.
Os processos de fundição podem ser classificados de acordo com o material empregado na fabricação do molde, em:
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Areias + ligantes inorgânicosAreias + ligantes inorgânicos
Areia verde
Areia seca
Processo silicato de Na/CO2
Areia cimento
Areias + ligantes orgânicosAreias + ligantes orgânicosMoldagem em casca (shell molding)
Resinas de cura a frio
Areias sem ligantesAreias sem ligantes
Molde cheio
Moldagem a vácuo
Moldes congelados
Outros refratários Outros refratários areia areiaCera perdida
CLA
Processos que utilizam Processos que utilizam moldes colapsáveismoldes colapsáveis
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Utilizam moldes metálicos – de aço, Cu, ferro fundido;
Os moldes são chamados coquilhas ou matrizes;
Os moldes são fabricados por usinagem de precisão;
Não há necessidade de modelos;
A desmoldagem é feita por simples abertura do molde;
Novo vazamento pode ser imediatamente feito no mesmo molde;
Vida útil de moldes pode ser muito elevada – centenas de milhares de
vazamentos podem ser feitos em um molde;
Custo de fabricação do molde é elevado;
Uso de moldes metálicos só é justificado para grandes volumes de produção;
Produzem peças de elevada qualidade superficial.
2. Moldes permanentes2. Moldes permanentes
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Fundição por gravidade
Fundição sobre pressão
Fundição a vácuo
Fundição por compressão
Fundição por centrifugação
Processos de fundição que utilizam moldes Processos de fundição que utilizam moldes permanentespermanentes
Injeção em câmara quenteInjeção em câmara friaFundição a baixa pressão
TotalParcialSomente preenchimento
Nestes processos, o que distingue um tipo de processo de outro é o modo de preenchimento do molde
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3. Moldes semi-permanentes:
Gesso
Silicato de sódio
Polímeros
Grafite
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FundiçãoFundição emem areiaareia verdeverde::
- Processo mais popular - cerca de 90% (em volume do metal líquido) da produção de fundidos.
- Baixo custo.
- Amplamente utilizado tanto para pequenas quanto elevadas produções.
- Elevada versatilidade quanto ao peso (de poucas gramas até dezenas de toneladas).
- Utilizado para ligas ferrosas e não ferrosas.
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- Complexidade de geometria é limitada pela necessidade de modelo.
- Material de moldagem: areia 75% argila 3 a 15% água aditivos para fins específicos
- Argila e água água penetra na superfície formando filme contínuo envolvendo grãos torna-a plástica e permite moldagem.
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Procedimento: (de acordo com figuras seguintes)
- Preparo do modelo;
- Montagem de modelo na caixa de moldar;
- Preenchimento da caixa com a areia de moldagem;
- Compactação da areia;
- Retirada do modelo;
- Montagem de machos, fechamento das partes do molde.
Molde pronto para receber o metal líquido
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- O grau e a homogeneidade da compactação da areia dependem da técnica de moldagem empregada em geral a compactação produz redução de 20 a 80% na densidade do molde.
- Modelo construído em partes para permitir a sua retirada do molde.
- Machos são construídos em areia, separadamente, em caixas de macho.
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- Molde pronto cavidade a conter o metal líquido (é constituído da peça propriamente dita + canais de distribuição do líquido + alimentadores + machos + resfriadores).
- No processo em areia verde molde pode receber vazamento imediatamente pode ocorrer problemas de evolução de gases.
- Desmoldagem é feita por quebra do molde areia pode ser reutilizada.
- Processo facilmente mecanizável.
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Figura página 11
Esquema representativo de moldagem em caixa, com areia verde
Esquema representativo de moldagem em caixa, com areia verde
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Figura página 12
Esquema representativo de moldagem em caixa, com areia verde
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Figura página 13
Molde de fundição e respectivo produto
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FundiçãoFundição emem areiaareia secaseca::
- Processo semelhante ao processo de fundição em areia verde.
- Diferença: necessidade de secagem antes de receber o metal líquido.
- Composição da areia: areia + ligantes que fornecem resistência mecânica após secagem (ex. ligantes orgânicos - óleos vegetais ou derivados de petróleo).
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- Confecção do molde ao processo de fundição em areia verde; exceto a etapa final secagem em estufa (200-300C).
- Secagem: aumenta resistência mecânica e à erosão pelo metal líquido;
reduz teor de água no molde - reduz possibilidades de defeitos na peça fundida, como porosidade;
fornece fundidos de melhor qualidade que a fundição em areia verde.
![Page 29: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/29.jpg)
FundiçãoFundição emem areiaareia secaseca::
A necessidade de secagem (tempo de secagem é função de dimensões do molde) aumenta os custos do processo.
Solução: secagem superficial (1 a 3 cm junto à superfície interna do molde) com auxílio de secadores portáteis, lâmpadas, maçaricos ou elementos resistivos.
- Moldes devem receber metal líquido imediatamente após a secagem para evitar drenagem de água das camadas externas para a superfície interna do molde.
- Apresentam maior resistência à contração no resfriamento do que o apresentado no processo de fundição em areia verde.
não adequados para moldes pequenos e complexos para metais que sofrem elevada contração na solidificação.
![Page 30: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/30.jpg)
- Utilização: . moldes de grandes dimensões (são moldados em poços);
. na confecção de machos;
. na moldagem por parte de grandes ou complexos moldes.
- Exemplos: peças grandes de grandes seções de parede, como cilindros e engrenagens pesadas.
![Page 31: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/31.jpg)
ProcessoProcesso SilicatoSilicato dede Sódio Sódio (Na(Na22SiOSiO33)/CO)/CO22::
- Conhecido desde o século passado.
- Amplo uso comercial a partir dos anos 50.
- Composição da areia: areia + Na2SiO3 + CO2.
![Page 32: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/32.jpg)
Confecção do molde:Confecção do molde:
Na2SiO3 na forma SiO3 . Na2 . H2O (líquido) é misturado à areia; A mistura é colocada sobre o modelo; vibração para acomodamento da areia (compactação leve, manual ou por vibração); Gás CO2 é passado pelo interior da areia; as seguintes reações ocorrem rapidamente, à temperatura ambiente:
Na2O.SiO2.H2O + CO2 H2CO3 + Na2O.SiO2
(CO2 absorve água do silicato hidratado formando ácido carbônico H2CO3)
Na2O.SiO2.H2O + H2CO Na2CO3 + SiO2.H2O
(ácido carbônico retira Na do silicato formando sílica gel e ainda ocorre a secagem do silicato, formando silicato vítreo)
![Page 33: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/33.jpg)
Sílica gel: Envolve grãos de areia, fornecendo coesão e plasticidade.
Silicato vítreo: Fornece forte ligação e alta resistência mecânica ao molde.
- Diferentes técnicas de sopramento do gás CO2 - vide figura ilustrativa.
![Page 34: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/34.jpg)
- Tempo de gaseificação determina a fração de sílica gel e de silicato vítreo e, portanto, as propriedades do molde:
silicato vítreo propriedades mecânicas
- excesso: dureza excessiva - baixa colapsibilidade do molde
![Page 35: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/35.jpg)
-Correção de reduzida colapsibilidade:
Controle do processo (tempo e % CO2 corretos); Uso de aditivos diminuem a dureza (exemplos: açucares, argilas).
- Moldes de alta resistência mecânica são produzidos em curto tempo.
- Metal deve ser vazado imediatamente.
![Page 36: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/36.jpg)
- Uso popular: na fabricação de machos; na fabricação de moldes que requeiram bom acabamento; na moldagem de peças grandes, por partes.
- Custo mais elevado que o processo em areia verde.
- Areia não recuperável.
- Processo bastante versátil:
na fabricação de moldes de pequenas, médias e grandes dimensões (por partes);
fornecem fundidos com boa qualidade superficial para ferrosos e não ferrosos;
fornecem fundidos com alta precisão dimensional.
![Page 37: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/37.jpg)
Figura página 17
Técnicas de gaseificação no processo silicato de sódio/CO2:
1-diretamente sobre a areia 2-através da areia, usando uma sonda3-na cavidade do molde 4-através do molde/modelo5-em câmara evacuada
![Page 38: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/38.jpg)
ProcessoProcesso areiaareia cimentocimento::- Uso comercial a partir dos anos 50.
- Popular para moldes de grande porte, para ligas ferrosas.
- Mistura: areia + 8-10% cimento + 4-7% água.
- Não necessário:
caixas de moldagem, somente molduras (a alta resistência do cimento sustenta o molde);
elevada compactação.
- O modelo é retirado após cura parcial.
- O processo é lento dada a lenta secagem do cimento (vários dias podem ser requeridos).
- Fornecem moldes com elevada resistência mecânica.
- Fornecem moldes com reduzida colapsibilidade (a reduzida colapsibilidade pode ser corrigida com a adição de argilas ou aditivos orgânicos).
- Areias não são recuperáveis.
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ProcessoProcesso ShellShell::
- Conhecido como processo se moldagem em cascas ou processo Croning.
- Foi primeiramente apresentado na Alemanha, nos anos 40; hoje é amplamente utilizado para os mais variados produtos e ligas.
- Mistura de moldagem: areia + resinas de cura a quente.
- Tipos de resinas: fenol-formaldeido ureia-formaldeido alquídicas mais populares
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- Modelo: metálico de alta qualidade e acabamento superficial; construídos em materiais estáveis com a temperatura de cura da resina (Al, aços); modelos em placas, em árvores contendo mais de uma cavidade – mais de uma peça pode ser feita em um único vazamento.
- Técnica: - mistura de moldagem é colocada em contato com molde aquecido; temperaturas utilizadas: 200-250C.- não requer compactação da areia.- são utilizadas areias de granulometria fina - para alta fluidez (não há compactação)
Fornece fundidos de excelente acabamento e precisão dimensional
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- A resina, com aquecimento, polimeriza formando uma casca sobre o modelo, em tempos de 1 a 3 min.
- Casca é destacada do modelo e montado o molde, estando pronto para o vazamento do líquido.
- Espessura da casca: suficiente para suportar pressão do líquido; valores típicos: 5 a 10 mm.
- Shell molding produz fundidos de superior qualidade para ampla gama de ligas metálicas como Al, Cu, ferro fundido, aços.
- Processo permite alta flexibilidade de formas.
- Ampla aplicação comercial na indústria automobilística principalmente na fabricação de componentes de ligas de Al.
- Areias não são recuperáveis.
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Dois métodos de moldagem podem ser utilizados:
Tamboreamento:
a areia é mantida no interior de uma caixa;
o modelo é preso sobre a caixa que é então virada de modo a deixar cair areia sobre o modelo.
Sopramento: A areia é soprada para a cavidade entre modelo e placa de fechamento,
de maneira semelhante à injeção, produzindo uma casca de espessura uniforme e controlada (modelo e placa de fechamento aquecidas);
Caro, envolve equipamento de alto custo;
Justificável para grande quantidade de peças pequenas;
Muito utilizado para confecção de machos.
![Page 43: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/43.jpg)
Figura página 21
Processo de moldagem em casca – Shell molding
![Page 44: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/44.jpg)
Figura página 22
Moldagem em casca
![Page 45: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/45.jpg)
ResinasResinas dede curacura aa friofrio::
- De desenvolvimento mais recente anos 50.
- Revolucionaram a tecnologia de moldagem: dispensam elevadas temperaturas; dispensam longos tempos de cura.
- Eliminam presença de gases provenientes da queima de componentes orgânicos (que requerem altas temperaturas para cura).
![Page 46: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/46.jpg)
- Ampla gama de processos (produtos) disponíveis, com diferentes denominações comerciais.
- Resinas polimerizam a temperatura ambiente, em presença de catalisador:
tempos da ordem de minutos ou segundos.
- Utilizam modelos de madeira.
- Fornecem moldes de elevada resistência e de alta colapsibilidade, sem necessidade de elevado grau de compactação.
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- Moldes manuseáveis, úteis para: moldagem por partes; moldes de grandes dimensões e geometria complexa.
- Fornecem excelente precisão dimensional e acabamento superficial.
- Desvantagem: reduzido tempo de bancada: pode chegar a 20 segundos para algumas resinas; nestes casos somente uso para pequenas dimensões.
Excelente para produção em grande escala (rapidez)
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ProcessosProcessos dede fundiçãofundição emem areiasareias semsem ligantesligantes::
- Aglomerantes: produtos poluentes e muitas vezes tóxicos; ingredientes de mais elevado custo na mistura de moldagem; geradores de defeitos em fundidos (gases); em muitos casos impedem a reciclagem da areia.
- Processos livres de aglomerantes: evita-se os inconvenientes destes componentes; permitem desmoldagem espontânea.
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Os processos de fundição em areias sem ligantes podem ser divididos em:
Molde cheio
Moldagem a vácuo
Moldes congelados
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ProcessoProcesso emem moldemolde cheiocheio::
- Conhecido como fundição em molde sem cavidade ou processo EPC (evaporative pattern casting).
- Modelo é feito em material vaporizável a uma temperatura menor que a temperatura de fusão do metal:
poliestireno ou polimetil metacrilato expandidos
menor possibilidade de contaminação do metal por C
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- Confecção dos modelos: Usinagem de blocos (caso de grandes dimensões e baixa produção);
Moldagem de grânulos pré-expandidos em moldes metálicos; aquecimento com vapor ou água quente grânulos se expandem e se ligam tomando a forma do molde;
O modelo já deve conter canais e alimentadores;
O modelo é recoberto com pintura refratária (a pintura constitui a superfície interna do molde previne queda de grãos de areia, controla a taxa de saída de gases e o acabamento da peça e deve ter, portanto, sua espessura rigidamente controlada).
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- Confecção dos moldes: Areia seca de alta fluidez, sem ligantes, é colocada sobre o modelo; Aplica somente vibração; não há compactação.
- Vazamento: - O metal é vazado diretamente sobre o modelo: essencial o controle do tempo de vazamento para evitar colapso do molde; essencial permeabilidade adequada na areia, respiros devem ser previstos.
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- Processo permite geometria complexas.
- Alta precisão dimensional, ausência de defeitos de linhas de partição de moldes, ausência de retenção de ar.
- Adequado para pequena e grande produção de ferrosos e não ferrosos : . peso 0,5 a 25 kg; paredes com seções até 3,5mm.
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Figura página 27
Modelo para fundição em molde cheio
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Produto fundido obtido
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Figura página 28
Fundição em molde cheio
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MoldagemMoldagem aa vácuovácuo::
- Apresentado no Japão nos anos 70.
- Modelo é feito em madeira, plástico ou metal, montado em caixas de moldar ocas, conectadas à uma bomba de vácuo.
- Confecção dos moldes: o modelo é revestido com película de plástico; vácuo é aplicado na caixa de moldar, provocando aderência do plástico ao modelo (vácuo da ordem de 0,5 bar ou 5.10-3 kgf/ mm2;
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Areia seca, de reduzida granulometria, sem aglomerantes, é colocada sobre o modelo revestido com plástico (vácuo é mantido); Vibração para acomodação da areia; Areia é recoberta com película de plástico; Vácuo é feito na caixa contendo areia, produzindo compactação; Ar é injetado no modelo, enquanto é mantido na areia - a película se desprende do modelo, constituindo o molde; As partes do molde são montadas e é feito o vazamento.
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- Vazamento: o metal é vazado diretamente no molde; durante vazamento, ar sob pressão é mantido no interior do molde, para evitar colapso da areia vácuo é mantido na areia; ar e gases são retirados do molde pela bomba de vácuo.
- Desmoldagem é imediata, bastando injetar ar no molde.
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- Areias utilizadas: . silicosas,zirconitas, cromitas, de reduzida granulometria para prevenir penetração de metal por ação do vácuo. A prevenção da penetração de metal na areia pode também ser feita com uso de pintura cerâmica sobre o filme de plástico.
- Os modelos têm alta durabilidade pois não sofrem erosão na moldagem.
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- Filmes de plásticos utilizados:
. internamente (em contato com metal): plásticos de alta deformabilidade como copolímeros etil-acetatos, sendo o mais utilizado o etileno vinil acetato;
. externamente (para recobrir a areia): podem ser filmes de menor custo como polietileno de baixa densidade;
. espessuras dos filmes: aproximadamente 0,006mm.
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- Vantagens do processo:menor custo do material de moldagem;
maior vida de moldes;não poluentes;não defeitos nos fundidos devidos a ingredientes voláteis na areia de moldagem;areia 100% recuperável .
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- Produz fundidos de boa precisão dimensional, bom acabamento.
- Produz fundidos livres de trincas e tensões residuais.
- Utilizado para metais ferrosos e não ferrosos para fundição de peças com pesos de 100-2500kg e espessura de parede até 3mm.
- Processo facilmente automatizável.
- Processo bastante versátil: pequenas e grandes produções, para pequenas e grandes peças.
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Figura página 31
![Page 65: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/65.jpg)
Figura página 32
1-mesa2-silo alimentador3-placa modelo4-formador de película5-manuseador de placa6-fechador de caixas7-mesa giratória8-separador de caixas
Sistema de vazamento em moldagem a vácuo
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MoldesMoldes congelados:congelados:
- Processo desenvolvido na Rússia, anos 70.
- Mistura de moldagem:areia + 2-6 % de água ouareia + 2-8 % argila + 2-12 % água (proc Effset)
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- Técnica: moldagem convencional; resfriamento sub-zero; N2 líquido; parte da água é absorvida na superfície da areia coesão é elevada resistência quando cristalizado; tempo de bancada f(Tcong);
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vazamento seguro f(Tcong , dimensões,Tv, geometria do molde); colapso da areia ocorre após formação de espessura de sólido suficiente para conter o metal; desmoldagem espontânea; areia 100% recuperável.
![Page 69: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/69.jpg)
- Propriedades do molde:
elevadas propriedades mecânicas - comparáveis aos moldes obtidos por processo silicato de sódio/CO2;
tempo de bancada pode ser da ordem de 1 hora; permeabilidade superior a areia verde, processo silicato de sódio/ CO2 f(granulometria e Tcong); permeabilidade aumenta com o aumento da Tcong.
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- Aplicações / qualidade do produto:
ligas ferrosas e não ferrosas, peso gramas a 80kg; exemplos: ligas de Al (Tv da ordem de 600-700C)
ferro nodular (Tv=1400C) bronzes; aços, aços inox
fundidos de boa qualidade superficial em ligas de menor ponto de fusão; penetração de líquido no molde pode ocorrer em ligas de maior Tv; estrutura isotrópica, não zonas coquilhadas ou colunares (ação isolante do vapor na superfície do fundido).
![Page 71: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/71.jpg)
Figura página 35
Fundição em moldes congeladosProcesso Effset
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ProcessoProcesso emem ceracera perdidaperdida::
- Também conhecido: investment casting, lost wax.
- Já conhecido dos chineses ~ 1700aC objetos decorativos (esculturas), ornamentos, jóias.
- Ganha importância comercial a partir dos anos 40 componentes de precisão na industria aeronáutica.
- Modelo consumivel: número de modelos = número de peças
![Page 73: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/73.jpg)
- Técnica:
modelo feito em cera, por injeção em molde metálicos de elevada precisão;
várias unidades, dezenas de modelos são montados num único canal central formando uma árvore;
árvore é mergulhada em pasta refratária (alumina, sílica, gesso, silicato de Zr e outros refratários de granulometria muito fina + ligantes à base de etil-silicatos, Na-silicatos, sílica gel bem hidratada);
mistura refratária adere à cera:
casca de superfície bastante lisa é formada.
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Conjunto é mergulhado em leito fluidizado: casca é revestida com grãos mais grosseiros de
materiais refratários à base de zirconita, silimanita e alumino-silicatos.
Secagem por aquecimento ou reaões químicas: para desidratação da sílica gel casca rígida é formada espessuras de 5-15mm
Modelo + casca T e pressão em autoclave cera é volatilizada fornece cavidade do molde.
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- gravidade
Preenchimento - centrifugação- pressão de gases inertes no líquido
Desmoldagem por quebra das cascas:
- produtos de excelentes acabamento e precisão dim.;
- amplo emprego para ligas ferrosas e não ferrosas; especialmente aços diversos, ligas especiais;
- geometrias complexas, seções reduzidas;
- limitações: peso (poucos kg); custo do equipamento e da mão de obra; processo laborioso e lento.
![Page 76: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/76.jpg)
Figura página 38
Montagem dos modelos
Fabricação do modelo, injeção de cera em
molde metálico
“ arvore ” montada
Formação da casca cerâmica Retirada da
cera
Vazanento
Processo em cera perdida (lost wax)
![Page 77: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/77.jpg)
Figura página 39Processo em cera perdida
![Page 78: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/78.jpg)
![Page 79: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/79.jpg)
Figura página 40
Processo em cera perdida (aspecto da casca)
![Page 80: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/80.jpg)
Produtos fundidos obtidos
![Page 81: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/81.jpg)
Figura página 41
Processo cera perdidaVazamento por gravidade
![Page 82: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/82.jpg)
ProcessoProcesso CLACLA((countercounter gravitygravity lowlow pressurpressure e airair meltmelt alloysalloys):):
- Desenvolvido por Chandley na década de 70.
- Processo semelhante ao CLAS. Diferença material do molde.
- Casca é colocada em câmara submetida a vácuo preenchimento por aspiração do líquido.
![Page 83: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/83.jpg)
- Após certo tempo de solidificação ar é deixado entrar; refluxo de excesso de líquido para o cadinho.
- Perfeito controle de Tv, tempo de vácuo: somente a peça é preeenchida, não os canais
- peças livres de canais
- peças de elevada qualidade
![Page 84: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/84.jpg)
- Vantagens: eliminação de operações de corte de canais; eliminação de refugos de canais:
economia de custos operacionais, energéticos e de
material
redução de turbulência no vazamento: . redução de gases retidos; . Tv pode ser reduzida (metal é aspirado, não necessita elevada fluidez).
![Page 85: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/85.jpg)
- Aplicações:
- utilizado principalmente: ligas reativas com O2; em fundições de precisão em geral que
requeiram elevados níveis de qualidade.
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Figura página 43
Processo CLA
Preenchimento do moldeDesmoldagem
![Page 87: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/87.jpg)
ProcessosProcessos dede fundiçãofundição emem moldes moldes metálicosmetálicos::
- Fundição por gravidade- Fundição sob pressão
- Injeção em câmara quente- Injeção em câmara fria
-Fundição a vácuo- Fundição por compressão- Processos envolvendo centrifugação- Fundição por centrifugação total- Fundição por centrifugação parcial- Preenchimento por centrifugação
![Page 88: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/88.jpg)
- Moldes permanentes: coquilhas, matrizes, ferramentas.
- Moldes: fabricados em fefo, aços resistentes ao calor, ligas Cr/Ni, Be/Cu; confeccionado por processos de conformação sofisticados (eletro-erosão);
![Page 89: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/89.jpg)
requerem alta qualidade de acabamento superficial e precisão dimensional; devem ser providos de canais, marcações de macho, respiros para a saída de ar, alimentadores; devem ser providos de mecanismos de fechamento do molde e de injeção do fundido; vida útil função da natureza e Tf da liga.
![Page 90: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/90.jpg)
- Vantagens sobre moldes colapsáveis:
alta produtividade (facilidade de desmoldagem);
eliminação de operações desmoldagem e limpeza;
reduzido tempo total de solidificação;
reduzido custo operacional.
![Page 91: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/91.jpg)
- Desvantagens sobre moldes colapsáveis: elevado custo de moldes e equipamentos; requerem elevada qualidade na confecção de moldes; maior restrição quanto à geometria; limitados a materiais de:
- reduzida Tv;- reduzida contração (coquilha não colapsável
trincas no fundido).
![Page 92: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/92.jpg)
- Elevado custo de capital + baixo custo operacional:
uso para elevadas produções
(sistemas automatizados)
Classificação de processos de acordo com o modo de preenchimento do molde
![Page 93: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/93.jpg)
FundiçãoFundição porpor gravidadegravidade::
- Preenchimento do molde por ação da gravidade.
- Ciclo de produção curto pode ainda ser reduzido com uso de refrigerção (água ou ar).
- Limite da aceleração da solidificação garantia da sanidade do produto.
![Page 94: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/94.jpg)
- Técnica: preparo do molde limpeza com jatos de ar ou escova; aspersão de lubrificantes/revestimentos.
controle de sua temperatura;
montagem de machos refratários ou metálicos - vazamento pela parte superior ou por canais que dão entrada do líquido pela parte inferior;
abertura para ejeção do produto o mais ápido possível para que as contrações de resfriamento não sejam restringidas pelo molde não colapsável;
início do novo ciclo.
![Page 95: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/95.jpg)
- Confecção da coquilha: geralmente por fundição e usinagem de:
fefo ou aços forjados;ligas Cr/Ni usados para ligas de > Tf;ligas Be/Cu para ligas de Cu.
confeccionados em partes desmontáveis e facilmente encaixáveis; na confecção devem ser consideradas expansão e contração térmica do material da coquilha; paredes do molde não devem apresentar espessuras muito dissimilares minimizar gradientes térmicos na coquilha (maior vida útil).
![Page 96: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/96.jpg)
- Utilização: processo adequado para médios e elevados volumes de produção, principalmente ligas não ferrosas;
fundidos de paredes não muito dissimilares;
não permite espessuras de parede menor que 7mm (elevada extração de calor o metal perde fluidez rapidamente);
geometrias não complexas.
![Page 97: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/97.jpg)
Figura página 53
Coquilha para vazamento por gravidade
![Page 98: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/98.jpg)
- Aços não em coquilha por gravidade:- elevada TF;- elevada concentração.
- Fefo possível, uso de recobrimentos refratários.
- Limites de peso típicos: 70 kg para ligas de Al;25 kg para ligas de Mg;15 kg para fefo;10 kg para ligas de Cu.
![Page 99: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/99.jpg)
- Qualidade do produto:
superior a de fundidos em areia;
estrutura mais refinada e com reduzida porosidade.
![Page 100: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/100.jpg)
- Vida útil de moldes:
Material a serfundido
Faixa de Tv Vida do molde(n° de ciclos)
Fefo cinzento 1.250-1.500 5.000-20.000
Ligas de Al 700-760 até 100.000
Ligas de Cu 1.050-1.150 5.000-2.0000
Ligas de Mg 650-700 20.000-100.000
Ligas de Zn 390-430 100.000 +
![Page 101: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/101.jpg)
FundiçãoFundição sobsob pressão:pressão:
- Vazamento sob pressão garante o perfeito preenchimento do molde.
- Pressões da ordem de até 70 kg/mm2; mantida até o final da solidificação.
- Moldes fabricados com ligas especiais: resistentes a alta temperatura e a à abrasão; aços Cr, aços ferramenta.
![Page 102: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/102.jpg)
- Podem produzir uma ou mais peças em cada ciclo.
- Machos podem ser refratários ou de metal.
- Molde e câmara de injeção são pré-aquecidos no início da operação e revestidos com lubrificantes anti-fricção.
![Page 103: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/103.jpg)
- Produto:- alta qualidade superficial e precisão dimensional.
- produto com paredes finas, geometrias complexas.
- estrutura refinada, boas propriedades mecânicas.
![Page 104: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/104.jpg)
- Limitação: alto custo de equipamentos e ferramental; não permite fabricação de fundidos com cavidades intrincadas; limitações quanto Tv restringe tipos de ligas; limites de dimensão;v forte turbulência no preenchimento porosidade e inclusões.
![Page 105: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/105.jpg)
- Aplicação: ampla aplicação comercial para elevadas/médias produções: fundidos de pequenas/médias dimensões de ligas Al, Cu, Zn; fácil automação elevadas taxas de produção; alta produtividade + reduzido custo operacional + qualidade do produto:
investigadas técnicas que permitem uso para Fe ligas de Mo para revestimento de matrizes
![Page 106: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/106.jpg)
ProcessoProcesso dede injeçãoinjeção emem câmara câmara quentequente::
- Antigo uso comercial significativo nos anos 50, pouco utilizado atualmente.
- Câmara de injeção imersa no líquido.
![Page 107: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/107.jpg)
- Operação: câmara preenchida com metal líquido
pistão desce impulsionando o metal para o molde
metal preenche a cavidade do molde
pistão volta para posição original
preenchimento da câmara com o metal líquido
![Page 108: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/108.jpg)
reduzidas pressões - da ordem de 0,2 a 3Kg/mm2
equipamento com reduzida vida útil
- Aplicações: restrito a metais de baixa Tf - ligas de Zn, Pb, Sn
adequado para ligas reativas como Mg, pois previne o contato do metal com a atmosfera
![Page 109: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/109.jpg)
Figura página 58
Injetora tipo câmara quentea)injeção por ar comprimidob)injeção por ação de embolo
Molde
Câmara do forno
Pistão
Molde
Câmara do forno
Metal
Metal
Ar
“Goose neck”
“Goose neck”
![Page 110: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/110.jpg)
ProcessoProcesso de injeçãode injeção em câmara em câmara friafria::
- Unidades de injeção e de manutenção do líquido são independentes.
- Pressões utilizadas menores que na câmara quente:pressão requerida - f(metal, espessura de parede, etc);pressão da ordem de 3 a 20 kg/mm2.
- Maior turbulência é provocada que na câmara quente.
![Page 111: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/111.jpg)
- Operação:
Metal é transferido da panela para câmara de pressão próximo ao molde;
Alimentação do líquido na câmara de injeção pode ser manual ou com braços mecânicos;
Pistão impulsiona metal para a cavidade do molde;
![Page 112: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/112.jpg)
Máquinas podem operar com pistão com movimento vertical ou horizontal: - Vertical menor turbulência - menos inclusões de filmes de óxido (ficam na superfície em contato com o pistão de injeção). - Horizontal mais popular.
![Page 113: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/113.jpg)
- Aplicação:- elevadas taxas de produção:
150-250 ciclos/h, podendo chegar a 500 ciclos/h
- permite maior trabalho ligas Al, Mg, Cu, aços
- Vida útil de moldes:- moldes são submetidos a severas condições:
devem ser construidos em aços especiais; elevada vida útil.
![Page 114: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/114.jpg)
- Exemplos de vida útil de moldes na fundição sob pressão (máquina tipo câmara fria):
Material aser fundido
Tv (C) Vida útil(n° ciclos)
Ligas de Al 700-760 20.000Ligas de Cu 1.050-1150 100.000
Ligas de Mg 650-700 300.000Ligas de Zn 390-430 1.000.000
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Figura página 61
Injetora tipo câmara fria com êmbolo horizontal
![Page 116: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/116.jpg)
Figura página 62
Injetora tipo câmara fria com êmbolo vertical
![Page 117: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/117.jpg)
![Page 118: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/118.jpg)
![Page 119: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/119.jpg)
FundiçãoFundição aa baixabaixa pressãopressão::
- Uso comercial significativo a partir dos anos 80.
- Etapas:
- molde é colocado sobre panela contendo líquido;
- mantido fechado por pressão hidráulica;
- líquido é forçado para dentro do molde por ação de gases (inertes/ar) pressurizados sobre o banho;
- pressão é mantida até solidificação da peça;
- pressão aliviada refluxo de líquido para o banho.
![Page 120: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/120.jpg)
- Vantagens:não solidifica canais eliminação de operações de corte;menor custo de capital e operacional que os processos de injeção;melhor qualidade de produtos que por gravidade;fundido livre de poros e óxidos.
![Page 121: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/121.jpg)
- Problema reduzida pressão: pode ocasionar mal acabamento e defeitos de preenchimento em fundidos de paredes finas.
-Pressões utilizadas: . ordem da 0,4 kg/mm2 para impulsionar o metal; . ordem de 30 kg/mm2 para fechamento do molde.
- Utilizado principalmente para ligas de Al (5 a 25kg) também ligas de Mg, Cu e ainda aços.
![Page 122: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/122.jpg)
Figura página 66
Fundição a baixa pressão
![Page 123: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/123.jpg)
FundiçãoFundição aa vácuovácuo - - processo processo VacuralVacural::
- Desenvolvimento: anos 80.
- Etapas: montagem do molde semelhante a de fundição a baixa pressão; molde é colocado sobre a panela contendo metal líquido; conexão é feita por canais imersos no banho vários canais podem ser utilizados simultaneamente;
![Page 124: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/124.jpg)
preenchimento se dá por sucção do líquido pela aplicação de vácuo à cavidade do molde.
-A técnica permite fluxo de líquido ascendente e não turbulento
fundidos livres de óxidos e gasesfundidos de elevada densidade
![Page 125: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/125.jpg)
Figura página 68
Fundição a vácuo
![Page 126: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/126.jpg)
FundiçãoFundição porpor compressãocompressão::
- Conhecida dos soviéticos desde os anos 60, mas utilização comercial ampliou-se nos últimos 20 anos.
- Conhecido como forjamento líquido:
Permite geometrias complexas como a fundição com a alta densidade típicas de forjados.
![Page 127: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/127.jpg)
- Características:
líquido é vazado em molde pré-aquecido, em quantidade apropriada;
molde fabricado em partes macho-fêmea;
moldes fechados, pressão mantida durante solidificação;
![Page 128: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/128.jpg)
manutenção da pressão durante solidificação:- garante intimo contato metal/molde;- elevada precisão dimensional;- taxa de resfriamento (refino da estrutura).
não há necessidade de canais e de alimentadores;
pressão da ordem de 300-150kg/mm2) f(tipo de liga, geometria, propriedades requeridas);
ferramental e equipamento de elevado custo para fundição mas de reduzido custo para forjamento.
![Page 129: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/129.jpg)
- Parâmetros de controle:- estrito controle; devem ser pré-estabelecidos para cada tipo de peça:
Pressão aplicadaTempo de compressão
Temperatura do líquido e do molde
![Page 130: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/130.jpg)
- Resulta:- fundidos de geometria mais complexa e paredes mais finas que gravidade e forjamento (menos que inspeção);
- produtos com maior densidade.
![Page 131: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/131.jpg)
- Aplicações: ligas Fe e não Fe de composições típicas de fundição ou forjamento;
ampla aplicação comercial para ligas de Al, pesos de 100g a 35kg;
também útil na fabricação de compósitos.
![Page 132: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/132.jpg)
Figura página 71
Fundição por compressão
![Page 133: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/133.jpg)
ProcessosProcessos envolvendo centrifugaçãoenvolvendo centrifugação::
- Centrifugação para confecção de tubos é conhecida desde o início do século passado. - Consiste: metal líquido é vazado no eixo de rotação da moldes submetidos a rotação; metal solidifica sob ação de pressão resultante de forças de centrifugação ; não necessidade de alimentadores, canais e machos; moldes em geral metálicos, mas também podem ser confeccionados em areia ou mesmo em casca (cuidado).
![Page 134: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/134.jpg)
- Resulta:
fundidos livres de inclusões; de porosidade devida a retenção de gases; de impurezas mais leves que o metal; apresentam bom acabamento superficial, ausência de defeitos de preenchimento e reduzidos vazios de contração; produtos com densidade e resistência mecânica semelhantes a de forjados.
- Utilização:
utilizado para ligas ferrosas e não ferrosas.
![Page 135: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/135.jpg)
FundiçãoFundição porpor centrifugaçãocentrifugação totaltotal::
- Conhecido como processo De Lavaud.
- Utilizado para a fabricação de produtos tubulares.
- Consiste:- metal é vazado em molde tubular que gira sobre seu
próprio eixo, em geral na posição horizontal
Força centrífuga promove contato metal/molde
![Page 136: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/136.jpg)
- Características: metal é continuamente vazado no molde em rotação, até a obtenção da espessura desejada;
força é mantida até o final da solidificação;
no caso de tubos de longos comprimentos, o molde é movimentado na direção oposta à alimentação do líquido, de modo a produzir desmoldagem contínua;
velocidades de rotação: ordem de 1300 a 2000rpm.
![Page 137: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/137.jpg)
Figura página 74
Processo de fundição por centrifugação
![Page 138: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/138.jpg)
- Moldes: moldes tubulares metálicos com ou sem revestimentos cerâmicos (moldes sem revestimentos devem ser refrigerados à água);
areia com aglomerantes que fornecem elevada resistência mecânica, como areias de macho.
![Page 139: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/139.jpg)
- Produto: comprimento e diâmetro externo do tubo, f(dimensões do molde);
diâmetro interno do tubo, f(volume de metal vazão e velocidade de rotação).
![Page 140: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/140.jpg)
- Aplicações: fabricação de tubos em geral;
mancais de bronzes;
tubos aços ao Cr e Ni para uso em petroquímica;
amplamente utilizado para tubos de fefo de dimensões da ordem de:
até 1200mm diâmetro,5000 comprimento,6mm espessura da parede.
![Page 141: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/141.jpg)
FundiçãoFundição porpor centrifugaçãocentrifugação parcialparcial::
- empregado para fundidos de grandes dimensões que apresentam eixo de simetria
por exemplo rodas e engrenagens
![Page 142: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/142.jpg)
- Consiste: molde posicionado verticalmente é girado em torno de seu eixo de simetria;
metal líquido é vazado por um canal central, preenchendo um alimentador;
do alimentador central, o líquido é forçado para a cavidade do molde pela ação da força centrífuga;
![Page 143: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/143.jpg)
a força centrífuga tem o objetivo de auxiliar o preenchimento do molde e a alimentação;
geometria do fundido é dada pela cavidade do molde;
necessários machos;
velocidades de rotação menores que as da centrifugação total da ordem de 200-500rpm.
![Page 144: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/144.jpg)
PreenchimentoPreenchimento porpor centrifugaçãocentrifugação::
- Semelhante a centrifugação parcial.
- Diferença: molde é constituído de diversas cavidades montadas em torno de um canal e alimentador.
- Características: o canal central coincide com o eixo de rotação do conjunto;
![Page 145: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/145.jpg)
metal é vazado no molde em rotação: - força centrífuga promove o preenchimento das cavidades a partir do alimentador;
rotação é mantida até o final da solidificação: - garante a perfeita alimentação;
permite a produção de várias peças simultaneamente;
pode ser utilizado para fundidos de pequenas dimensões.
![Page 146: Aulas Fundição](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050702/5572113a497959fc0b8e9dd5/html5/thumbnails/146.jpg)
Figura página 78
Fundição com preenchimento por centrifugação
Fundição por centrifugação parcial