trabalho fundição em areia - correto
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FACULDADE PITAGORAS
Engenharia de Produção
Processos Discretos e Contínuos:
Fundição de Areia
Luciano Aparecido Gomes
Jundiaí
2014
Luciano Aparecido Gomes
Processos Discretos e Contínuos:
Fundição de Areia
Trabalho academico, apresentado
a Faculdade Pitagoras, no Curso de
Engenharia de Produção.
Jundiai
2014
SUMARIO
1. INTRODUÇÃO...........................................................................5
2. MOLDAGEM AREIA VERDE...................................................7
3. VARIAVEIS NA PEÇA MANCAL INFERIOR........................7
3.1 FUNDIÇÃO PASSO A PASSO................................................9
4. CONCLUSÃO.............................................................................12
5. BIBLIOGRAFIA..........................................................................13
OBJETIVO
Este trabalho tem o objetivo de descrever a fundição em areia verde, o processo de
fabricação e as variáveis do processo.
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INTRODUÇÃO
Existem muitos processos de fundição com molde de areia (aglomerada com cimento;
com resinas de cura a frio; com resinas de cura a quente; com silicato de sódio, etc.),
mas o mais conhecido e empregado é a fundição em areia verde.
É especialmente apropriado para peças pequenas e médias não é adequado para peças
grandes, de geometria complexas, nem para acabamentos finos pois ficam marcas de
corruga mento da areia e sua tolerância dimensional é reduzida.
Esse processo é chamado de areia verde porque a mistura mantém sua umidade original,
ou seja, o molde formado pela mistura não passa por processo de secagem.
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MOLDAGEM AREIA VERDE
Dentre as técnicas de fundição, a mais comum é a moldagem em areia verde, que
consiste em uso do molde feito em areia úmida e, em seguida, compactada. O Termo
“verde” significa que a umidade foi acrescentada na areia e aglomerantes. Essa técnica é
largamente utilizada devido à sua facilidade de uso, baixo custo e abundância de
matéria-prima. A areia verde é a combinação da areia sílica com os agentes
aglomerantes, em geral a argila, componentes estes normalmente baratos. Antes de
moldar em areia verde é necessário determinar a resistência mecânica da areia, o
formato do modelo, inclusive canal e massalote, bem como o metal que está sendo
utilizado e a qualidade desejada do fundido.
A areia é preparada através da adição de água e de aglomerantes, formando a areia
verde. A caixa de moldagem (superior ou inferior) é colocada sobre o modelo a ser
moldado e, em seguida, é preenchida com areia que é então compactada por meio de
uma das várias técnicas de moldagem existentes. Caso seja necessário o uso de machos,
os mesmos são inseridos nessa fase. Juntando-se as duas metades da caixa de moldagem
(caixa superior e inferior) forma-se o molde completo com as respectivas cavidades.
Após o vazamento do metal líquido na cavidade, o metal é resfriado, obtendo-se a
solidificação do mesmo.
Uma vez terminado o processo de resfriamento, o fundido é removido do molde no
desmoldador. A areia usada é recondicionada para ser utilizada novamente no processo
de moldagem.
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VARIAVEIS NA PEÇA MANCAL INFERIOR
Forno:
Metal - Base – BN30 – BN31
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Inoculante – tipo estrôncio – 0,90%
Liga 1(%) – 1.4 a 2.0
Temperatura – 1.500 a 1.520
Vazamento:
Temperatura – Panela – 1410 a 1420
Panela kg – 350
Tempo de vazamento (s) – 9 a 14
Tempo mínimo para desmoldagem - 40
Cavidade – 16
Molde/Panela – 13
Moldagem
Confecção do molde em aluminio
Resina – 0,05 a 0,07
Catalizador – 0,05 a 0,07
Volume de areia recuperada – 0 a 26
Tempo de cura – 60 a 180
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Fundição passo-a-passo
A matéria-prima metálica para a produção da peça fundida é constituída pelas ligas
metálicas ferrosas (ligas de ferro e carbono) e não-ferrosas (ligas de cobre, alumínio,
zinco e magnésio).
O processo de fabricação dessa peça por meio de fundição pode ser resumido nas
operações a seguir.
Confecção do modelo
Essa etapa consiste em construir um modelo com o formato
aproximado da peça a ser fundida. Esse modelo vai servir para a construção do molde e
suas dimensões devem prever a contração do metal quando ele se solidificar bem como
um eventual sobremetal para posterior usinagem da peça. Ele é feito de madeira,
alumínio, aço, resina plástica e até isopor.
Confecção do molde
O molde é o dispositivo no qual o metal fundido é colocado para que se obtenha a peça
desejada. Ele é feito de material refratário composto de areia e aglomerante. Esse
material é moldado sobre o modelo que, após retirado, deixa uma
cavidade com o formato da peça a ser fundida.
Confecção dos machos
Macho é um dispositivo, feito também de areia, que tem a
finalidade de formar os vazios, furos e reentrâncias da peça. Eles são colocados nos
moldes antes que eles sejam fechados para receber o metal líquido.
Fusão
Etapa em que acontece a fusão do metal.
Vazamento
O vazamento é o enchimento do molde com metal líquido.
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Desmoldagem
Após determinado período de tempo em que a peça se solidifica dentro do molde, e que
depende do tipo de peça, do tipo de molde e do metal (ou liga metálica), ela é retirada
do molde (desmoldagem) manualmente ou por processos mecânicos.
Rebarbação
A rebarbação é a retirada dos canais de alimentação, massalotes e rebarbas que se
formam durante a fundição. Ela é realizada quando a peça atinge temperaturas próximas
às do ambiente.
Limpeza
A limpeza é necessária porque a peça apresenta uma série de incrustações da areia usada
na confecção do molde. Geralmente ela é feita por meio de jatos abrasivos.
Essa sequência de etapas é a que normalmente é seguida no processo de fundição por
gravidade em areia, que é o mais utilizado. Um exemplo bem comum de produto
fabricado por esse processo é o bloco dos motores de automóveis e caminhões.
Características e defeitos das peças fabricadas
A fundição parte diretamente do metal líquido para fabricar uma peça economizando
uma série de etapas dentro do processo de fabricação. Vamos, então, ver mais algumas
vantagens desse processo.
Canais de alimentação são as vias, ou condutos, por onde o metal líquido passa para
chegar ao molde.
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Massalote é uma espécie de reserva de metal que preenche os espaços que vão se
formando à medida que a peça vai solidificando e se contraindo.
a) As peças fundidas podem apresentar formas externas e internas desde as mais
simples até as bem complicadas, com formatos impossíveis de serem obtidos por
outros processos.
b) As peças fundidas podem apresentar dimensões limitadas somente pelas restrições
das instalações onde são produzidas. Isso quer dizer que é possível produzir peças de
poucos gramas de peso e com espessura de parede de apenas alguns milímetros ou
pesando muitas toneladas.
c) A fundição permite um alto grau de automatização e, com isso, a produção rápida e
em série de grandes quantidades de peças.
d) As peças fundidas podem ser produzidas dentro de padrões variados de acabamento
(mais liso ou mais áspero) e tolerância dimensional (entre ± 0,2 mm e ± 6 mm) em
função do processo de fundição usado. Por causa disso, há uma grande economia em
operações de usinagem.
e) A peça fundida possibilita grande economia de peso, porque permite a obtenção de
paredes com espessuras quase ilimitadas.
Defeitos dos produtos fundidos
Como em todo o processo, alguma coisa "sai errado" e aparecem os defeitos. Alguns
defeitos comuns das peças fundidas são:
inclusão da areia do molde nas paredes internas ou externas da peça. Isso causa
problemas de usinagem: os grãos de areia são abrasivos e, por isso, estragam a
ferramenta. Além disso, causam defeitos na superfície da peça usinada.
defeitos de composição da liga metálica que causam o aparecimento de partículas
duras indesejáveis no material. Isso também causa desgaste da ferramenta de usinagem.
rechupe, ou seja, falta de material devido ao processo de solidificação, causado por
projeto de massalote malfeito.
porosidade, ou seja, a existência de "buraquinhos" dentro de peça. Eles se originam
quando os gases que existem dentro do metal líquido não são eliminados durante o
processo de vazamento e solidificação. Isso causa fragilidade e defeitos superficiais na
peça usinada.
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CONCLUSÃO
As vantagens do processo em areia-verde são:
- Tem o mais baixo custo dentre todos os métodos.
- Facilidade de reparo dos moldes.
- Equipamentos mais simples.
- Facilidade de alteração de projeto.
- Um numero ilimitado de ligas que podem ser fundidas
As desvantagens são:
- A areia natural é normalmente heterogênea, ou seja, sua composição varia para cada
parte, influenciando na qualidade das peças.
- Acabamento superficial inferior.
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BIBLIOGRAFIA
http://pt.wikipedia.org/wiki/Fundi%C3%A7%C3%A3o
http://www.basso.ind.br/
http://www.sinto.com.br/pt/nfe/pdf-produtos/fundicao.pdf
http://mmborges.com/processos/Conformacao/cont_html/fundicao.htm