Aula_01_ Fundicao.pptx

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Sustentável Introdução aos Processos
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Sumário
1 - Tecnologia da Fundição
1.1 - Processos de fundição
1.2 - Fundição em molde aberto e fechado
2 – Aquecimento e Vazamento
2.1 - Aquecimento do metal
2.2 - Vazamento do metal
3.2 - Sistemas de vazamento
3 – Solidificação e Resfriamento
3.1 - Solidificação dos metais
3.2 - Tempo de solidificação
3.3 - Contração de solidificação
3.4 - Solidificação direcional
3.5 - Projeto de Massalotes

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1 – Tecnologia de Fundição
1.1 – Processos de Fundição
1 - O processo de fundição pode ser usado para a fabricação
de peças com geometrias complexas (internas e externas);
2 - Alguns processos de fundição são capazes de produzir
peças “net shape”;
3 - Pode ser em empregada na fundição de peças de grande
porte com mais 100 toneladas;
4 - Qualquer metal pode ser fundido, desde que seja possível
atingir o estado líquido;
5 - Alguns processos de produção podem ser adequados à
produção seriada.

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1.2 - Fundição em molde - aberto
O metal é aquecido a uma temperatura elevada que o
converte para o estado líquido;
Em seguida o material é vazado de forma direcional a
cavidade do molde
Quando atinge a temperatura de solidificação tem início
a fase de mudança estrutural.

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1.2 - Fundição em molde aberto
[Ref. 1]

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1.2 - Fundição em molde aberto
É na fase de solidificação que o metal adquire as
propriedades especificadas em projeto.
Após o resfriamento o metal é removido do molde.
Necessário, dependendo do caso, operações posteriores de
usinagem e rebarbação.
Ocorre devido as exigências de tolerância e acabamento.

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1.2 - Fundição em molde fechado
Existem dois tipos de moldes fechados, os conhecidos como
molde em areia verde e os moldes permanentes.
Fundição em molde
de areia verde
[Ref. 2]

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Existem dois tipos de moldes fechados, os conhecidos como
molde em areia verde e os moldes permanentes metálico.
Fundição em molde
permanente metálico:
[Ref. 3]

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Canal de
vazamento
Peça
Armadilha p/ escória
Canal de
descida
Canal de
ataque
[Ref. 4]

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Filme 1 – em areia a verde – primeira parte
Filme 2 – em areia verde – segunda parte
Filme 3 – fundição sob pressão

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 Fornos de diversos tipos são empregados;
 É necessário calor para aumentar a temperatura até
a temperatura de fusão;
 Calor de fusão para mudar do estado sólido para o
estado liquido;
 Calor para atingir uma temperatura adequada ao
vazamento.

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H = . V [ Cs (Tf – T0) + Hf + Cl ( Tv – Tf )]
Onde:
H = Calor total necessário para aumentar a
temperatura de vazamento – [C]
 = massa específica do material – [g/cm3];
V = Volume do material fundido – [cm3];

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H = . V [ Cs (Tf – T0) + Hf + Cl ( Tv – Tf )]
Onde:
Cs = Calor específico do metal sólido – [J/g.C]
Tf = temperatura de fusão – [C];
T0 = Temperatura ambiente – [C];
Hf = Calor de fusão - [J/g];

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H =  V [ Cs (Tf – T0) + Hf + Cl ( Tv – Tf )]
Onde:
Cl = Calor específico do líquido – [J/g.C]
Tv = temperatura de vazamento – [C];
Tf = Temperatura de fusão – [C];

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 A temperatura de vazamento é aquela no
qual o metal é introduzido no molde;
 O mais importante é a diferença de
temperatura de vazamento e de
solidificação;

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Taxa de vazamento - importante:
 Se for lenta demais o material pode resfriar
antes de preencher toda a cavidade;
 Se for rápida demais o metal pode gerar
turbulência no vazamento;

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2.2 - Vazamento do metal – Energia no
escoamento
 Altura
 Pressão
 Cinética de escoamento
 Fricção

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Taxa de vazamento - Bernoulli GERAL
ℎ1 +
𝑣1
2
2𝑔
+
𝑝1
𝜌
+𝑓1=ℎ2 +
𝑣2
2
2𝑔
+
𝑝2
𝜌
+𝑓2
OBS: se forem ignoradas as perdas por fricção
e sob pressão atmosférica durante o
vazamento

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Taxa de vazamento - Bernoulli simplificada
ℎ1 +
𝑣1
2
2𝑔
=ℎ2 +
𝑣2
2
2𝑔
OBS: se forem ignoradas as perdas por fricção
e sob pressão atmosférica durante o
vazamento

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Simplificando teremos:
𝑣 = 2𝑔ℎ
Assim pode-se definir a velocidade do fluido
durante o vazamento do metal.

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2.2 - Vazamento do metal – lei da continuidade
“Vazão é igual a velocidade multiplicada pela
área da secção”
𝑄 = 𝑣1. 𝐴1 = 𝑣2𝐴2
Deve-se reduzir a seção no final;
O ar pode ser aspirado e conduzido até a
cavidade do molde;

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2.2 - Vazamento do metal – lei da continuidade
Logo, o tempo de preenchimento será:
𝑇 =
𝑉
𝑄
T = tempo de vazamento;
V = Volume da cavidade;
Q = Vazão do metal durante o vazamento.

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[Ref. 5]

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[Ref. 6]

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Peça pronta
Peça pronta
Molde
Marcação
Macho
Projeto de fundição
[Ref. 7]

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Referências
Básica - Groover, M. P., Introdução aos Processos de Fabricação,
Ed. LTC, 2014, 737 pag.
[1] http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfTbEAG/aula-fundicao
[2] https://www.youtube.com/watch?v=Ofk9DrmDus4
[3] http://wwwo.metalica.com.br/31-razoes-para-usar-fundidos-de-
aluminio
[4]http://www.mecanica.scire.coppe.ufrj.br/util/b2evolution/media/bl
ogs/joseluis/2-Fundicao.pdf

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Referências
[5]https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=i
mages&cd=&cad=rja&uact=8&ved=&url=http%3A%2F%2Fwww.cw
bookstore.com.br%2Fcet%2Fpf%2Fpfp1.cfm&bvm=bv.116636494,
d.Y2I&psig=AFQjCNHNlrn5v22Foj8m5dJTB1ak_YMNYg&ust=145
7963535452037
[6]http://www.ebah.com.br/content/ABAAABtJUAI/apostila-2000-
fundi-c-ao
[7]http://www.ebah.com.br/content/ABAAABNrcAE/fundicao?part=2

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