Este documento fornece uma introdução à tecnologia de fundição. Discute o que é fundição, suas vantagens e desvantagens. Também descreve as etapas do processo de fundição e os principais fatores que influenciam o processo, como temperatura de vazamento, variáveis térmicas de solidificação, fluidez, turbulência, contração da solidificação e transferência de calor no molde.

1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
INSTITUTO DE TECNOLOGIA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Fundição dos Metais
Prof. Maria Adrina Paixão de Souza da Silva
Belém, 2011

2. CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DE
FUNDIÇÃO

3. INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DE
FUNDIÇÃO
O que é FUNDIÇÃO?
Fundição – Tecnologia pré-histórica
Há registros de que as primeiras peças metálicas (de cobre)
fundidas foram obtidas no período compreendido entre 5000 e
3000 a.C., ou seja, no período imediatamente anterior à Idade do
Bronze.
Desde então e progressivamente, a fundição passou a estar cada
vez mais presente na história da evolução da humanidade,
passando pelo aparecimento do ferro fundido na China em 600
a.C. e seu surgimento na Europa no século XV, embora sua
utilização como material estrutural só tenha ocorrido de forma
extensiva no século XVIII na Inglaterra.

4. INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DE
FUNDIÇÃO
Figura 1.1. Processo de fundição. Vazamento de metal líquido em molde.

5. INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DE
FUNDIÇÃO
Vantagens:
- Capacidade de produção, de modo econômico, de peças
complexas ou com cavidades internas,
- Capacidade de produção, também de modo econômico, de peças
muito grandes;
Figura 1.2. Peças produzidas por fundição.

6. INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DE
FUNDIÇÃO
Desvantagens:
Os aços fundidos podem apresentar elevadas tensões residuais,
microporosidade, zonamento e variações de tamanho de grão. Tais
fatores resultam em menor resistência e ductilidade, quando
comparados aos aços obtidos por outros processos de fabricação
como conformação a quente.

7. INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DE
FUNDIÇÃO
Etapas do processo de Fundição:
- FUSÃO DO METAL OU LIGA;
- VAZAMENTO EM UM MOLDE;
-SOLIDIFICAÇÃO DA PEÇA E;
-REMOÇÃO DO METAL OU LIGA SOLIDIFICADO DO MOLDE.

8. INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DE
FUNDIÇÃO
Fatores que influenciam o processo de Fundição:
- TEMPERATURA DE VAZAMENTO
Figura 1.3. Curvas de resfriamento ideais para o sistema Cu-Ni.

9. INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DE
FUNDIÇÃO
Fatores que influenciam o processo de Fundição:
- TEMPERATURA DE VAZAMENTO
Figura 1.4. Curvas de resfriamento experimentais para ligas Al-Si (Goulart, 2007).

10. INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DE
FUNDIÇÃO
Fatores que influenciam o processo de Fundição:
- VARIÁVEIS TÉRMICAS DE SOLDIFICAÇÃO
Velocidade de Solidificação, Gradiente Térmico e Taxa de
Resfriamento
- FLUIDEZ
Capacidade de o metal líquido preencher as cavidades do molde
Figura 1.5. Modelo em espiral para ensaio de fluidez. A fluidez é medida pela distância que o metal percorre
antes de se solidificar.

11. INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DE
FUNDIÇÃO
Fatores que influenciam o processo de Fundição:
- EXISTÊNCIA DE TURBULÊNCIA
Figura 1.6. Funil de vazamento (pouring cup), massalote ou alimentador (riser), canal de alimentação (runner),
canal de descida (sprue), canal de entrada (gate) , fundido (casting).

12. INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DE
FUNDIÇÃO
Fatores que influenciam o processo de Fundição:
- EXISTÊNCIA DE TURBULÊNCIA
Número de Reynolds :
Re=v.d/ ν
Para Re ≤ 2000: Fluxo laminar
Para 2000 < Re ≤ 20000: Fluxo apresenta uma mistura entre
laminar e turbulento
Para Re ≥ 20000: Fluxo severamente turbulento.
Para a maioria dos casos reais o fluxo se aproxima do turbulento.
Isso permite que ocorram mais reações do metal líquido com
formação de gases, o que não é bom, pois pode haver formação de
bolhas. Essas bolhas de gás podem ficar presas e constituírem
defeitos nas peças fundidas.

13. INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DE
FUNDIÇÃO
Fatores que influenciam o processo de Fundição:
- CONTRAÇÃO DA SOLIDIFICAÇÃO
Figura 1.7. Ilustração esquemática do fenômeno de contração durante a solidificação.
Utilização do MASSALOTE

14. INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DE
FUNDIÇÃO
Fatores que influenciam o processo de Fundição:
- CONTRAÇÃO DA SOLIDIFICAÇÃO
Tabela 1.1. Variação de volume durante a solidificação. A maioria dos materiais metálicos
apresenta redução de volume (-), mas alguns apresentam expansão (+).

15. INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DE
FUNDIÇÃO
Fatores que influenciam o processo de Fundição:
- TRANSFERÊNCIA DE CALOR NO MOLDE
Figura 1.8. Representação do sistema Temperatura-Distância no processo de solidificação (Garcia, 2007).

16. INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DE
FUNDIÇÃO
Fatores que influenciam o processo de Fundição:
- CARACTERÍSTICAS DO LINGOTE (OU MOLDE)