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Aula 11 - Processos de Fundicao - Parte 1.ppt
- 1. Processos de Fundição Parte1 Prof. Carlos Angelo Nunes Escola de Engenharia de Lorena Universidade de São Paulo
- 2. Princípio do Processode Fundição • Um molde com cavidade semelhante à peça é criado => molde (areia, metal); • O metal é aquecido acima do seu ponto de fusão; • O metal líquido é vertido no molde; • O metal se solidifica dentro do molde; • A peça é removida do molde; • A peça sofre acabamento e é então inspecionada.
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- 4. Características Ideais dosMateriais do Modelo • Ser facilmente trabalho e unido a outras partes; • Baixa massa específica; • Alta resistência, alta dureza e durável; • Resistente ao desgaste e à abrasão; • Resistente à corrosão e a reações químicas; • Dimensionalmente estável e não afetado por variações de temperatura e umidade; • Disponível a baixo custo.
- 5. Principais modificações nomodelo: 1- Tolerâncias que devem ser consideradas; 2- Inclusão de “machos” O modelo difere da peça a ser produzida
- 6. • Tolerâncias associadasà contração; • Tolerâncias associadas às mudanças de formato para permitir a saída do modelo do molde; • Tolerâncias associadas às mudanças dimensionais devido à vibração quando a areia é consolidada no molde; • Tolerâncias associadas às operações de usinagem; • Tolerâncias associadas às possíveis distorções durante resfriamento. Tolerâncias
- 7. 1- Processos convencionais: •Areia verde; • Areia seca; • Moldagem sem caixa; 2- Processos químicos: • Moldagem em casca; • Moldagem com silicato de sódio; • Moldagem sem aquecimento; 3- Processos em molde permanente: • Fundição por gravidade; • Fundição sob pressão. 4- Processos Especiais: • Fundição por centrifugação; • Fundição via cera perdida; • Lingotamento contínuo, etc.... Classificação dos processo de fundição
- 8. Moldagem com areiaverde (Green sand moulding) O termo verde indica a presença de umidade na areia de moldagem. Componentes: areia base + aglutinante + umidade 1- areia base: Areia de sílica; Areia de zirconita (silicato de zircônio); Areia de cromita; Areia de olivina (silicato de magnésio e ferro); Areia de sílica é a mais barata e fácil de dispor. 2 - Aglutinantes: Argila; aglutinantes orgânicos; aglutinantes inorgânicos; Argila => Bentonite (Al2O3.4SiO2.nH2O) Kaolinite (Al2O3.2SiO2.2H2O)) 3- Umidade: - A argila adquire sua ação de ligação apenas na presença da quantidade necessária de umidade. A quantidade de água deve ser devidamente controlada. Composição típica de uma areia de moldagem: Areia de sílica (85%); Argila (9%); Umidade (6%)
- 9. Vantagens: • A maioriados metais pode ser facilmente produzidos por este método; • O custo dos modelos e materiais do processo são relativamente baixos; • Sem limitação em relação ao tamanho da peça a ser produzida e tipo de metal ou liga a ser usado. Desvantagens: • Acabamento superficial ruim. A usinagem é necessária para alcançar o produto desejado; • Proporções inadequadas de umidade e argila resultam em defeitos na peça produzida; • Ambiente não limpo. Moldagem com areia verde (Green sand moulding)
- 10. Moldagem em casca(Shell moulding process) Características: • Padrão metálico é usado; • Material de moldagem: areia fina + resina termoendurecível (fenol- formaldeído); • Aquecimento do modelo (T > 180 oC)
- 11. Vantagens: • Peças complexaspodem ser produzidas; • A precisão dimensional é alta; • O acabamento da superfície é bom; • Os moldes são leves e podem ser armazenados por longos períodos de tempo; • É necessário menor área de trabalho na fundição; • O rendimento metálico é relativamente alto; • A relação areia/metal é relativamente baixa. Desvantagens: • Não é econômico para produção em pequena escala; • Os custos de resina são comparativamente elevados; • Adequado apenas para peças pequenas. Moldagem em casca (Shell moulding process)
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- 13. Moldagem com silicatode sódio (Sodium silicate moulding process) Necessidade de moldagem com silicato de sódio: • Baixa resistência da areia verde para fabricação de machos; • Baixa qualidade superficial da areia verde; • Incapacidade da areia verde de produzir detalhes finos do molde; Materiais de moldagem: • Areia de sílica fresca; • Silicato de sódio (aglutinante); • Endurecedor (ex. gás CO2)
- 14. Vantagens: - proporciona boastolerâncias dimensionais; - proporciona um melhor acabamento superficial da peça produzida por fundição; - acomoda uma ampla gama de tamanhos de machos e moldes; - quando usado para produzir machos, o processo pode ser automatizado. Desvantagens: • caro; • Baixa recuperação de areia; • Baixa colapsibilidade. Moldagem com silicato de sódio (Sodium silicate moulding process)
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- 16. Desvantagem do processodo molde em areia: um molde precisa ser preparado para cada peça produzida. Característica do processo com molde permanente: um molde metálico é usado em lugar de molde em areia e com o qual um grande número de peças é produzido por fundição. O molde metálico é conhecido como matriz. Tipos de processos de fundição em molde permanente: 1- Fundição por gravidade; 2- Fundição sob pressão • Com Câmara fria; • Com câmara quente. Molde Permanente (Die casting)
- 17. Vantagens: • Precisão dimensional; •Bom acabamento superficial da peça; • Útil para produção em larga escala; • Menor área de fundição; • Ciclo de operação requer menor tempo; • Porosidade pode ser evitada; • Trabalhadores semi-qualificados podem fazer o trabalho; • Menor número de defeitos em comparação com a fundição em areia; Desvantagens: • O custo das matrizes é alto; • Não é adequado para peças de grandes dimensões; • Adequado apenas para peças não ferrosas (Zn; Al; Latão/Bronze); • Não é adequado para produção em pequena escala. Molde Permanente (Die casting)
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