01 b aula processosfabricacaoii

7/23/2019 01 b Aula ProcessosFabricacaoII

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1 / 30Agosto de 2015 Marcela Aniczio

Processos de Fabricao II

ula 01 Fundio

Curso:

Engenharia Mecnica

Disciplina:


Professora:

Marcela Aniczio


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Introduo

- Base dos Processos

- Organizao da Fundio- Parque Brasileiro

Fundio em Areia

- Modelao- Areias de Moldagem

Sumrio


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A fundio se destaca por permitir a produo de peas com grandevariedade de formas e tamanhos, por exemplo, sinos, ncoras,tubulaes, implantes ortopdicos, bloco de motor, palhetasde turbina, etc.

A produo pode ser unitria (jias, implantes e peas artsticas)ou seriada, voltada principalmente para as indstriasmecnica e automobilstica.

Introduo


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IntroduoBase dos Processos

O metal lquido vazado num molde, cuja cavidade corresponde aonegativo da pea que se deseja obter.

Para se construir um molde em areia necessrio primeiramente se

fabricar o modelo (adaptao do desenho da pea) e os machos,caso existam furos ou partes ocas.

A partir de um modelo podemos fabricar n moldes, cada moldedando origem a uma pea fundida.


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Paralelamente fabricao do molde, o metal convenientementefundido. Aps vazamento e solidificao, a pea retirada domolde, com forma prxima final precisando apenas passarpelas etapas de acabamento: corte de canais; rebarbao;

usinagem; tratamento trmico e soldagem (opcionais); controlede qualidade final e expedio.

IntroduoOrganizao da Fundio

A fundio se organiza em torno da moldao, pois nesta seoque se define a quantidade de metal a fundir; machos a produzir,etc.


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IntroduoParque Brasileiro

A fundio brasileira o 7 parque produtor no Mundo e produziuem 2008: 3,35 milhes de toneladas de peas, quase o dobro dorealizado no fim do sculo XX, com a seguinte recente evoluo:


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Fundio em Areia - Modelao

A qualidade da pea fundida depende, antes de mais nada daqualidade e preciso com que o modelo fabricado.

A modelao um setor opcional da fundio, uma vez que essapode contratar servios de empresa especializada. Isto por que omodelador, ao aliar a capacidade de trabalhar a madeira e/ou ometal, com o conhecimento da tecnologia de fundio, se tornaum dos profissionais mais caros dentro da fundio.

Tradicionalmente so utilizados para modelos e caixas de machomateriais como madeira (cedro, pinho e compensado, entreoutros), metais (alumnio e ao, principalmente) e resinas do tipoepxi (podem ser reforadas com p de alumnio, por ex.).


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Estes materiais diferem entre si quanto ao acabamento e adurabilidade que conferiro ao modelo.

O tempo de vida dos mesmos depende da complexidade e do

cuidado no armazenamento e manuseio.


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Normalmente os modelos utilizados so do tipo bipartidos (b)que, em relao aos modelos inteirios (a) apresentam avantagem de agilizar a moldao, j que o moldador no precisase preocupar em acertar a posio do modelo com relao

linha divisria das caixas.


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Os modelos podem ser macios, em esqueleto, chapelona ougabarito. Chapelonas so bastante utilizadas na confeco depeas de grande porte com eixo de revoluo, como sinos ehlices de navios. A opo por modelos e caixas de machono-macios pode levar a uma economia de material e de

tempo de execuo do modelo, barateando-os.


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Os critrios para escolha do material para o molde dependerbasicamente do lote de peas a fabricar, da tolernciadimensional e acabamento requeridos para a pea fundida. preciso lembrar que o custo de um (ou mais) modelo(s) se diluir

por todo o lote encomendado e assim a durabilidade do modeloescolhido deve ser compatvel com o nmero de peas afabricar.

Da escolha desse posicionamento em relao ao plano de partio

do molde (normalmente horizontal) depende o nmero demachos a fabricar, a complexidade destes e eventuais rebarbasdifceis de se retirar.


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A extrao do modelo tambm pode ser dificultada pela m escolhada posio de pea em relao caixa.

O melhor posicionamento da figura acima a letra c.


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O desenho da pea deve indicar o tipo de trabalho mecnicoa ser realizado na superfcie da mesma, furos a serem feitos ps-fundio, etc. e no projeto da pea fundida deve haver umacrscimo de medidas correspondente ao que ser removido.

Superdimensionar o projeto tambm deve ser evitado pois aumentao custo de acabamento da pea. Os acrscimos de sobremetaldependem do metal, da espessura da pea e da posio dasuperfcie.


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Praticamente todos os metais empregados em fundio secontraem durante o resfriamento. Aps a solidificao da peaesta contrao ser responsvel pela alterao das medidasoriginais do projeto, podendo tambm responder pelotrincamento da mesma.


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ngulo de sada o angulo de 1 a 2 utilizado na fabricao domodelo de forma a permitir sua extrao do molde sem danific-lo. Dada a necessidade do modelo ser extrado de dentro domolde recorre-se, s vezes, a caixas com 3 ou mais andares, amodelos com partes desmontveis ou utilizao de machos de

parede.


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O modelo e a caixa de macho costumam ser pintados para protegera superfcie dos mesmos da eroso pela areia, sendo que ascores empregadas obedecem a um cdigo pr-estabelecido:vermelho (ferro fundido); azul (ao); verde (alumnio);

amarelo (cobre) e preto (para marcao de macho).

bastante comum o emprego de mais de um material na confecode modelos e de caixas de macho. Como exemplo podemoscitar a utilizao do alumnio e da resina epxi como reforo de

modelos em madeira em reas onde o desgaste maisacentuado. Tambm possvel adicionar ps metlicos sresinas, formando um compsito de maior resistncia.


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As caixas de moldagem tem tamanhos variados e a forma de seaumentar o rendimento metlico colocar numa caixa o maiornmero possvel de modelos.

Deve ser tomado todo o cuidado com os modelos e caixasde macho durante o armazenamento e manuseio pois a madeira dada a empenos e a ser atacada por cupins. Os modelosmetlicos tambm podem sofrer com a ao do tempo se noforem convenientemente estocados.

Algumas modelaes e grandes fundies j esto utilizando a

fabricao de prottipos (por prototipagem rpida) como formade avaliar, de forma rpida, detalhes construtivos dosmodelos e matrizes. A prototipagem ainda um processo decusto elevado e possui restries quanto ao tamanho doprottipo.


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Fundio em AreiaAreias de Moldagem

Areias e aglomerantes devem ser criteriosamente escolhidos paragarantir a reprodutibilidade das propriedades dos moldes.

Areia de Moldagem um sistema heterogneo constitudoessencialmente de um elemento granular refratrio (normalmente

areia silicosa), um ou mais aglomerantes e um plastificante(gua).

A areia de moldagem deve apresentar boa resistncia mecnica,permeabilidade adequada e plasticidade (ou moldabilidade).

J da areia destinada fabricao de machos espera-se, almdos requisitos exigidos para a areia de moldagem, boacolapsibilidade, definida como a perda de resistncia da areiaaps o incio da solidificao da pea.


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Classificao:

quanto origem: natural; semi-sinttica ou sinttica. Apesarde j estar "pronta" a areia natural tem sido pouco utilizadadada as suas baixas propriedades.

quanto ao uso: nova ou reciclada. Fundio de areia-verde quetrabalhe basicamente com areia usada (reciclada) utiliza cercade 10% de areia nova para recompor as perdas durante areciclagem e manter as propriedades da areia estveis. Na areiareciclada so adicionadas tambm pequenas quantidades de

aglomerantes e gua. quanto ao emprego: areia de moldagem (faceamento ou

enchimento) e areia de macho.

quanto ao estado de umidade: mida (verde) ou seca (estufada).


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Componentes:- Areia base

A areia-base uma areia refratria, normalmente silicosa, sendoque se for originria de areia de praia deve ser lavada previamente

para retirada dos sais.A composio qumica da areia-base afeta a dilatao trmica daareia, a reatividade com o metal fundido mas, principalmente, arefratariedade do molde.

A granulometria da areia-base afeta a permeabilidade da areia

e a penetrao metlica.Ligas de alumnio e magnsio so extremamente fludas sendonecessrio se utilizar areias finas para minimizar a penetraometlica. J ferrosos tendem a gerar gases, optando-se por areiasmais grossas, ou seja, mais permeveis.


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Componentes:- Aglomerantes

So materiais que envolvendo e ligando entre si os gros conferem areia, aps compactao, secagem ou reao qumica, as

caractersticas necessrias ao processo de moldagem, isto ,resistncia s solicitaes dinmicas, estticas e trmicasprovocadas pelo metal fundido.

Para um dado aglomerante, com o aumento do seu teor aumentaa resistncia e a dureza da areia e diminui a permeabilidade.


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Componentes:- Aglomerantes

Os aglomerantes se subdividem em:

- aglomerantes inorgnicos: a resistncia atingida atravs

da socagem. Ex.: argila; bentonita ( um tipo de argila commaior poder aglomerante) e cimento.

- aglomerantes orgnicos: a resistncia atingida atravs deuma leve socagem seguida de uma secagem do molde oumacho em estufa, sendo que a resistncia final pode ser

superior alcanada com aglomerantes inorgnicos. Ex.:accares; melao de cana; amido de milho (maizena); leos; etc.

- aglomerantes sintticos: Existem basicamente duas classes deresinas: as termoendurecveis (polimerizam pela ao do calor) eas autoendurecveis (ou de cura a frio).


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Componentes:

Areias No-silicosas

A opo por uma areia-base no-silicosa parte da constatao de

que a areia silicosa apresenta (quando comparada com outrascomposies) inmeras desvantagens como elevada expansovolumtrica e elevada reatividade com o metal fundido.

Existem duas formas de se minimizar os defeitos decorrentes da

utilizao de areia silicosa: atravs do emprego de aditivos e pelapintura de moldes e machos.


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Componentes:

Aditivos

So substncias que misturadas areia de moldagem, em teoresinferiores a 1%, modificam suas propriedades, minimizando certos

tipos de defeitos (defeitos de expanso, defeitos de acabamentodevido a reaes qumicas, etc).

Tintas

A principal funo de uma tinta a criao de uma camadaintermediria entre areia e metal, visando conferir um bomacabamento ao molde ou macho e, por conseguinte, pea.


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Reciclagem e

Recuperao de

Areias


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