FABRICAÇÃO MECÂNICA Introdução aos Processos de Fabricação / Fundição Material 1 – Coletânea de materiais sobre fundição (livros, apostilas e resumos)

2010

Prof. Alexander

1/1/2010

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1 - INTRODUÇÃO

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2 - FUNDIÇÃO

Dentre essas várias maneiras de trabalhar o material metálico, afundição se destaca, não só por ser um dos processos mais antigos, mas também porque é um dos mais versáteis, principalmente quando se considera os diferentes formatos e tamanhos das peças que se pode produzir por esse processo.

Mas, afinal, o que é fundição? É o processo de fabricação de peças metálicas que consiste essencialmente em encher com metal líquido a cavidade de um molde com formato e medidas correspondentes aos da peça a ser fabricada. A figura a seguir mostra algumas peças produzidas por fundição.

Figura 2.1

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*A fluidez é medida pela distância que o metal percorre antes de se solidificar.

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2.1 - ETAPAS DO PROCESSO DE FUNDIÇÃO

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2.2 - Características e defeitos dos produtos fundidos

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2.3 – MODELO

2.3.1 - MACHO

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2.4 – MOLDAGEM EM AREIA

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Deposição da areia

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2.5 - FUNDIÇÃO EM CASCA (SHELL-MOLD).

Existe ainda outro processo importante, que utiliza areia, é o processo Shell ou

fundição em casca. Esse processo consiste em utilizar um modelo de material metálico

para resistir ao calor e ao desgaste, que é aquecido entre 175 e 370°C. Sobre o modelo é

feito um recobrimento de um material como o silicone. Esse modelo é então colocado

dentro de uma caixa com areia e 2,5 a 4% de uma resina. A caixa é então movimentada,

como mostra a figura abaixo. A areia fica então aderida à superfície do modelo (o calor

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funde a resina). Essa “casca” (Shell) é curada por um período curto de tempo (entre 300

e 400°C) e será o molde para a posterior fundição da peça (geralmente entre 10 a 15mm

de espessura). O processo Shell tem grande aplicação na produção de peças, onde

grande exista necessidade de precisão e bom acabamento superficial.

Figura - Fundição “Shell-mold” – fundição em casca.

Metade de um molde

Eixo de um comando de válvulas

Figura - Fundição “Shell-mold” – fundição em casca.

2.5.1 - Vantagens da Fundição em casca (Shell-mold). - Permite a estocagem dos moldes e machos;

- Como o modelo é metálico, pode utilizar o mesmo por inúmeras vezes;

- Bom acabamento e estabilidade dimensional;

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- Facilidade de liberação dos gases;

- Tolerâncias mais estreitas;

- Pode ser automatizado , principalmente para pequenas peças, com formatos

complexos.

2.5.2 - Desvantagens da Fundição em casca (Shell-mold). - Custo elevado, comparado com o processo de fabricação em areia verde.

2.6 - FUNDIÇÃO UTILIZANDO POR CERA PERDIDA OU FUNDIÇÃO DE PRECISÃO.

Este processo é muito utilizado onde se necessita fabricar peças com precisão

dimensional em grande quantidade, com bons acabamentos e com dimensões e

geometrias complexas e rigorosas. Exemplos: Peças aeronáuticas, componentes de

motores de avião, peças para carros, máquinas operatrizes e equipamentos para

processar alimentos. Consegue-se fabricar muitas peças de uma única vez. Neste

processo, o molde e modelo são destruídos.

A primeira etapa desse processo consiste em injetar cera na matriz (metálica)

para a confecção dos modelos. Esses modelos de cera são conectados a um canal central

(canal de alimentação) Este conjunto onde os modelos são montados sobre este eixo

também é chamado de árvore. Sobre os modelos é depositada uma pasta refratária ou

lama (areia fina, sílica ou zirconita + aglomerante), que pode ser constituída por várias

camadas, formando o molde. Quando o molde endurece, ele é aquecido para que a cera

derreta e seja retirada do molde (podendo ser novamente aproveitada). Após a retirada

da cera, o metal líquido é vazado no molde. Após a solidificação do metal ou liga, o

molde é quebrado e são retiradas as peças, as quais são separadas do canal

central(alimentação) e feito o acabamento final. As figuras abaixo apresentam modelo

de cera saindo do banho e um outro o modelo de cera e as peças produzidas.

Figura - modelo de cera saindo do banho e um outro o modelo de cera e as peças

produzidas.

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2.6.1 - Vantagens da Fundição em cera perdida - Permite a fundição de peças complexas e precisas que não são possíveis em outros

tipos de fundição;

- Permite a reprodução de detalhes precisos de produção, eliminando etapas de

usinagem, como cantos mais “vivos” e paredes finas;

- Maior precisão dimensional e acabamento superficial;

- Possibilidade de utilização de ligas, de usinagem mais complexas, aplicando à peça o

material de melhor resistência mecânica recomendado;

2.6.2 - Desvantagem da Fundição em cera perdida - Custo elevado e disponibilidade de equipamentos para todas as etapas do processo.

2.7 - FUNDIÇÃO COM MOLDE PERMANENTE

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