aula 03- contração e alimentação de peças fundidas

Download Aula 03- Contração e Alimentação de Peças Fundidas

Post on 24-Oct-2014

1.181 views

Category:

Documents

16 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Disciplina: Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Professor: Guilherme O. Verran Dr. Eng. Metalrgica

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Aula 03 Contrao e Alimentao de Peas Fundidas1. Introduo - Contraes que ocorrem durante o resfriamento de peas fundidas - Conceito de massalote.

Contraes durante a obteno de uma pea fundida:Desde a temperatura Contrao no de vazamento at a de Estado Lquido incio da solidificao Contrao na Solidificao

- Funes de um massalote. 2. Massalotes - Tipos de massalotes. - Mecanismos de formao de rechupes. - Requisitos de um massalote. 3. Projeto de Massalotes - Requisito Trmico Mdulo de Resfriamento - Requisito Volumtrico Volume do Rechupe Coeficiente de Contrao Volumtrica - Casos Particulares ferros fundidos cinzentos, vermiculares e nodulares. 4. Roteiro para o Projeto de Massalotes.- Seqncia de procedimentos para dimensionamento, determinao da quantidade e da localizao de massalotes em moldes de areia e coquilhas.

Do incio at o finalda solidificao Do final da solidificao at a temperatura ambiente

Compensadas pelo uso de Massalotes

Contrao no Estado Slido

Compensada na Fabricao dos Ferramentais

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

(a) Metal Lquido Inicial

(b) Formao de uma casca (c) Contrao interna. slida e do vazio de contrao

(d) Contrao interna + contrao externa

(e) Vazio na superfcie

Representao esquemtica da contrao de ao baixo carbono, mostrando a contribuio dos trs diferentes estgios da solidificao: contrao no lquido, contrao na solidificao e contrao no slido.

Representao esquemtica da contrao de um cubo de ferro fundido

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

MASSALOTES Massalotes ou Montantes so reservatrios de metal lquido que constituem os sistemas de canais de alimentao de peas fundidasMassalote Parte da pea fundida alimentada pelo massalote

Funo dos Massalotes: compensar as contraes no estado lquido e de solidificao de metais e suas ligas garantindo assim a sanidade das peas obtidas.

Rechupe Massalote

Pea

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Massalote (alimentador) Riser Solidificao Progressiva

Grau de Sanidade

Parmetro fundamental no dimensionamento e na localizao dos massalotes

O projeto de um massalote visa basicamente: Obter uma alimentao eficiente Peas com sanidade interna

Solidificao Direcional

Obter o mximo rendimento metlico Economia no processo Facilitar a operao de limpeza da pea Produtividade

Solidificao direcional e progressiva numa pea com massalote

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Contraes na solidificao de um Metal PuroV Vi Vo Vs Superaquecimento Metal Slido

Modelo de Solidificao Progressiva

Ligas que solidificam com temperatura constante

Lquido Slido

INTERFACE PLANA METAIS PUROS COMPOSIO EUTTICA

Ts

T (decrescente)

Caracterstica de um Metal Puro

Solidificao a uma temperatura constante

Representao esquemtica do modelo de solidificao de um metal puro

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Contraes na solidificao de uma Liga com Intervalo de SolidificaoSuperaquecimentoV

Modelo de Solidificao Extensiva

Ligas com pequeno intervalo de solidificao

Metal Pastoso

Metal Slido

Lquido Semi-Slido Slido

FRENTE DE SOLIDIFICAO PLANA AOS FERROS FUNDIDOS LATES

Vi Vc Vf

T (decrescente)

Caracterstica de uma Liga

Solidificao em uma faixa de temperaturas

Representao esquemtica do modelo de solidificao de uma liga com pequeno intervalo de solidificao.

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Ligas com grande intervalo de solidificao

FRENTE DE SOLIDIFICAO DENDRTICA LIGAS DE Al HIPOEUTTICAS BRONZES

Representao esquemtica do modelo de solidificao de uma liga com intervalo de solidificao mdio

Representao esquemtica do modelo de solidificao de uma liga com grande intervalo de solidificao.

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Tabela I: Valores de Contrao Volumtrica de Solidificao para alguns metais e ligas.MATERIAL CONTRAO (%)

Tabela II: Valores de Contraes Linear, Superficial e Volumtrica na Solidificao para alguns metais e ligas.

CONTRAO DE SOLIDIFICAOMETAIS AOFERRO FUNDIDO ALUMNIO

Ao carbono Alumnio Cobre Ferro fundido branco Ferro fundido cinzento

2,5 3,5 6,5 5,0 4,0 5,5 0 2,0

LINEAR0,018= 1/55 0,010= 1/100 0,018= 1/55 0,011= 1/90

SUPERFICIAL0,036= 1/28 0,020 1/50 0,036= 1/28 0,022= 1/45

CBICA0,054= 1/18 0,030= 1/33 0,054= 1/18 0,033= 1/30

CHUMBO

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Influncia do modo de solidificao na alimentao de peas fundidasMassalote PeaMetal com Sanidade

Macro rechupe em ponto quente

Liga com pequeno intervalo de solidificao

Liga com grande intervalo de solidificao

Rechupes na linha central

Formas de rechupes em peas fundidas para ligas que solidificam de forma progressiva

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Classificao das principais ligas quanto ao modelo de solidificaoMacro Rechupes Dispersos no Massalote e nas suas proximidades Ligas que solidificam

com temperatura constante

COMPOSIO EUTTICA METAIS PUROS AOS FERROS FUNDIDOS LATES LIGAS DE Al HIPOEUTTICAS BRONZES

INTERFACE PLANA

Massalote

Macro Rechupes Dispersos num Ponto Quente

Pea

Ligas com pequeno intervalo de solidificao

FRENTE DE SOLIDIFICAO PLANA

Micro Rechupes dispersos, normalmente em camadas

Ligas com grande intervalo de solidificao Ligas com expanso volumtrica em algum estgio da solidificao

FRENTE DE SOLIDIFICAO DENDRTICA

Formas de rechupes em peas fundidas em areia para ligas com grande intervalo de solidificao.

FERROS FUNDIDOS CINZENTOS E NODULARES

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Consequncias dos diferentes modelos de solidificao na prtica de alimentao.FRENTE DE SOLIDIFICAO PLANA Necessidade de promover solidificao direcionada na prpria pea e do (s) ponto (s) quente(s) para o massalote Maior facilidade de alimentao

TIPOS DE MASSALOTES

Aberto De topo

Cego De topo

FRENTE DE SOLIDIFICAO DENDRTICA

Baixa temperatura de vazamento Uso de Resfriadores Ataques nas partes finas

Aberto Lateral

Cego Lateral

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Condies para um bom funcionamento do massalote:

Mecanismo de Formao de Rechupes

1. O massalote deve ser localizado junto a parte da pea que solidifica por ltimo. Qual(is) (so) a (s) parte(s) da pea que solidifica(m) por ltimo? Mtodo de Heuvers (Crculos Inscritos) Qual a Zona de Ao do massalote?

Evoluo da solidificao de parte de uma pea, mostrando com se forma um rechupe.

Zona de Ao: distncia ao longo da pea, na qual o massalote efetivo

Distncia de Alimentao

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Processos de Fabricao Parte 2: Fundio Prof. Dr. Guilherme Verran

Aula 03: Contrao e alimentao de peas fundidas.

Zona de Ao ou Distncia de AlimentaoPlaqueta Exotrmica

Rechupe

Resfriador