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Aula 06 : Processo de Fundição de Precisão

01: Introdução

02. Etapas envolvidas no processo

03. Matérias Primas Utilizadas:

04. Características das peças obtidas, exemplos.

Princípio e potencialidades do processo.

Cascas cerâmicas: lama e reforço

Modelos: cêra (constituintes e funções)

Disciplina: Projeto de Ferramentais I

Fundição de Precisão Investment Casting

Disciplina: Projeto de Ferramentais IFundição de PrecisãoProfessor: Guilherme O. Verran

Fundição de Precisão Investment Casting

Etapas Envolvidas


Etapas do processo de fundição de precisão


Exemplos de peças obtidas pelo processo de fundição de precisão

Palheta de turbina (superliga a base de Ni) obtida por solidificação direcional

Rotores de turbinas radiais e axiais (superliga a base de Ni)


Palheta de turbina com parede convexa

mostrando a utilização de um macho complexo


Projeto da Matriz

Revestimento Cerâmico

Rebarbação

Vazamento

Injeção da Cera

Desceragem

Desmoldagem

Corte das Peças

Montagem dos Modelos

Calcinação do Molde

Fundição de Precisão (Investment Casting)

Processo Especial de Fundição:

• Modelos Destrutíveis em Cera.

• Moldes Tipo Casca Cerâmica:

⇓⇓⇓⇓

Obtidos por investimento (revestimento) do modelo por uma “lama cerâmica”, que após curar constitui o Molde tipo Casca.

Etapas do Processo

Outros Nomes: • Cera Perdida

• Microfusão


Projeto da Matriz

Contrações e Expansões da cera,

molde e metal⇒⇒⇒⇒Etapa :


• Temperatura e pressão de injeção

Injeção da Cera

⇓⇓⇓⇓

• Tempo de cura

Etapa :


Etapa : Rebarbação dos Modelos e Montagem dos “Cachos”


RevestimentoCerâmico

Etapa :Lama

Cerâmica++++ Reforço


Etapa : Desceragem do Cacho Cerâmico

Eliminação da cera e da umidade

⇒⇒⇒⇒


Etapa :

Pré-aquecimento dos Moldes

Calcinação do Molde

Sinterização da superfície interna da casca


Etapa : Vazamento ⇒⇒⇒⇒ Procedimento idêntico aos processos convencionais.


Desmoldagem

⇓⇓⇓⇓

• Sistema vibratório para quebra e remoção da casca cerâmica (molde).

Etapa :


Etapa : Corte as Peças e Rebarbação


Análise Química

por Emissão Óptica

Inspeção por Magnaflux

Análise Metalográfica e Microdureza

Etapa : Inspeções Finais de Qualidade


Matérias Primas Modelos em Cera

• Cera de Carnaúba

• Parafina

• Breu

• Resinas Plásticas

Constituintes

Máxima recuperação e reutilização

Propriedades Necessárias

Alta resistência mecânica

Mínima expansão térmica

Máxima estabilidade dimensional após extração da ma triz

Teor mínimo de voláteisMínima contaminação por impurezas orgânicas ou outras formadoras de cinzas.

Grande intervalo de solidificação


Matérias Primas Cascas Cerâmicas

Material refratário fino (200 a 1000mesh)

Lama Cerâmica

Ligante inorgânico

Fluidizantes Antiespumantes Tensoativos Antifloculantes

Silicato de etila (base álcool).

Silicato de sódio ou potássio (base água).

Sílica coloidal

Alumina

Sílica amorfa

Zirconita

Outros constituintes

Revestimento Refratário

Zirconita

Chamote

Mulita


Cascas Cerâmicas

Características necessárias de uma Lama Cerâmica:

• Colapsíveis após a solidificação do metal.

• Curar após a cobertura total da árvore.

• Não apresentar impurezas reativas com o metal.

• Não apresentar alterações físicas acentuadas pela aç ão do calor do metal.

• Não devem trincar durante a desceragem e a sinterização .

• Resistentes ao choque térmico.

• Resistentes à erosão durante o enchimento.


Características das peças produzidas:

• Tolerâncias dimensionais estreitas (0,08mm)

• Formatos complexos

• Excepcional acabamento superficial

• Paredes Finas

• Peças “net shape” ou “near net shape” .


Peças para Aquecedores de Automóveis

Peças para BancosPeças para Engates de Trailers

Peças produzidas por Fundição de Precisão

Aplicações Gerais


Peças para Câmbio

Peças para Embreagens

Peças para Sistemas de Freio

Peças para Sistema de

Injeção Diesel


Indústria Automobilística


Peças para Carrocerias

Peças para Janelas

Peças para Fechaduras

Peças para Bagageiro


Aplicações Gerais


Vantagens :

Fundição de Precisão (Investment Casting )

• Matéria prima 100% nacional.

• Liberdade de projeto (não necessita ângulos de saída) .

• Utilizável para qualquer metal ou liga.

• Eliminação total ou parcial da usinagem.

• Altamente produtivo.

• Elevada precisão dimensional.

• Excelente acabamento.

• Moldes pequenos com relação ao número de peças produz idas.


Fundição de Precisão (Investment Casting )

Desvantagens:

• Elevado custo inicial.

• Processo exige um rígido controle em todas as suas etapas para a garantia da precisão desejada.

• Envolve alta tecnologia (cera, lamas e metalurgia).

• Adequado apenas para grandes séries de peças.


Exemplos de peças obtidas pelo processo de fundição de precisão

Palheta de turbina (superliga a base de Ni) obtida por solidificação direcional

Rotores de turbinas radiais e axiais (superliga a base de Ni)


Palheta de turbina com parede convexa

mostrando a utilização de um macho complexo


Tipos de peças obtidas por microfusão.


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