Formato dos Relatrios dos Experimentos

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SULESCOLA DE ENGENHARIADEPARTAMENTO DE METALURGIAFundiao em molde de areia..

.Porto Alegre, Abril de 2015.INTRODUOA fundio o processo pelo qual os metais ou ligas metlicas em estado lquido (fundido) so vazadas em um molde para a fabricao dos mais variados tipos de produto final. Em geral, a fundio o processo mais simples e econmico de se produzir uma pea metlica, principalmente quando esta de grande porte, de geometria intrincada e/ou com canais internos e cavidades.Um dos processos mais usuais em fundio a moldagem em areia, em que o material de moldao consiste na mistura de uma areia de slica com uma argila, sendo que este ltimo assume a funo de aglomerante. Faz-se o enchimento da caixa de moldao com a mistura e calca-se bem. um processo relativamente simples, aplicvel a praticamente todos os metais e com custo de produo baixo. Os modelos usados podem ser fabricados em madeira, plstico ou metal.Na aula prtica 01 abordado o processo geral de fundio com moldao em areia verde, tendo como objetivos:I) Testar as propriedades de areia: peso de corpo de prova, permeabilidade, compresso verde, trao verde, trao mido.

II) Realizar a moldagem de uma pea ( vlvula de mangueira de incndio) em areia verde.III) Executar a fundio da pea em alumnio a partir do molde confeccionado.MATERIAIS UTILIZADOS E PROCEDIMENTOSNa primeira etapa da prtica realizada a preparao da areia verde, composta por bentonita, carvo mineral e MOGUL (amido de milho pr-gelatinizado). Em torno de 5 kg de areia verde so adicionados a um misturador, juntamente com 500ml de gua, sendo ento homogeneizados.Em um segundo momento feita a aquisio das propriedades principais da areia, a fim de verificar e garantir um bom comportamento do molde. So utilizados equipamentos para ensaio de: compactabilidade, resistncia compresso verde (RCV), resistncia trao verde (RTV) e resistncia trao mido (RTU). Tais equipamentos podem ser observados na Figura 1, Figura 2, Figura 3 e Figura 4, respectivamente.Figura 1: Equipamento de Compactabilidade.Figura 2: Equipamento de RCV.

Figura 3: Equipamento de RTV.Figura 4: Equipamento de RTU.

No ensaio de compactabilidade 155g areia so dispostos em um copo padro para confeco do corpo de prova. Este alocado na mquina para ensaio, tal qual observado na Figura 1. So efetuadas trs pancadas com um martelete e ento se obtm na escala do aparelho o grau de compactabilidade da areia, de acordo com a norma CEEMP/ABIFA. A areia verde utilizada nesta prtica apresentou grau de compactabilidade de 55%, estando dentro da faixa ideal que varia de 45 a 60%.

J no ensaio de resistncia a compresso a verde, utiliza-se o mesmo corpo de prova padro. O objetivo simular as solicitaes de compresso sofridas pela areia no molde. O padro aceitvel usual de RCV est na faixa de 18 N/cm. Os resultados da areia utilizada na prtica esto listados abaixo. So realizadas duas corridas para validao. 1 corrida: 8,9 N/cm

2 corrida: 9,0 N/cm Na resistncia a trao a verde, o corpo de prova padro testado com auxilio de equipamento pneumtico. Influenciam neste parmetro o mtodo de socagem, o tempo de compactao e a presso de compactao. O padro aceitvel para o RTV est na faixa de 1,7 N/cm. Novamente so realizadas duas corridas, com os resultados mostrados abaixo.

1 corrida: 1 N/cm

2 corrida: 0,9 N/cmNo ensaio de resistncia de trao mida cria-se uma zona ou alta condensao de vapor ou umidade, assim determina-se a fora, aps 25s, necessria para romper o corpo de prova, nesta rea de condensao. A faixa aceitvel est entre 0,25 a 0,40 N/cm. Os resultados obtidos em duas corridas realizadas seguem abaixo.

1 corrida: 0,23 N/cm

2 corrida: 0,20 N/cmNa terceira etapa da prtica realizada a preparao do molde para a fabricao de uma vlvula de mangueira de incndio, atravs da utilizao de caixa bipartida e um modelo de madeira. Primeiramente compactada areia na metade inferior do molde, aplicando-se fora de forma homognea. Na sequncia compacta-se a parte superior do molde, e nela so colocados o massalote, o canal de entrada e a bacia.O massalote tem como funo suprir necessidades adicionais de metal liquido na pea decorrentes da contrao na solidificao, evitando rechupe e depresses na pea.O canal de entrada serve, tal qual seu nome diz, como entrada do metal lquido do qual ser fabricada a pea. J a bacia serve para evitar turbulncias e auxiliar na disperso homognea do metal liquido. Aps a areia estar compacta, so retirados os moldes do massalote, canal e bacia.

Por fim colocado o macho, que feito com areia curada contendo CO2, e serve para possibilitar as cavidades e reentrncias existentes na pea a ser fabricada. Esta areia mais resistente a altas temperaturas, evitando trincas internas.Fecha-se ento o molde, sem no antes passar grafite como agente desmoldante para facilitar a posterior retirada do molde. O molde fica ento reservado e realizado o procedimento para fuso do metal.

A quarta etapa da prtica contou com a fuso do metal a ser utilizado para fabricao da pea. O metal em questo alumnio com liga de silcio e sua fuso se d atravs de um forno por induo em temperatura prxima aos 720 C. utilizado tambm coverall a fim de evitar a oxidao da camada superior da pea. retirada a escria do fundido e ento o aluminio despejado no cadinho e vazado no canal de entrada do molde.Aps a espera do tempo de solidificao feita a desmoldagem manual atravs da quebra mecnica do molde. Em seguida a pea fabricada passa pelos processos de corte e rebarbao e finalmente est pronta para uso.

CONCLUSESO ensaio de compactabilidade apresenta um valor de 55%, dentro da faixa considerada ideal, porm os valores dos ensaios de RCV, RTV e RTU esto fora da faixa ideal. Isto pode implicar numa m formao do molde e mau acabamento da pea, no entanto, como a prtica tem por objetivo a demonstrao do processo, possvel a utilizao da areia nestas condies.

A preparao do molde, o vazamento e a desmoldagem no apresentou problemas, resultando na fabricao de uma pea com qualidade razovel.

A prtica didaticamente interessante, pois consegue abordar de maneira geral as etapas principais do processo de fundio em molde de areia.

REFERNCIASNotas de Aula Prof. Dr. Vinicius Karlinski de Barcellos Disciplina de Processos de Fabricao por Fundio.http://www.infoescola.com/quimica/fundicao/; acesso em abril de 2015.

https://sites.google.com/a/catim.pt/metalopedia/fundicao/processos-de-fundicao-com-moldacoes-perdidas/moldacao-em-areia-verde; acesso em abril de 2015.

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