universidad e paulista aps

UNIVERSIDADE PAULISTA

HENRIQUE GASPARETTI NETTO A457DB-4

ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADAS-APS

SÃO JOSE DO RIO PRETO

2012

HENRIQUE GASPARETTI NETTO

1

APS-FUNDIÇÃO

Atividade prática supervisionada - conclusão de

semestre dos cursos de engenharia de automação,

engenharia mecânica engenharia de produção mecânica,

apresentado à Universidade Paulista- UNIP.

Orientador: ( Profº Einstein)

São Paulo

2012

RESUMO

Fundição é um processo de fabricação mecânica onde através do aquecimento da matéria

prima ou mesmo do metal com fornos a carvão ou elétricos, realiza a fusão que transforma

2

metal ou liga em metal líquido, depois de transformado é vazado para um molde, formando a

peça bruta com as medidas e dimensões determinadas pela matriz.

A fundição apresenta vantagens em relação aos outros tipos de fabricação mecânica, por sua

produção de peças complexas, precisas e na de grandes dimensões.

Existem vários tipos de fundição que são: fundição em areia, fundição por shell molding,

fundição por precisão ou cera perdida, fundição por coquilha, fundição sob pressão, fundição

continua e fundição por centrifugação. Cada processo garante um lado positivo pra produção

levando em conta a precisão da peça, tamanho da peça, ao custo e ao tempo de produção.

ABSTRACT

Casting is a process where mechanical manufacture by heating the starting material or same

metal with carbon or electric ovens, performs the fusion transformed into molten metal, once

processed is poured into a mold to form the work piece with the measures and dimensions

determined by the matrix.

The casting has advantages over other types of mechanical manufacturing, for its production

of complex parts, accurate and large sizes.

3

There are several types of foundry are sand casting, shell molding casting, precision casting or

lost wax casting, permanent mold casting, die casting, continuous casting and spin casting.

Each process ensures a positive side to production taking into account the accuracy of the

number, size number, the cost and production time.

LISTADE ILUSTRAÇÕES

1. Forno Cubilô .................................................................................................................17

2. Forno Cubilô ..................................................................................................................17

3. Forno de Reverberação...................................................................................................19

4. Forno de Reverberação Rotativo ...................................................................................20

5. Forno de Crisol ..............................................................................................................21

6. Forno de Crisol ..............................................................................................................22

7. Forno de Crisol utilizado na fusão do bronze ...............................................................22

8. Forno de Crisol ..............................................................................................................25

9. Forno a Arco..................................................................................................................27

4

10. Forno por Indução .........................................................................................................29

11. Forno de Resistência .....................................................................................................30

12. Preparação do molde .....................................................................................................32

13. Equipamentos utilizados no processo shell ...................................................................40

14. Placa colocada em estufa................................................................................................40

15. Matriz da peça ...............................................................................................................43

16. Montagem em cachos ....................................................................................................43

17. Revestimento cerâmico .................................................................................................44

18. Desceragem, Calcinação, fusão, Acabamento ..............................................................45

19. Finalização do molde ....................................................................................................46

20. Partes Fundidas .............................................................................................................49

21. Caixas de Ligação .........................................................................................................49

22. Assento de magnésio .....................................................................................................50

23. Cavidade ........................................................................................................................54

24. Cavidades Multiplas ......................................................................................................54

25. Unidades de Matrizes ....................................................................................................55

26. Combinação de Moldes .................................................................................................55

27. Máquina de Câmara Quente ..........................................................................................56

28. Máquina de Câmara Fria ...............................................................................................57

29. Ilustração do processo Contínuo ...................................................................................62

30. Peças ..............................................................................................................................63

31. Ciclo de Abertura e Fechamento de molde ...................................................................68

32. Conjunto Hidráulico ......................................................................................................69

33. Esquema de Centrifugação na Horizontal .....................................................................72

34. Máquina de Centrifugação Horizontal ..........................................................................73

35. Máquina de Centrifugação Vertical ..............................................................................75

36. Fundição Semi-Centrifuga ............................................................................................76

5

SUMÁRIO

1- Objetivo ...........................................................................................................................................12

2- Empresa.............................................................................................................................................12

3- Funcionamento da Produção.............................................................................................13

4- Fornos utilizados.................................................................................................................14

4.1- Forno Cubilô......................................................................................................................15

4.1.1- Descrição........................................................................................................................15

4.1.2- Matéria-Prima.................................................................................................................16

4.1.3- Desvantagens..................................................................................................................16

4.1.4- Funcionamento...............................................................................................................18

4.2- Forno de Reverberação....................................................................................................19

4.2.1- Reverberação..................................................................................................................19

6

4.2.2-Funcionamento................................................................................................................20

4.3- Forno de Crisol.................................................................................................................21

4.3.1- Desvantagens..................................................................................................................23

4.3.2 – Atmosfera Controlada...................................................................................................24

4.3.3- Cuidados.........................................................................................................................24

4.4 - Fornos Elétricos...............................................................................................................25

4.4.1 - Tipos de Fornos elétricos...............................................................................................25

4.4.2- Vantagens.......................................................................................................................26

4.4.3- Forno a Arco...................................................................................................................26

4.4.4- Forno de Indução............................................................................................................27

4.4.5- Vantagens.......................................................................................................................27

4.4.6- Funcionamento...............................................................................................................28

4.4.7- Forno de Resistência.......................................................................................................29

4.4.8-Desvantagens...................................................................................................................30

5-Definições dos processos de Fundições..............................................................................30

5.1- Fundição em Areia.............................................................................................................30

5.1.1- Entrou Areia na Fundição..............................................................................................30

5.1.2- Fundição usando moldes de Areia.................................................................................30

5.1.3- Etapas do Processo.........................................................................................................33

5.2- Fundição pelo Processo Shell Molding...........................................................................36

5.2.1- Ciclos de Moldagem.......................................................................................................37

5.2.2- Resinas............................................................................................................................37

5.2.3- Areias Utilizadas............................................................................................................38

7

5.2.4- Mistura de Areia com Resina.........................................................................................38

5.2.5- Preparação da Placa........................................................................................................38

5.2.6- Preparação dos Machos..................................................................................................39

5.2.7- Modelos para o Processo Shell.......................................................................................39

5.2.8- Vantagens.......................................................................................................................40

5.2.9- Desvantagens..................................................................................................................41

5.3- Fundição de Precisão.......................................................................................................41

5.3.1- Matriz da peça por Injeção.............................................................................................43

5.3.2- Montagem em Cachos....................................................................................................43

5.3.3- Revestimento Cerâmico ................................................................................................44

5.3.4–Desceragem, Calcinação, Fusão, Acabamento ..............................................................44

5.3.5- Finalização do molde .....................................................................................................46

5.3.6- Controle de qualidade ....................................................................................................46

5.3.7- Vantagens ......................................................................................................................47

5.3.8- Desvantagens .................................................................................................................47

5.3.9- Conclusão ......................................................................................................................48

5.4- Fundição Sob Pressão .....................................................................................................48

5.4.1- Introdução ......................................................................................................................48

5.4.2- História ..........................................................................................................................49

5.4.3- Futuro ............................................................................................................................50

5.4.4- Vantagens ......................................................................................................................51

5.4.5- Processos ........................................................................................................................52

5.4.6- Escolhendo a Liga adequada .........................................................................................52

8

5.4.7- A Construção do Molde .................................................................................................53

5.4.8- Tipos de Molde ..............................................................................................................54

5.4.9- Máquina de Câmara Quente .........................................................................................55

5.4.10- Máquina de Câmara Fria .............................................................................................56

5.4.11- Método Die ..................................................................................................................57

5.4.12- Automação e Controle de Qualidade ...........................................................................59

5.4.13- Fundição de Design......................................................................................................60

5.4.14–Propriedade da Liga .....................................................................................................60

5.4.15- Materiais Comparando .................................................................................................61

5.4.16- Conclusão ....................................................................................................................61

5.5- Fundição Contínua .........................................................................................................62

5.5.1- Coquilha .........................................................................................................................63

5.5.2- Vantagens ......................................................................................................................63

5.5.3- Menor Remoção de Sobremetal .....................................................................................64

5.5.4- Melhor Usinabilidade ....................................................................................................64

5.5.5- Classe De Alta Resistência ............................................................................................64

5.5.6- Eliminação de Custo de Ferramentaria .........................................................................65

5.5.7- Menor Refugo após Usinagem ......................................................................................65

5.5.8- Aplicações ......................................................................................................................66

5.6- Fundição em Moldes Permanentes ( Coquilha ) ............................................................67

5.6.1- Vantagens ......................................................................................................................67

5.6.2- Desvantagens .................................................................................................................68

5.6.3- Fundição por Gravidade ................................................................................................68

9

5.7- Fundição por Centrifugação ..........................................................................................70

5.7.1- Definição.......................................................................................................................70

5.7.2- Parâmetros .....................................................................................................................70

5.7.3- Velocidade .....................................................................................................................71

5.7.4- Solidificação ..................................................................................................................71

5.7.5- Materiais Utilizados .......................................................................................................71

5.7.6- Fundição por Centrifugação Horizontal ........................................................................72

5.7.7- Equipamentos de Centrifugação ...................................................................................74

5.7.8- Moldações ......................................................................................................................74

5.7.9- Fundição por Centrifugação Vertical .............................................................................74

5.7.10- Fundição Centrifugada .................................................................................................75

5.7.11- Fundição Semi-Centrifugada .......................................................................................75

5.7.12- Fundição Sob Pressão devida a Centrifuga .................................................................76

6- Conclusão.............................................................................................................................77

10

1. OBJETIVO

O trabalho solicitado tem como objetivo, demonstrar o funcionamento de uma indústria desde a entrada da matéria prima, até a saída do produto pronto.

Esse trabalho deve envolver as matérias cursadas no quinto semestre do curso de engenharia da instituição Universidade Paulista que são elas:

- Fabricação mecânica;

- Estática das estruturas;

- Química aplicada;

- Termodinâmica;

- Ciências dos materiais;

- Mecânica dos fluidos.

Demostrar a importância nas aplicações dessas matérias para o funcionamento dessa indústria quanto à organização e a fabricação.

A empresa escolhida é a Fundição & Cia que é uma empresa fictícia para elaboração deste trabalho.

2. EMPRESA Empresa de fundição tem como objetivo produzir peças à partir da matéria prima.

Como por exemplo, a Empresa Fundição & Cia LTDA tem como finalidade fabricar peças fundidas de grandes escalas e de alta precisão.

A empresa tem um espaço de 2500 m² para acomodar todos os Processos de fundição que são eles a armazenagem da matéria prima, os fornos de fundição, a estocagem do produto pronto e os processos de fundição.

3. FUNICIONAMENTO DA PRODUÇÃO

11

A produção inicia como a catalogação da matéria prima que neste caso é o aço, ferro fundido e alumínio, essa empresa não fabrica esses elementos, mas sim trabalham eles em determinadas peças fundidas a pedido de clientes. Essa catalogação da matéria primas serve para inserir no software da empresa, para a determinação dos custos, informações de fornecedores e da própria matéria prima.

Depois é feito o pedido do cliente, passado para o software de empresa é elaborado um desenho esboço para a confirmação da peça pelo cliente, através desse esboço vai ser determinadas as medidas e dimensões das peças a ser produzida. Passando em seguida para ser desenhada a peça no CAD com as determinadas dimensões do produto.

O Pedido do cliente é analisado para a escolha de um processo de produção levando em conta, as unidades a serem produzidas, a qualidade, a precisão da peça, o custo da operação e o tempo de produção. Com isso vai ser definido o melhor processo que englobe as exigências recomendadas.

Definido o processo é criado um fluxograma para organização na produção, que mostra o tempo de produção da peça, em que setor essa peça se encontra. Esse fluxograma é importante para a organização dos funcionários quanto a produção.

A produção depois de concluída é passada pelo controle de qualidade, aprovada vai ser estocada e se recusada volta para produção para ser retificada.

As peças aprovadas são armazenadas no estoque onde seus dados obtidos no fluxograma são repassados para o software para a conclusão da peça pronta.

4. FORNOS UTILIZADOS

12

Os processos de fundição dos metais consistem principalmente em aquecer os metais,

fundindo-os e preenchendo moldes preparados com este metal líquido. O aquecimento até o

ponto de fusão é feito em fornos de fusão.

Os fornos podem ser de diferentes tipos, segundo o metal e a qualidade das peças que deseja

fundir.

Entre os tipos de fornos utilizados para fundição estão:

● Fornos Cubilô: Fundição de ferro.

● Fornos de Reverberação: Fundição de Aço.

● Fornos de Crisol: Fundição de ferro, do Aço, das Ligas leves e

das Ligas de cobre.

● Fornos Elétricos a Arco: Fundição do Ferro e do Aço.

● Fornos Elétricos por Indução: Fundição das ligas Leves.

● Fornos Elétricos por Resistência: Fundição de todas as classes

de metais.

4.1 FORNOS CUBILÔ

4.1.1 - Descrição:

● Utilizado na maioria das fundições de ferro.

● Forno de cuba vertical.

● Cilindro de placas de ferro com revestimento refratário.

● Crisol: parte inferior, onde se deposita o ferro fundido.

13

● Caixa de vento: alimentação do ar necessário para a combustão

do carvão.

O ar é soprado com pressão entre 0,03 0,10 Kg/cm2, controlado por manômetros.

Garantir boa temperatura e fluidez do metal líquido, correto fluxo de ar para elevação da

temperatura através da combustão completa do carvão. O excesso de ar acarreta resfriamento

do ferro líquido nos canais.

O ferro fundido é depositado entre os canais e a placa de fundo, na parte inferior do

Cubilô, permanecendo as escórias sobre a superfície do ferro líquido. A escória é evacuadapor

orifício adequado (escoriador).

O escoriador evita que as escórias alcancem os canais, provocando sua obstrução.

Na parte superior existe uma abertura chamada alçapão , onde é introduzida toda a

matéria prima para a fundição do ferro.

4.1.2 - Matéria-Prima

● Ferro fundido

● Sucata

● Coque

● Calcário

Acima do Alçapão termina o forno na chaminé, por onde ocorre a exaustão dos gases

produzidos pela combustão do carbono entre outros.

14

Câmara de fagulhas: evitar a saída destas para o exterior e consequentemente

incêndios.

Cortina de água: eliminar completamente as fagulhas.

4.1.3 - Desvantagens

Não consegue grande quantidade de ferro fundido em uma única vez, pois precisa

esperar o enchimento do crisol para cada vazamento, proporcionando uma marcha irregular de

produção.

Fig. 1; Forno Cubilô 1

15

Fig. 2; Forno Cubilô 2

4.1.4 - Funcionamento

1. Pré aquecimento do forno com queima de lenha no

crisol: motivo eliminar umidade que pode danificar o

refratário.

2. Carregamento do Coque até 1m acima dos canais de

ventilação aproximadamente. Coque duro, denso e

resistente para evitar fragmentação.

3. Carrega-se o ferro, com camadas alternadas de coque e

fundente: formação de escórias fluidas.

O Coque se queima com o ar projetado pelo ventilador, fundindo o ferro, que goteja

no crisol.

16

A zona de coque não pode estar baixa, evitando a proximidade da zona de fusão do

ferro com os canais de ventilação (oxidação do metal e aumento do enxofre). O aumento do

óxido de ferro na escória diminui sua eficiência.

Abre-se o alvado ou orifício de vazamento, até então fechado com tampão de argila.

(80% de argila refratária, 20% pó de carvão).

Formação da escória e Dessulfuração.

4.2 - FORNO DE REVERBERAÇÃO

4.2.1 - Reverberação: “Ato ou efeito de reverberar; reflexão da luz ou calor”

Utilizado para ferros fundidos com baixo teor de carbono (2,0 – 2,5%), na fundição de

bronze e para fundir peças de grandes dimensões.

1. Nesses fornos o carvão não esta em contato com o metal,

logo não se produz um aumento no teor de carbono no ferro.

2. Laboratório: Fusão do metal ocorre pela reverberação da

chama do gás pela abóbada, aquecendo o metal.

3. Altar: Separa o laboratório da lareira.

4. Saída dos gases.

17

Fig. 3; Forno de Reverberação.

Consiste em uma lareira revestida de ladrilhos refratários, separadas da soleira ou

laboratório onde se encontra o metal por um muro chamado altar. A soleira deve ter uma

dimensão tal que os gases ao sair pelo alçapão ainda tenha temperatura suficiente para fundir

o metal.

4.2.2- Funcionamento

● Combustão incompleta do carvão: CO.

● Este óxido é queimado com o ar secundário insuflado,

completando a reação.

● Reação exotérmica, desprendendo calor para o funcionamento

do forno.

● O calor se transmite por radiação, isto é, pela reverberação da

abóbada e as paredes do forno, distribuindo-se pela soleira.

● Obtém-se temperaturas de 1500 a 1600ºC.

18

● Pode ser rotativo, com queimador de combustível em um

extremo e no outro a saída de gases.

Fig. 4; Forno De Reverberação Rotativo

4.3 - FORNO DE CRISOL

Amplamente utilizados para todo tipo de fundições; fundição de ferro, aço, ligas leves

e bronzes.

Crisol: recipiente construído de material refratário, argila e grafite, que é colocado no

interior de uma mufla coberta interiormente por ladrilhos refratários, que se aquece por meio

de carvão, gás, óleo combustível, petróleo, etc.

O combustível não entra em contato com o metal fundido, de modo que nestes fornos

podem ser preparadas fundições de alta qualidade. Através de tampas adequadas, capas

protetoras de fundentes ou campanas de gases inertes, evita-se também o contato dos gases de

combustão com o metal líquido.

19

Fig. 5; Forno de Crisol.

Observa-se o Crisol C de grafite, sustentado pelo pedestal P, sobre um fundo de

revestimento refratário do forno. A chama do queimador envolve o crisol antes de sair pelo

chaminé superior.Os fornos podem ser basculantes para facilitar o vazamento, ou pode ter o

crisol retirado por meio de tenazes adequadas para efetuar o vazamento do metal líquido

contido no mesmo

Fig.6; Forno de Crisol.

20

Abaixo um tipo de forno de crisol para fusão do bronze.

Fig. 7; Forno de Crisol utilizado na fusão do bronze.

● Neste tipo de forno para bronze a tampa está situada no nível do

solo.

● O crisol é colocado sobre um queimador, estando totalmente

rodeado pelo coque em combustão.

● Construido num fosso, de modo que possa se extrair facilmente

do crisol o metal fundido, com o auxilio de uma concha.

● O crisol está apoiado por um suporte ou pedestal no fundo do

forno, cujo interior esta revestido de ladrilhos refratários.

● Na parte inferior temos o queimador, junto a uma entrada de ar

forçado, procedente de um ventilador elétrico.

● A chama sobe entre a parede refratário e o crisol, saindo pela

parte superior do forno.


21

● Em fornos aquecidos por carvão, deve-se tomar cuidado no

armazenamento do coque, para evitar umidade; o

desprendimento do vapor de água oxidaria o crisol.

● Da mesma maneira evita-se o abastecimento do forno com

coque de alta granulometria, pois o ar alcançaria a superficie do

crisol, oxidando-a.

● Em fornos com calefação a óleo, a oxidação dos crisóis é devida

frequentimente também ao mal funcionamento dos

queimadores, ao não pulverizar corretamente o combustível.

4.3.2 - Atmosfera Controlada

● Neutra; não exerce nenhuma ação sobre o metal fundido,

conseguido com a combustão completa, sem excesso de

oxigênio(difícilde se obter na prática).

● Oxidante; excesso de ar, provocando perdas de metal fundido

por oxidação.

● Redutora; falta de ar, com combustão incompleta do

combustível, produzindo gases redutores, que podem ser

absorvidos pelo metal líquido formando porosidades.

4.3.3 - Cuidados

22

● Fusão de Bronze e Latões; evitar a incorporação dos gases

redutores com a criação de atmosfera oxidanteao redor do

metal.

● Efetuar a carga com lingotes e sucata que possam se dilatar

livremente, evitando a pressão sobre as paredesdo crisol,

rompendo as mesmas.

● Ligas com muitos fundentes, evitar a incrustação destes na

parede do crisol, também mantendo o mesmo livre de dilatações

distintas.

Fig. 8; Forno De Crisol

23

4.4 - FORNOS ELÉTRICOS

4.4.1- Os Fornos Elétricos Podem Ser De Três Tipos:

● A Arco,

● Por Indução,

● Por Resistência.

4.4.2- Vantagens

● Peças fundidas de alta qualidade; controle de composição do

produto final, evitando a contaminação.

● Menos espaço para instalação.

● Operados com maior limpeza e facilidade.

4.4.3- FORNO A ARCO

Utilizam o calor desenvolvido pela descarga elétrica em forma de arco (faísca) dos

eletrodos que são introduzidos no forno.

● Dois eletrodos; corrente monofásica.

● Três eletrodos; corrente trifásica.

● Dois eletrodos e a soleira; corrente trifásica.

24

A corrente utilizada é muito grande e são conectados a rede de distribuição de alta

tensão através de transformadores especiais. São construídos normalmente de forma

basculante para facilitar o vazamento. Existe tipos de forno com arco entre um eletrodo e a

parede do forno, e após fundir o metal, entre o eletrodo e o banho de metal líquido os

eletrodos são baixados até entrar em contato com a carga metálica, neste momento salta o

arco, começando o aquecimento e a fusão do metal. A partir deste momento, os eletrodos

sobem e descem até se formar um depósito de metal líquido debaixo de cada um.

Pelo fato de não estar em contato com combustíveis, nem gases resultantes da

combustão, é obtido um metal de boa qualidade, podendo ser mantido o controle de

composição química mais exato do que em qualquer outro tipo de forno.

Fig. 9; Forno A Arco

4.4.4 - FORNO DE INDUÇÃO

Utilizados na fundição das Ligas Leves e podem ser de baixa ou de alta frequência.

4.4.5 - Vantagens

25

Em ambos a froça elétrodinâmica produz agitação no banho, obtendo-se um metal

homogêneo.

4.4.6 - Funcionamento

Baixa Frequência

● O metal fundido se dispõe em um cadinho de forma anular, que

constitui a espira secundária de um transformador.

● Pela ação magnética da bobina primária, gera-se na bobina

secundária uma corrente de alta intensidade, desenvolvendo o

calor necessário para a fusão do metal.

Alta Frequência

● Como o forno de baixa frequência, a corrente de alta frequência

percorre a bobina cilindrica em cujo interior esta o cadinho, de

modo que o metal a ser fundido seja o nucleo percorrido pelo

fluxo magnético induzido na bobina.

● Pela variação desse fluxo magnético, são geradas correntes que

produzem o aquecimento e a fusão do metal.

26

Fig.

10; Forno Por Indução

4.4.7- FORNO DE RESISTÊNCIA

São utilizados para a fundição de metais de baixo ponto de fusão, geralmente alumínio

e Ligas Leves, sendo sua capacidade bastante reduzida.

São basicamente constituídos de uma mufla de material refratário com alojamentos

para a resistência ( fios de Níquel-Cromo).

Na mufla é alojado o cadinho de grafite ou metálico.

Não são muitos empregados na fundição, apesar de o fato de o metal não entrar em

contato com os combustíveis ou gases produzidos pela combustão dos mesmos, produzem

peças de boa qualidade.

A regulagem de temperatura é perfeita por pirômetros e termopares automáticos.

4.4.8- Devantagens

27

● Consumo elevado de energia.

● Levam tempo para alcançar a temperatura de fusão.

● Geralmente exigem reparos ou trocas frequêntes de resistência.

Fig. 11. Forno De Resistência.

5. DEFINIÇÕES DOS PROCESSOS E FUNDIÇÕES

5.1 - FUNDIÇÃO EM AREIA

5.1.1 - Entrou Areia Na Fundição

A fundição em areia é a mais usada, não só na produção de peças de aço e ferro

fundido, porque os moldes de areia são os que suportam melhor as altas temperaturas de fusão

desses dois metais, mas também para a produção de peças de ligas de alumínio, latão, bronze

e magnésio.

5.1.2 - Fundição Usando Moldes De Areia

O método mais tradicional utilizado em fundição é o de moldes de areia. Este processo

consiste em assentar o modelo na areia, de forma a se obter a forma da peça a ser fundida no

molde. Essa areia é disposta em caixas utilizadas em fundição. No molde em areia são

também colocados os machos. Após a solidificação do metal ou liga no estado líquido vazado,

28

o molde e os machos são quebrados. São também cortados os massalotes e canais de

alimentação e feita a rebarbação.

A moldagem em areia pode utilizar dois tipos de areia:

● Areia Comum: Areia Verde e Areia Seca.

● Areia Sintética.

A Areia Verde é composta essencialmente de areia silicosa, de argila e de água.

A Areia Sintética tem a seguinte composição em porcentagem em peso: 80% de areia,

16% de argila e 4% de água.

As areias de fundição são preparadas em misturadores, onde inicialmente são

adicionados os componentes secos e posteriormente a água até a total homogeneização da

mistura. Essa areia é colocada ou montada sobre o modelo, colocado na caixa de moldar.

Na areia para confecção de machos são também adicionados aglomerantes como

silicato de sódio, cimento, resinas, etc. A areia utilizada nos processos de fundição é

reaproveitada. Após a fundição a areia passa por um peneiramento e em seguida é levada

novamente para o misturador.

Quando se deseja melhor acabamento e estabilidade dimensional pode ser utilizada

Areia Seca. Essa areia contém aditivos orgânicos para melhorar suas propriedades. Os moldes

são secos em estufas em temperaturas que variam de 150º a 300ºC. Para peças médias e

grandes, a moldagem em areia e cimento pode ser a mais adequada. Sua composição em

porcentagem em peso é de 90% de areia silicosa, 10% de cimento e 8% de água.

Outro processo de fundição que utiliza areia é o processo CO2. Esse processo consiste

na passagem de CO2 pela areia compactada e aglomerada com silicato de sódio. O CO2 reage

com o silicato formando Sílica Gel, carbonato de sódio e água. Essa reação propícia

endurecimento do molde em tempo relativamente curto.

As estruturas mais importantes das argilas são sua estrutura lamelar fina e sua

capacidade de absolver íons metálicos (capacidade de troca de cátions Na+ ou Ca++). Através

da água, as partículas de argila aderem á superfície do mineral base, pelas ações de forças

moleculares ou ligações polares. Essa ligação argila-água-sílica é a base da resistência a verde

das misturasde moldagem areia-argila.

29

Além da areia base, argila e água costuma-se adicionar à areia de moldagem outros

produtos a fim de melhorar algumas propriedades. A incorporação de aditivos tem a função de

compensar deficiências no processo de mistura e conseqüente insuficiência da dispersão de

argila e água sobre os grãos de areia, elevar a resistência a seco, modificar propriedades a

altas temperaturas, resistência a quente e plasticidade a quente.

O pó de carvão é usado para atenuar os efeitos de expansão da areia e criar uma

atmosfera redutora na cavidade do molde, dificultando o contato do metal líquido com a

superfície do molde, de modo a incrementar o acabamento superficial da peça obtida. Opó de

carvão é composto basicamente de carbono e aproximadamente 1,5% de enxofre.

Tanto metais ferrosos como não-ferrosos pode ser fundidos nesse tipo de molde. Os

moldes são preparados, o metal é vazado por gravidade, e as peças são desmoldadas durante

rápidos ciclos de produção. Após a utilização, praticamente toda a areia (98%) pode ser

reutilizada. Esse processo de moldagem é facilmente mecanizado, sendo realizado por meio

de máquinas automáticas.

O processo de fundição, particularmente a moldagem em areia verde é o mais simples

e mais usado nas empresas do ramo.

A preparação do molde, neste caso, consiste em compactar mecânica ou manualmente

uma mistura refratária plástica chamada areia de fundição, sobre um modelo montado em uma

caixa de moldar.

Fig. 12. Preparação do molde.

5.1.3 - Esse Processo Segue

As Seguintes Etapas

30

1. A caixa de moldar é colocada sobre uma placa de madeira ou no

chão. O modelo, coberto com talco ou grafite para evitar

aderência da areia, é então colocado no fundo da caixa. A areia é

compactada sobre o modelo manualmente ou com o auxilio de

marteletes pneumáticos.

2. Essa caixa, chamada de caixa fundo, é virada de modo que o

modelo fique para cima.

3. Outra caixa de

moldar, chamada de

31

caixa tampa, é então posta sobre a primeira caixa. Em seu

interior são colocados o massalote e o canal de descida. Enche-

se a caixa com areia que é socada até que a caixa fique

completamente cheia.

4. O canal de descida e o massalote são retirados e as caixas são

separadas.

5. Abre-se o copo de vazamento na caixa-tampa.

32

6. Abre-se o canal de distribuição e canal de entrada na caixa-fundo

e retira-se o modelo.

7. Coloca-se a

caixa de cima

sobre a caixa

de baixo. Para

prender uma

na outra,

usam-se presilhas ou grampos.

Depois disso, o metal é vazado e após a solidificação e resfriamento, a peça é

desmoldada, com o canal e o massalote retirados. Obtém-se assim, a peça fundida, que depois

é limpa e rebarbada.

33

Nos casos de produção de grandes quantidades, usa-se o processo mecanizado com a

ajuda de máquinas de moldar conhecidas como automáticas ou semi-automáticas que

permitem a produção maciça de moldes em reduzido intervalo de tempo.

Para que um produto fundido tenha qualidade que se esperadele, os moldes devem

apresentar as seguintes características essenciais:

● Resistência suficiente para suportar a pressão do metal líquido.

● Resistência a ação erosiva do metal que escoa rapidamente

durante o vazamento.

● Mínima geração de gás durante o processo de vazamento e

solidificação, a fim de impedir a contaminação do metal e o

rompimento do molde.

● Permeabilidade suficiente para que os gases gerados possam sair

durante o vazamento do metal.

● Refratáriedade que permita suportar as altas temperaturas de

fusão dos metais e que facilite a desmoldagem da peça.

● Possibilidade de contração da peça, que acontece durante a

solidificação.

5.2 - FUNDIÇÂO PELO PROCESSO SHELL MOLDING

O processo de fundição em casca foi patenteado na Alemanha em 1944 por Johannes

Croning. Os primeiros detalhes do processo foram apresentados em um relatório do serviço

secreto norte-americano, informando da existência da fabricação dos moldes e machos de

paredes finas e uniformes obtidas pela mistura de areia com certos tipos de resina. É um

processo que possibilita obter peças de arestas bem definidas e utilizadas para a fabricação de

uma série delas, normalmente de pequenas dimensões, mas que podem atingir pesos

razoavelmente elevados. A fundição pelo processo Shell é baseada no uso de uma mistura de

resina sintética com areia sobre uma placa metálica aquecida, formando uma casca de

pequena espessura sobre a mesma. As resinas que são empregadas tratam-se normalmente do

tipo fenólico e a areia precisa apresentar uma granulação razoavelmente fina isenta de

qualquer impureza. A mistura é constituída em geral de duas a oito partes de resina para cada

cem partes de areia, sendo a homogeneização obtida em misturadores usados para fundição.

34

Os modelos e placas são confeccionados em ligas metálicas (em geral, alumínio), sendo na

placa um sistema de pinos extratores que possibilita a retirada da casca. Com o intuito de

impedir a aderência da casca na placa, costuma-se, em geral, pintar modelos e placas com

tintas isolantes. A figura abaixo ilustra um resumo do processo que será mostrado com mais

detalhes nos tópicos que se seguem:

5.2.1 - Ciclos De Moldagem

A mistura da areia com a resina advinda do misturador é alocada em um reservatório

construído de chapa de aço ou alumínio suportado em dois munhões de forma a poder-se dar

uma rotação de 180° em volta dos mesmos, por intermédio de um sistema de alavanca. A

profundidade de tal reservatório é importante e não deve apresentar menos do que 45 cm, não

somente para dar uma queda positiva da mistura de areia e resina sobre o modelo, mas

também para capacidade de fornecer um número necessário de cascas sem reabastecimento

continuado.

5.2.2 - Resinas

As resinas são classificadas em dois grandes grupos:

- Resinas reversíveis ou termoplásticas;

- Resinas irreversíveis ou termoestáveis.

As resinas reversíveis são aquelas que podem ser submetidas ao calor sem que ocorra qualquer transformação química, isto é, são amolecidas pela ação do calor; estando presentes neste tipo, as resinas naturais de madeira, polietileno, poliestireno, cloreto de polivinil, etc.

As resinas irreversíveis são aquelas que se transformam a um estado insolúvel quando submetidas à ação do calor. São deste tipo a uréia-formaldeído, melamina-formaldeido, fenol-formaldeido.

Para a moldagem em casca as resinas mais utilizadas são de poliéster, uréia-formaldeído e fenol-formaldeído.

35

5.2.3 - Areias Utilizadas

As areias usadas no processo de “Shell molding” podem ser à base de sílica, zircônia e

olivina. Para saber qual areia será escolhida, é necessária uma série de fatores relacionados ao

custo, natureza da areia, distribuição granulométrica, impurezas e propriedades mecânicas,

entre outros fatores. A areia feita com Sílica apresenta um grau de pureza superior a 98% sem

argila, óxidos metálicos ou materiais orgânicos. Uma areia barata não proverá

necessariamente uma casca de preço reduzido, já que a presença de impurezas poderá

contribuir para um maior consumo de resina.

5.2.4 - Mistura Da Areia Com A Resina

Existem diversos tipos de misturadores que podem ser empregados na mistura da areia com a

resina, com destaque para aqueles geralmente usados na mistura de areias de fundição,

betoneiras e tambores rotativos. Assim, os tempos de mistura variam em relação ao tipo

adotado, sendo imprescindível que no tempo de mistura a resina seja dispersa de forma

uniforme. Com os misturadores de rolos, geralmente utilizados em fundição de areia, o tempo

de mistura pode durar de 2 a 8 minutos. Os tambores rotativos são preferíveis aos

misturadores de areia, já que nestes últimos, é possível a presença de material não

homogeneizado.

5.2.5 - Preparação Da Placa, Colagem Das Placas E Montagem

Antes de iniciar o processo de “Shell Molding”, utilizando a placa, deve-se realizar sua

limpeza com solvente, a fim de remover graxa e óleo que existem na superfície.

Posteriormente, aquece-se a placa até cerca de 320°C durante um período de 3 a 4 horas, com

o intuito de remover qualquer tensão. Após essa etapa, é necessário cobrir a placa com um

filme isolante, já que existe a possibilidade da casca durada aderir sobre a superfície metálica

da placa, sendo que a extração pode ocasionar fratura. Entre os lubrificantes mais usados

estão emulsões a base de Silicones e mistura de Querosene com cera de carnaúba.Ao se

36

escolher as soluções que devem ser usadas como filmes isolantes, é necessário observar

fatores como facilidade de extração, limpeza da placa (posterior a mesma), superfície e

contornos das extremidades do molde e números de extração para cada pintura.

5.2.6 - Fabricação Dos Machos

Os machos são extremamente importantes para peças que precisam de “vazios” em seu

interior. Existem vários métodos para encher uma caixa de machos com o devido grau de

compactação pretendido. No caso de machos mais complicados, empregam-se areias

revestidas com filme de resina, já em outros casos, as misturas geralmente utilizadas na

confecção dos moldes em casca satisfazem de forma efetiva. Dentre os princípios dos

métodos para a fabricação dos machos, a compactação por ação da gravidade é o processo

mais comum, no entanto apresenta uma limitação relacionada à forma do macho (empregado

em machos simples). O princípio do funcionamento funda-se em deixar cair à mistura da areia

com resina de uma altura bastante elevada no interior da caixa de macho, sendo que esta

vazão é limitada por um registro.

5.2.7 - Modelos Para O Processo Shell

No processo Shell devem ser utilizados apenas placas e caixas de machos metálicos. O ferro

fundido é o metal que oferece grandes vantagens. Esse material é obtido com facilidade e tem

ótima estabilidade na temperatura utilizada na moldagem em casca, sendo facilmente usinado

e permitindo uma baixa manutenção dos modelos. Ferros fundidos ligados com baixos teores

de cromo e níquel dão melhores resultados, já que apresentem mais estabilidade e resistência

ao desgaste.

Já os modelos de bronze têm excelente resistência ao desgaste e estabilidade na temperatura

de uso. No entanto, o alto preço e a dificuldade de usinagem limitam a sua utilização. Os

modelos de alumínio são os mais facilmente fabricados, porém apresentam objetivo de manter

a elasticidade.

37

Fig. 13. Equipamentos usados na fundição pelo processo Shell

Fig. 14. Placa colocada em estufa para endurecimento da resina

38

5.2.8 - Vantagens Do Processo “Shell Molding”

- Maior precisão, possibilitando a utilização de tolerâncias dimensionais mais estreitas e um

rigor maior nas peças vazadas;

- Rapidez de fabricação sem a necessidade de utilização de uma mão de obra especializada;

- Moldagens relativamente leves e de fácil transporte;

- Peças fundidas mais detalhadas;

- Redução do volume de areias de moldagem utilizada.

5.2.9 - Limitações E Desvantagens Do Processo

- Limitação do máximo peso ou dimensão da peça a ser fundida, aconselhável até 15 kg

devido à resistência mecânica das cascas;

- Custo elevado dos modelos (apesar da durabilidade maior), os quais devem ser usinados em

metal;

- Custo mais elevado das areias pré-revestidas com resinas, em relação às areias verdes;

- A recuperação da areia não é viável ou, seja, elas não são recicláveis economicamente.

5.3 - FUNDIÇÃO DE PRECISÃO (CERA PERDIDA)

Como você já sabe, produzir peças por fundição é basicamente fazer um modelo, fazer

um molde a partir desse modelo, e vazar (despejar) metal líquido dentro do molde

O que diferencia um processo do outro é tanto o modo como o metal líquido é vazado

(pode ser por gravidade ou pressão) quanto o tipo de moldagem utilizado (em moldes de areia

ou em moldes metálicos).

Por outro lado, a escolha do processo é determinada principalmente pelo tipo de

produto final que você quer obter. Assim, se você quiser produzir um produto fundido com

determinado peso máximo de 5 kg, formato complexo, melhor acabamento de superfície e

tolerâncias mais estreitas em suas medidas, ou seja, um produto com características aliadas à

qualidade do produto usinado será necessário usar o processo de fundição de precisão.

39

Por esse processo, podem-se fundir ligas de alumínio, de níquel, de magnésio, de

cobre, de cobre-berílio, de bronze-silício, latão ao silício, ligas resistentes ao calor, além do

aço e do aço inoxidável para a produção de peças estruturais para a indústria aeronáutica, para

motores de avião, equipamentos aeroespaciais, de processamento de dados, turbinas a gás,

máquinas operatrizes, equipamentos médicos, odontológicos, ópticos etc.

Em qual aspecto a fundição de precisão se diferencia dos outros processos de

fundição?

Exatamente na confecção dos modelos e dos moldes. Enquanto nos processos por

fundição em areia que estudamos na aula anterior o modelo é reaproveitado e o molde é

destruído após a produção da peça, na fundição de precisão tanto o modelo quanto o molde

são destruídos após a produção da peça.

Em primeiro lugar, devemos saber que os modelos para a confecção dos moldes são

produzidos em cera a partir de uma matriz metálica formada por uma cavidade com o formato

e dimensões da peça desejada. A cera, que não se assemelha àquela que usamos no assoalho

da nossa casa, é um material que derrete com o calor. E é no estado líquido que ela é injetada

dentro da matriz para formar os modelos.

O molde é produzido a partir de uma pasta ou lama refratária feita com sílica ou

zircônia, na forma de areia muito fina, misturada com um aglomerante feito com água, silicato

de sódio e / ou silicato de etila. Esta lama endurece em contato com o ar e é nela que o

modelo de cera ou plástico é mergulhado. Quando a lama endurece em volta do modelo,

forma-se um molde rígido. Após o endurecimento da pasta refratária, o molde é aquecido, o

modelo derretido, e destruído. Essa casca endurecida é o molde propriamente dito e é nele que

o metal líquido é vazado. Assim que a peça se solidifica, o molde é inutilizado. Por causa das

características desse processo, ele também pode ser chamado de fundição por moldagem em

cera perdida. Resumindo, a fundição por moldagem em cera perdida apresenta as seguintes

etapas:

40

5.3.1 - Matriz Da Peça / Injeção:

A cera fundida é injetada na matriz para a produção do modelo e dos canais de

vazamento. Neste processo os modelos são confeccionados em cera ou termoplásticos através

da injeção destes materiais em matrizes próprias.

Fig. 15. Matriz da peça.

5.3.2 - Montagem Em Cachos:

Os modelos são então montados ao redor de um canal de alimentação central

(confeccionado com o mesmo material do modelo), formando uma “árvore de modelos”.

Fig. 16. Montagenem cachos.

41

5.3.3 - Revestimento Cerâmico:

Terminado a montagem em cachos todo o cacho é levado para lavagem, mergulhado

em uma solução de água e desengraxante, e emergido somente em água. A lavagem garante

que não haja nenhum tipo de sujeira na superfície dos modelos. Saído da lavagem os modelos

seguem para um local onde a temperatura e umidade são controlada para o banho cerâmico,

isto é, os moldes são mergulhados em uma lama refratária (constituída a partir de gesso, pó de

sílica ou pó de zircônia) sendo logo após recoberta por uma camada de areia.

Fig. 17. Revestimento Cerâmico.

5.3.4- Desceragem, Calcinação, Fusão, Acabamento:

Após a secagem da última camada cerâmica o molde em cacho é levado para um

forno com temperatura e pressão controlada. Os cachos são posicionados de forma que a cera,

antes contida derreta e escorra pelos canais do massalote.

A cera escorre para um recipiente coletor e daí então voltada para a etapa inicial do

processo, injeção.

42

Os moldes unidos ainda em cachos, porém já decerados são levados a um forno com

temperatura de 1060 ºC onde além de melhorar a resistência mecânica e térmica dos moldes

também garante que qualquer resíduo remanescente de cera evapore, deixando o molde pronto

para receber o material líquido.

Após os moldes terem sido aquecido na calcinação, o metal liquido já pode ser

vazado, que pela gravidade irá preencher o molde todo formando peças brutas, unidas ainda

pelo canal, a casca cerâmica pode ser removida mecânica ou quimicamente.

As peças já fundidas são separadas do canal de alimentação por corte ou ponto de

quebra e recebe o acabamento específico, tratamento térmico, jateamento, granalha de micro-

pontos, etc.

Fig. 18. Desceragem, Calcinação, Fusão, Acabamento.

Em muitos casos, as peças obtidas por esse processo chegam a dispensar a usinagem devido à

qualidade do acabamento de superfície obtido. Mesmo quando a usinagem faz-se necessária,

demanda acabamento mínimo e isso reduz os custos de produção.

43

5.3.5 - Finalização Do Molde, Vazamento E Peças Prontas.

Fig.19. Finalização do Molde.

5.3.6- Controle De Qualidade E Expedição:

Ao final do processo a peça é limpa e inspecionada, visual e dimensionalmente e

também tratada termicamente, então, a peça está pronta para ser expedida ao cliente.

O processo de controle de qualidade inclui em todas as peças e produtos fabricados:

● Inspeção visual;

● Inspeção dimensional;

● Análise química por espectrômetro de emissão ótica.

Sempre que necessário, são realizados:

● Ensaios de propriedades mecânicas (tração, dureza, fluência e

impacto);

● Ensaio de estanqueidade;

44

● Ensaios hidrostáticos;

● Inspeção mecanográfica;

● Ensaios não destrutivos (por inspeção radiológica, líquido

penetrante, partículas magnéticas e ultrassom).

5.3.7 - Vantagens

1. Produção em série de peças com geometrias complexas;

2. Acabamento melhor que no processo de fundição em casca.

3. Reproduzir detalhes vivos.

4. Controle rigoroso da estrutura do metal fundido.

5. Permite o uso de uma ampla variedade de ligas


1. Custo do molde (matriz) para a confecção dos modelos em cera ou

Termoplástico.

2. Relação entre o peso das peças e o peso do canal geralmente é

baixa.

3. Processo exige um rígido controle em todas as suas etapas para a

garantia da precisão desejada.

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

5. Adequado apenas para grandes séries de peças.

5.3.9 - Conclusão

45

Esse processo de fundição tem um bom detalhamento das peças a ser fundidas. Por ter

um custo elevado não é muito recomendado a peças de grandes tamanho, é ideal a peças

pequenas, com muitos acabamentos.

5.4 - FUNDIÇÃO SOB PRESSÃO

5.4.1 - Introdução

Fundição é um processo versátil para a produção de peças de metal na engenharia,

forçando o metal fundido sob alta pressão em moldes de aço reutilizáveis. Estes moldes,

chamados matrizes, podem ser concebidos para produzir formas complexas, com um elevado

grau de precisão e reprodutibilidade. As peças podem ser nitidamente definidas, com

superfícies lisas ou texturada, e são adequados para uma grande variedade de acabamentos

atraentes e utilizáveis.

Fundidos em die estão entre os itens , produzidos em massa fabricados pela indústria

metalúrgica, e eles podem ser encontrados em milhares de consumidores, produtos comerciais

e industriais. Partes fundidas são componentes importantes de produtos que vão desde

automóveis a brinquedos. As peças podem ser tão simples como uma torneira pia ou tão

complexa como uma carcaça do conector.

Fig. 20. Partes fundidas são encontradas em

muitos lugares ao redor da casa. O molde

polido e zincado usado nesta torneira de

cozinha ilustra um dos muitos possíveis com

acabamentos de fundição.

46

Fig. 21. Estas caixas de ligação são exemplos de

componentes duráveis, altamente precisos que

podem ser produzidos com elenco de matrizes

hoje encontradas no mercado.

5.4.2- História

Os primeiros exemplos de fundição por injeção de pressão - ao contrário de fundição

por pressão da gravidade - ocorreram em meados de 1800. A patente foi concedida a Sturges

em 1849 para a primeira máquina operada manualmente para fundição tipo de impressão. O

processo foi limitado ao tipo de impressora para os próximos 20 anos, mas o desenvolvimento

de outras formas começou a aumentar no final do século. Em 1892, as aplicações comerciais

incluem peças para fonógrafos e caixas registradoras, e produção em massa de muitos tipos de

peças começou no início de 1900.

As ligas de fundição primeira die eram várias composições de estanho e chumbo, mas

a sua utilização diminuiu com a introdução de zinco e ligas de alumínio em 1914. Ligas de

magnésio e cobre rapidamente seguido, e na década de 1930, por muitas das ligas modernas

ainda em uso hoje se tornaram disponíveis.

O processo de fundição evoluiu a partir do método de injeção inicial de com técnicas

de baixa pressão, ate as técnicas de alta pressão - a forças superiores a 4500 libras por

polegada quadrada - lançando ligas em estado semissólidos ao molde. Estes processos

modernos são capazes de produzir alta integridade, perto de líquido em forma de peças

fundidas com acabamentos excelentes.

5.4.3 - O Futuro

Refinamentos vão continuar em todas as ligas utilizadas em fundição e o processo em si,

47

ampliando as aplicações de fundição em quase todos os mercados conhecidos. Uma vez que

limitado ao tipo de chumbo simples, rodízios de hoje em die cast pode produzir peças

fundidas em uma variedade de tamanhos, formas e espessuras de parede que são fortes,

duráveis e dimensionalmente precisas.

Fig. 22. Um assento de magnésio mostra como complexo, componentes fundidos leves.

5.4.4 - As Vantagens Da Fundição Por Injeção

Fundição é um processo eficiente e econômico que oferece uma gama mais ampla de

formas e componentes do que qualquer outra técnica de fabricação. Peças têm longa vida útil

e pode ser concebida para complementar o apelo visual da parte circundante. Os designers

podem ganhar uma série de vantagens e benefícios, especificando peças fundidas.

Alta velocidade de produção die casting fornece formas complexas dentro de

tolerâncias mais estreitas do que muitos outros processos de produção em massa. Usinagem

pouco ou nem chega a ser necessária em milhares de peças fundidas idênticas.

48

A precisão dimensional e estabilidade - Fundição produz peças que são duráveis e

dimensionalmente estáveis mantendo tolerâncias estreitas. Elas também são resistentes ao

calor.

Força e peso - peças fundidas Die são mais fortes que moldes de injeção de plástico

com as mesmas dimensões. Peças fundidas com paredes finas são mais fortes e mais leves que

os possíveis com outros métodos de fundição. Além disso, porque peças fundidas de matrizes

não consistem em partes separadas soldadas ou mantidas juntas, a força é a da liga, em vez de

o processo de adesão.

Várias técnicas de acabamento - Peças fundidas podem ser produzidos com

superfícies lisas ou texturada, e eles são facilmente plaqueadas ou terminado com um mínimo

de preparação da superfície.

Simplificado Assembleia - Die fornecer peças fundidas integrais elementos de fixação.

Buracos podem ser feitas para o miolo e toque tamanhos de broca, ou fios externos pode ser

convertido.

5.4.5 - Processo De Fundição Sob Pressão

O processo de fundição de base consiste em injetar o metal fundido sob pressão

elevado dentro de um molde de aço chamado de die ou matriz. Máquinas de fundição são

normalmente classificados em fixação de toneladas igual a quantidade de pressão que pode

exercer sobre a liga. Tamanhos de máquinas variam de 400 toneladas para 4.000 toneladas.

Independentemente do seu tamanho, a única diferença fundamental nas máquinas de

fundição é o método utilizado para injetar um metal fundido no molde. Os dois métodos são

câmara quente ou câmara fria. Um ciclo de fundição completo pode variar de menos de um

segundo para pequenos componentes de peso inferior a uma onça, para dois a três minutos

para um vazamento de vários quilos, tornando fundição a mais rápida técnica disponível para

a produção de peças precisas metálicas não ferrosas.

49

5.4.6 - Escolhendo A Liga Adequada

Cada uma das ligas metálicas disponíveis para fundição incitada oferecer vantagens

particulares para a parte concluída.

Zinco - A melhor liga ao elenco, que oferece alta ductilidade, alta resistência ao

impacto e é facilmente revestida. O zinco é econômico para peças pequenas, tem um baixo

ponto de fusão e promove longa durabilidade a matriz.

Alumínio - Esta liga é leve, possuindo uma elevada estabilidade dimensional para

formas complexas e paredes finas. O alumínio tem boa resistência à corrosão e as

propriedades mecânicas, a condutividade térmica e elétrica elevada, bem como resistência a

altas temperaturas.

Magnésio - A melhor liga para a máquina, o magnésio tem uma razão de força-peso

excelente e é a mais leve liga normalmente fundida.

Cobre - Esta liga possui elevada dureza, resistência à corrosão e as mais altas

propriedades mecânicas das ligas fundidas. Oferece excelente resistência ao desgaste e

estabilidade dimensional, com uma força que se aproxima das peças de aço.

Chumbo e Zinco - Estas ligas oferecem alta densidade e são capazes de produzir peças

com dimensões extremamente próximas. Eles são também utilizados para formas especiais de

resistência à corrosão.

5.4.7 - A Construção Do Molde

O molde de fundição é feito de aços ferramenta de liga em pelo menos duas secções

metade do mole fixo, ou cobrir a metade, e a metade móvel e chamada de ejetora tem função

de permitir a remoção de peças fundidas. Os moldes modernos também podem ter lâminas

móveis, núcleos ou outras seções para produzir buracos, fios e outras formas desejadas no

elenco. Orifícios de vazamento no molde fixo meia permitir o metal fundido a entrar no

molde e encher a cavidade. O meio ejetor geralmente contém os corredores (passagens) e

portões (entradas) que a rota metal fundido para a cavidade. O molde também incluem pinos

de travamento para fixar as duas metades, pinos de ejetor para ajudar a remover a parte

fundida, e aberturas para líquido de arrefecimento e de lubrificante.

50

Quando a máquina de fundição fecha, as duas metades da matriz estão bloqueados e

mantidos juntos por pressão hidráulica da máquina. A superfície onde as metades de ejetor e

fixo do molde encontram e bloquear é referido como a “linha de separação da matriz." A área

de superfície projetada total da parte sendo fundido, medido na linha de separação da matriz, e

da pressão necessária da máquina para injetar de metal para a cavidade do molde regula a

força de aperto da máquina.

5.4.8 - Existem Quatro Tipos De Molde:

Fig. 23. Cavidade única para produzir um componente

51

Fig. 24. Cavidades múltiplas para produzir um número de peças idênticas

Fig. 25. Unidade de matrizes para produzir peças diferentes de uma só vez

Fig. 26. Combinação de moldes para produzir várias peças diferentes denominada assembleia.

52

5.4.9 - Maquinas De Câmara Quente

Fig. 27. Maquina de Câmara Quente.

Máquinas de câmara quente são utilizados principalmente para o zinco, cobre,

magnésio, chumbo e outras ligas de baixo ponto de fusão que não atacam rapidamente as

panelas de metal, cilindros e êmbolos. O mecanismo de injeção de uma máquina de câmara

quente é imerso no banho de metal fundido do forno de exploração de metal. O forno está

ligado à máquina por um sistema de alimentação de metal chamado um pescoço de ganso. À

medida que os aumentos de injeção de êmbolo do cilindro, uma porta no cilindro de injeção é

aberta, permitindo que o metal fundido para encher o cilindro. À medida que o êmbolo se

move para baixo ele sela a porta e força de metal fundido através do pescoço de ganso e a

tubeira para a cavidade do molde. Depois de o metal tenha solidificado na cavidade do molde,

o êmbolo é retirado, o molde é aberto e a fundida ejetada.

53

5.4.10- Maquina De Câmara Fria

Fig. 28. Máquina de Câmara Fria.

Máquinas câmara fria são utilizados para as ligas, tais como o alumínio e outras ligam

com pontos de fusão elevados. O metal fundido é vertido para uma "câmara fria", ou manga

cilíndrica, manualmente por uma concha a mão ou por uma concha automática. A vedação do

êmbolo operado hidraulicamente a porta câmara fria e de metal na matriz forças bloqueado a

altas pressões.

5.4.11 - Alta Integridade Da Fundição Métodos Die

Existem diversas variações no processo básico que podem ser usados para produzir

peças vazadas para aplicações específicas. Estes incluem:

Espremer fundição - Um método pelo qual liga fundida é moldada sem turbulência e

aprisionamento de gás a alta pressão para produzir alta qualidade, densas, calor componentes

tratáveis.

54

Moldagem de Semissólido - Um procedimento onde tarugos semi-sólidos metálicos

são lançados para fornecer densas, calor castings tratáveis com baixa porosidade.

55

5.4.12 - Automação E Controle De Qualidade

Rodízios modernos usam uma série de métodos sofisticados para automatizar o

processo de fundição e fornecer controle de qualidade contínuo. Os sistemas automatizados

pode ser utilizado para lubrificar matrizes de metal concha em máquinas de câmara fria e

integrar as outras funções, tais como têmpera e peças fundidas de corte. Microprocessadores

obter velocidade metal, posição da haste, a pressão hidráulica e outros dados que são usados

para ajustar o processo de fundição da assegurando resultados consistentes peca após peca.

Esses sistemas de controle de processo também coletar dados de desempenho da

máquina para a análise estatística no controle de qualidade.

5.4.13 - Fundição De Design

56

Die Casting é um dos métodos mais rápidos e mais rentáveis para a produção de uma

ampla gama de componentes. No entanto, para alcançar o máximo de benefícios deste

processo, é fundamental que os designers colaborar com a criação de moldes em um estágio

inicial do projeto do produto em desenvolvimento. Consulta com osa criação dos moldes

durante a fase de projeto vai ajudar a resolver problemas que afetam a ferramentaria e

produção, identificando os diversos trade-offs que podem afetar os custos globais.

Por exemplo, as peças com rebaixos externos ou projeções sobre as paredes laterais

muitas vezes exigem moldes com slides. As lâminas aumentar o custo do conjunto de

ferramentas, mas podem resultar em uso metal reduzido, uniforme fundição espessura de

parede ou outras vantagens. Essas economias podem compensar o custo de ferramentas,

dependendo das quantidades de produção, proporcionando economias globais.

Muitas fontes estão disponíveis para informações sobre o projeto de fundição,

incluindo livros, documentos técnicos, revistas especializadas e associações profissionais.

5.4.14 -Propriedade Da Liga

Um dos primeiros passos na concepção de um componente fundido é escolher a liga

adequada. As propriedades típicas para as ligas mais comumente utilizados são mostrados nos

gráficos interligados.

5.4.15 - Materiais Comparando

O custo de materiais é outra consideração importante do projeto. Comparações

precisas exigem que se olhe para além do custo por quilo ou o custo por metro cúbico para

analisar completamente as vantagens e desvantagens de cada processo concorrente. Por

exemplo, a força relativamente maior de metais geralmente permite paredes mais finas e

57

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=pt-BR&langpair=en%7Cpt&rurl=translate.google.com.br&twu=1&u=http://www.diecasting.org/faq/alloy_prop.htm&usg=ALkJrhgcHpNfNM0sk8jbU-plTkFJI7e35A



secções e, consequentemente, requer menos centímetros cúbicos de material do que os

plásticos para uma dada aplicação.

5.4.16 - Conclusão

O método de fusão por injeção e uma ótima alternativa para ligas como o alumínio e o

cobre mas quando se trata de ligas de maior temperatura de fusão deixa a desejar por sua

limitação quanto a temperatura mas no quesito precisão oferece uma ótima opção pelo fato

das pecas feitas por através desse método quase não precisarem de usinagem alem que a

produção em grande escala leva a uma ótima redução de custos.

5.5 - FUNDIÇÃO CONTÍNUA

O processo de fundição Contínua consiste no vazamento do metal líquido num forno

alimentador, onde na parte frontal inferior é montada uma coquilha de grafite refrigerada à

água, que confere a forma e a dimensão desejada do perfil a ser produzido. Quando o metal

líquido entra em contato com a coquilha, inicia-se a formação de uma casca sólida. Quando

esta casca tiver resistência suficiente para suportar a pressão metalostática e o metal líquido

existente no núcleo da barra, um comando eletrônico aciona os motores que tracionam a barra

no sentido horizontal. A medida que a barra percorre o comprimento da máquina o processo

de solidificação se completa. Depois as barras são entalhadas com discos de corte e, em

seguida, quebradas por punção no comprimento solicitado pelos clientes.58

Fig. 29. Explicação do Processo Continuo

5.5.1 - Coquilha

Uma coquilha de grafite refrigerada, torna-se possível à produção de barras com

estrutura refinada, excelentes propriedades mecânicas e de elevada sanidade. Estas

características fazem do FUCO um material econômico e de alta performance, permitindo

sua utilização na fabricação de diversos componentes metálicos

59

Fig. 30. Peças feitas pelo processo contínuo tem acabamento mais próximo da dimensão final.

5.5.2 - Vantagens

Originalmente desenvolvido na Europa logo após a 2º Guerra Mundial o processo de

fundição contínua foi introduzido na América do Sul em 1975, visando obter um método mais

econômico para produção de peças com qualidade similar ou superior às obtidas a partir de

barras de aço ou fundição convencional (areia).

A tecnologia do processo de fundição continua possibilita a produção de uma ampla gama de

perfis, em barras padronizadas no comprimento de 2000 mm, e em diâmetro redondo (de 37

mm a 600 mm), barras quadradas (de 31 mm a 311 mm), e barras retangulares (de 31 x 57

mm a 356 x 558 mm. Também produzimos perfis especiais sob desenho, não só fundidos

como usinados.

5.5.3 - Menor Remoção De Sobremetal

O processo de fundição contínua permite a produção de barras de

diferentes formatos e dimensões, muito próximas às desejadas na peça acabada. As barras são

produzidas com uma superfície livre de inclusões de areia, linhas divisórias, canais, e outras

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inconsistências de alimentação e respiros encontradas em outros fundidos. Isto significa cortes

suaves ininterruptos com menos tempo para usinar uma peça de FUCO

5.5.4 - Melhor Usinabilidade

Além do benefício de menos remoção de material, o FUCO

oferece mais características atraentes. A presença de grafita na estrutura funciona como

quebrador de cavacos e lubrificante natural durante a usinagem. Isso gera uma maior

velocidade de corte e desgaste de ferramental mais baixo. Os melhores resultados são

encontrados em ferros fundidos cinzentos e nodulares com matriz ferrítica.

5.5.5 - Classes De Alta Resistência

Para a produção de componentes que necessitem elevada resistência mecânica, dispõe-

se de uma liga que atenda à classe FE 70002, mas que pode ter sua resistência e tenacidade

aumentada através do tratamento térmico de austêmpera, obtendo-se um ferro fundido nodular

de matriz bainítica. Com este material pode-se atingir valores de limites de resistência da

ordem de 1000 a 1500 MPa, com valores de alongamento de até6%. Os ferros fundidos

nodulares submetidos ao tratamento térmico de austêmpera, são indicados para a fabricação

de engrenagens, eixos comando de válvulas, pinos, buchas e outros componentes que

necessitem uma boa tenacidade associada à alta resistência ao desgaste. Devido a sua alta

temperabilidade, este material pode também ser submetido a tratamentos térmicos de têmpera

e revenido, normalização e outros, sendo possível, portanto, obter-se uma ampla faixa de

combinações de propriedades mecânicas.

5.5.6 - Eliminação De Custos De Ferramentaria:

61

Por se dispor de tamanhos e formas variadas, será sempre possível selecionar um tipo

de FUCO‚ que mais se aproxime da forma final do componente a ser usinado. Isto elimina os

dispêndios elevados com ferramentais de fundição e os longos prazos para obtê-los, reduzindo

significativamente o custo final do produto, principalmente quando se trata de itens com baixa

demanda, tais como protótipos, peças que sofrerão alterações e peças para manutenção.

5.5.7 - Menor Refugo Após Usinagem

A produtividade da usinagem gira em torno da consistência do material, e a isenção

dos defeitos comuns em peças fundidas em areia, isto faz do FUCO melhor produto em

performance de usinagem.

5.5.8 - APLICAÇÕES:

Capas de mancal

Distanciadores

Êmbolos de pistão de freio

Engrenagens

Blocos Manifolds

Cabeçotes

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Êmbolos de cilindro hidráulico

Guias de cilindro hidráulico

Anéis

Guias de válvulas

Eixo comandos

Redes de válvulas

Eixos

Réguas-guia

Cremalheiras

Mesas para máquinas-ferramenta

Polias

etc.

5.6 - FUNDIÇÕES EM MOLDES PERMANENTES (COQUILHA)

Dependendo do trabalho que se quer realizar, da quantidade de peças a serem fundidas e também do tipo de liga metálica que será fundida, faz-se necessária à utilização dos Moldes Permanentes.

Molde permanente é um molde metálico usado para a produção de peças em tamanho relativamente pequeno ou médio e em grandes quantidades, pois não é necessário produzir um novo molde a cada peça a ser fundida. As peças a serem fundidas têm formatos mais simples, pois os moldes permanentes nem sempre se adaptam a todas as ligas metálicas. Uma peça de formas complicadas dificulta não só o projeto do molde, mas também a extração da peça após o processo de fundição.

63

Esses moldes são feitos de aço ferramenta ou ferro fundido ligado, resistente ao calor e às repetidas mudanças de temperatura, e também de bronze, que podem ser usados para fundir estanho, chumbo e zinco.

A utilização dos moldes metálicos está restrita aos metais com temperatura de fusão mais baixos do que ferro e aço, pois as altas temperaturas de fusão dessas duas matérias danificariam os moldes de metal. Esses metais com menor temperatura de fusão são representados pelas ligas de chumbo, zinco, alumínio, magnésio, certos bronzes e, excepcionalmente, o ferro fundido.

A vida útil do molde depende do material a ser vazado e da temperatura de vazamento da liga, podendo variar, por exemplo, de 5000 peças de ferro fundido até 1 000 000 peças de ligas de magnésio e zinco.

5.6.1 - Vantagens

Os produtos da fundição em moldes permanentes apresentam maior uniformidade, melhor acabamento de superfícies, estreitas tolerâncias dimensionais e melhora nas propriedades mecânicas, pois a alta condutibilidade térmica dos materiais dos moldes permite um resfriamento rápido do fundido, proporcionando o surgimento de granulações mais refinadas na estrutura da peça fundida.


Alto custo do molde;

Excessivamente oneroso para séries pequenas;

Processo limitado a peças de tamanho relativamente pequeno ou médio.

O vazamento do metal líquido nos moldes permanentes pode se dar por gravidade ou por pressão.

5.6.3 - Fundição Por Gravidade

64

Nesse caso, o molde consiste em duas ou mais partes unidas por meio de grampos para receber o metal líquido. Isso pode ser feito manualmente ou pro meio de dispositivos mecânicos movidos por conjuntos hidráulicos, que comandam o ciclo de abertura e fechamento dos moldes.

Fig. 31. Ciclo de abertura e fechamento de molde.

Fig. 32. Conjunto hidráulico.

Tanto os moldes quanto os machos são cobertos com uma pasta adesiva rala feita de material refratário cuja função, além de proteger os moldes, é impedir que as peças grudem neles, facilitando a desmoldagem.

65

5.7 - FUNDIÇÕES POR CENTRIFUGAÇÃO

5.7.1 - Definição E Descrição Do Processo

Na fundição centrifugada as formas cilíndricas ou simétricas podem ser vazadas

usando a força centrífuga num molde giratório, de modo a forçar o metal a entrar sob pressão

para o interior deste.

Neste processo de fundição o canal de vazamento está normalmente localizado junto

ao centro de rotação da peça. A força centrífuga gerada pela rotação ajuda a que o metal

vazado sob pressão preencha pequenas secções e mantenha um bom contato entre a moldação

e o metal. Neste processo os elevados fluxos de calor que se escoam proporcionam uma

redução do tempo de solidificação, resultando em melhores propriedades mecânicas dos

fundidos. Podem usar-se moldações simples ou múltiplas, devendo ter-se em consideração o

desenho de gitos, de maneira a que estes produzam pequenas ou nenhuma turbulência. Dentro

do processo de centrifugação podem-se distinguir dois processos:

● Fundição por centrifugação horizontal;

● Fundição por centrifugação vertical.

5.7.2 -Parâmetros Da Fundição Por Centrifugação

66

Temperatura de processamento: Na realização de uma peça, a temperatura é mantida o mais

baixo possível, mas permitindo ainda a obtenção de peças sem defeitos.

Derramamento do metal: A introdução de metal no molde pode ser efetuada por um ou pelos

dois topos ou ainda por um canal de espessura variável. A velocidade de derramamento do

metal varia de acordo com o metal utilizado e o tamanho do fundido a produzir.

5.7.3 - Velocidade de rotação da moldação

A velocidade de rotação da moldação tem grande influência na qualidade da peça

fundida: se for utilizada uma velocidade adequada, haverá uma rápida solidificação com um

mínimo de vibrações. Usando uma velocidade inferior à ideal, ocorrerá escorregamento e

consequentemente uma má qualidade da superfície do fundido. Da mesma forma, se for usada

velocidade superior aparecerão defeitos na peça final.

Considera-se que a força centrífuga ideal situa-se entre 75 e 120G. Uma vez que esta força é

função do diâmetro da moldação, também a velocidade de rotação deve ser calculada em

função deste parâmetro.

5.7.4 - Solidificação

Na centrifugação horizontal a solidificação ocorre através do arrefecimento originado

pelo contato entre a parede da moldação e água. Desta forma a solidificação parte do exterior

da peça em direção ao seu interior. A solidificação é condicionada por inúmeros fatores, tais

como a velocidade de rotação da moldação, a espessura da parede do próprio molde, a

temperatura inicial do molde e até as próprias condições ao nível dos equipamentos em que se

67

executa o fundido. Estes fatores influenciam significativamente a qualidade, pois podem

originar defeitos superficiais e estruturais nas peças.

5.7.5 - Materiais utilizados

Praticamente qualquer liga metálica que possa ser fundida em processos estáticos pode

ser também ser processada por centrifugação. As exceções compreendem as ligas cujos

elementos constituintes apresentem diferenças significativas de densidade entre si, pois neste

caso ocorre uma separação desses elementos sendo os mais densos depositados nas zonas do

fundido de maior diâmetro. É este o caso, por exemplo, das ligas de ferro de alto teor em

carbono (entre 0.4 a 0.85% de carbono).

5.7.6 -FUNDIÇÃO POR CENTRIFUGAÇÃO HORIZONTAL

O processo de fundição por centrifugação horizontal é usado para produzir peças que

possuem um eixo de revolução horizontal. A produção de fundidos baseia-se na força

centrífuga gerada pela rotação de uma moldação cilíndrica que impele o metal em fusão

contra a parede do molde para desta forma gerar a geometria pretendida. Inicialmente este

processo era usado para a produção de ferro fundido cinzento de paredes finas, ferro fundido

maleável e tubos de ligas de cobre. Mais recentemente este processo é aplicado em todo o tipo

de peças cilíndricas usadas em inúmeras indústrias.

Fig. 33.Esquema de vazamento por centrifugação horizontal.

68

A fundição centrifugada é aquela em que a liga metálica se deposita no centro de uma

máquina rotativa especial e, ao pôr-se esta em movimento, o caldo precipita-se, pela força

centrífuga, nos moldes, que giram concêntricos ao depósito.

Devido à grande pressão, eliminam-se poros e rechupes e faz-se facilmente o

enchimento.

Os moldes devem ser metálicos.

Este sistema tem aplicação na fabricação de tubos, camisas para motores de

combustão, etc. Dá-se uma ligeira ideia da forma de fundir tubos por centrifugação.

O molde é uma coquilha “A“, de ferro fundido, perfeitamente torneado e alisado, que

gira sobre uma dupla transmissão de quatro rodas B, submetida a um movimento de rotação

de umas 400 R.P.M., aproximadamente.

Para formar o diâmetro C do tubo coloca-se uma placa D na boca do molde rotativo.

Esta placa D sustém um macho para obter a parte interior do diâmetro.

A colher é fixada no cavalete que contém o caldo necessário para encher o tubo e vai

vertendo-o num canal F, o qual, por meio de uma cremalheira, vai deslizando sobre umas

guias para fora à medida que se vai enchendo o molde.

Ao iniciar o vazamento, o canal F encontra-se muito próximo do macho do diâmetro

alargado C, sendo este o primeiro a ser cheio, e o canal vai retrocedendo uniformemente.

O movimento de rotação da coquilha faz com que o caldo vertido pelo canal vá

aderindo às paredes, pela força centrífuga.

Para desmoldar deixa-se esfriar o tubo no interior da coquilha e, por meio de um

mecanismo adequado, saca-se o tubo depois de ter soltado os parafusos que sujeitam a placa

D ao molde.

O recipiente H serve para recolher o caldo que possa cair do canal de vazamento ao

sair da coquilha.

Este procedimento de centrifugação permite obter espessuras muito uniformes, e as

peças ficam muito limpas. Para um bom resultado deste sistema é necessário dispor de uma

instalação perfeita e fazer ensaios suficientes até conseguir um rendimento e uma produção

aceitáveis.

69

Fig. 34. Maquina de Centrifugação Horizontal.

5.7.7 - Equipamentos de centrifugação

Uma máquina de fundição por centrifugação horizontal baseia a produção de um

fundido em quatro características que deve executar com precisão e de uma forma sistemática:

● A velocidade de rotação da moldação tem de ser regulável;

● A máquina tem de possuir uma forma de espalhar o metal em fusão na moldação

rotativa;

● A velocidade de derramamento do metal deve ser constante, por forma a evitar

variações na espessura do fundido;

● A máquina deve permitir a extração do fundido.

5.7.8 - Moldações utilizadas em fundição por centrifugação

As moldações são essencialmente constituídas pela carapaça exterior (a moldação

propriamente dita), canal de fundição (o equivalente ao gito), cilindros de rotação (nos quais a

moldação é colocada e que lhe transmitem o movimento de rotação) e cabeças de topo (que

impedem o escoamento do metal líquido para fora da moldação). Os moldes têm

arrefecimento por vaporização de água, cujos fluxos podem ser orientados de forma a obter-se

70

uma refrigeração seletiva. Podem ser utilizados diversos tipos de moldes de acordo com as

características geométricas dos fundidos a obter, de acordo com a quantidade de peças a

produzir e consoante os metais que serão utilizados. Os moldes podem classificar-se em

permanentes, que englobam moldes em grafite, cobre e ferro fundido, e em moldações

metálicas com partículas de areia.

5.7.9 - FUNDIÇÃO POR CENTRIFUGAÇÃO VERTICAL

O processo de fundição por centrifugação vertical é usado para produzir peças que não

são simétricas e/ou cilíndricas. Os processos de fundição vertical dividem-se em três

variantes:

● Fundição centrifugada propriamente dita

● Fundição semi-centrifugada

● Fundição sob pressão devida à centrifugação

Fig. 35.Máquina de Centrifugação Vertical.

5.7.10 - Fundição Centrifugada Propriamente Dita

Neste processo de fundição, a forma da superfície da peça deriva da própria

centrifugação, sendo, portanto cilíndrica e de espessura determinada pela quantidade de

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material vazado. É o caso dos tubos vazados por centrifugação, e que assim não necessitam de

macho.

Quando se faz o enchimento, o material tende a ficar imóvel por inércia e, só por atrito

é que a moldação lhe vai comunicando um momento cinético. Por isso, quando se faz o

vazamento, a velocidade tem de ser bem controlada para assim garantir que o metal agarre

imediatamente às paredes. De facto, se a velocidade de rotação for excessiva, o metal líquido

em vez de rodar com o molde, escorre sem o acompanhar na rotação.

5.7.11 - Fundição Semi-Centrifugada.

Neste caso, a forma do fundido é dada essencialmente pela moldação e a centrifugação

destina-se apenas a assegurar uma pressão superior do que a pressão devida à altura da coluna

líquida estática (originada pelo peso próprio do metal). É o caso das rodas vazadas em

fundição semi-centrifugada.

Fig.36. Esquema representativo da fundição semi-centrígfuga

5.7.12 - Fundição Sob Pressão Devida À Centrifugação.

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Este processo de fundição distingue-se dos outros dois tipos pelo facto de o eixo de

rotação ser exterior à peça. Tal como nos outros processos, é necessário garantir o equilíbrio

em rotação, pois se tal não suceder, surgem vibrações que retiram qualidade aos fundidos.

A condição ideal é a de haver equilíbrio antes do vazamento; isto exige que os moldes

sejam simétricos ou que sejam vazados simultaneamente em peças iguais e dispostas

simetricamente. Se tal não for possível, utiliza-se um dispositivo com contrapeso que

equilibre a moldação. Como neste último caso não se pode equilibrar a simultaneamente a

moldação vazia e a moldação cheia, deve procurar-se então o equilíbrio quando está cheia,

com o metal a solidificar, pois é nessa altura que se devem evitar vibrações.

Outro ponto a considerar é a escolha das ligas, pois nem todas são adequadas ao

vazamento por centrifugação. Não o são, por exemplo, quando algum dos seus elementos tem

densidade muito diferente, caso em que aqueles tendem a separar-se, ficando os mais densos

nas zonas de maiores diâmetros. É o caso da maior parte dos metais brancos. No caso dos

metais não adequados para centrifugação, o resultado obtido caracteriza-se pelo facto de o

interior das peças ficarem mais macio. As segregações por diferenças de densidade podem ser

um problema em ligas que contenham elementos de ligas imiscíveis ou pesados.

6. CONCLUSÃO

Com esse projeto, conseguimos compreender a utilidade das matérias contida no 5º semestre

do curso de engenharia da instituição Universidade Paulista - UNIP , recomendadas neste

projeto.

O projeto nos mostra como é um funcionamento de uma empresa de fundição e como

funciona seus processo.

A Fabricação Mecânica é a produção propriamente dita, é ela quem envolve todos os

processos de fabricação como por exemplo neste projeto, concedeu o conceito de fundição

para a produção das peças, a documentação e tambem a organização como por exemplo a

utilização de fluxogramas.

A Estática das Estruturas consede os cálculos para analizar a estrutura das peças

fundida para resistir aos testes de qualidades.

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A Químca Aplicada nos permite conseguir moldes mais consistentes para resistir as

altas temperaturas do metal líquido e nos proporcionar peças de melhor qualidade.

A Ciências dos Materiais nos proporciona entender o que ocorre com o metal

durante a fusão e seu esfriamento diante dos diagramas de equilibrios.

A Termodinâmica nos mostra oque a troca de calor é capaz de fazer nos fornos

utilizados para a fusão do metal, transformando o metal sólido em metal líquido.

A Mecânica dos Fluidos nos faz compreender como se comporta o escoamento do

metal líquido ao ser vazado em um molde por gravidade ou sob pressão.

74

universidad e paulista aps

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