Processo de fundição

Processo de fundição

Processos de fundição

Introdução

  • Os métodos de fundição são muito antigos, sua importância é fundamental para o crescimento tecnológico desde os primórdios da humanidade. Seu aperfeiçoamento é contínuo, partindo desde pequenas peças fundidas artesanalmente às técnicas de siderurgia

O processo de fundição consiste no conjunto de atividades requeridas para dar forma aos materiais por meio da sua fusão, conseqüente liquefação e seu escoamento ou vazamento para moldes adequados e posterior solidificação

  • O processo de fundição consiste no conjunto de atividades requeridas para dar forma aos materiais por meio da sua fusão, conseqüente liquefação e seu escoamento ou vazamento para moldes adequados e posterior solidificação

  • Os processos podem ser classificados pelo tipo de molde e modelo e/ou pela força ou pressão usada par preencher o molde com o metal líquido.

O processo de fundição aplica-se a vários tipos de metais, tais como aços, ferros fundidos, alumínio, cobre, zinco, magnésio e respectivas ligas. Porém existem também desvantagens. Os aços fundidos, por exemplo, podem apresentar elevadas tensões residuais, microporosidade, zonamento e variações de tamanho de grão. Tais fatores resultam em menor resistência e ductilidade, quando comparados aos aços obtidos por outros processos de fabricação como conformação a quente.

  • O processo de fundição aplica-se a vários tipos de metais, tais como aços, ferros fundidos, alumínio, cobre, zinco, magnésio e respectivas ligas. Porém existem também desvantagens. Os aços fundidos, por exemplo, podem apresentar elevadas tensões residuais, microporosidade, zonamento e variações de tamanho de grão. Tais fatores resultam em menor resistência e ductilidade, quando comparados aos aços obtidos por outros processos de fabricação como conformação a quente.

Materiais e processos

  • Geralmente são fundidos metais e certos materiais sintéticos hà exemplos de plásticos e polímeros.

Antes da fusão do material, é necessária a preparação do molde. Este por sua vez consiste num componente cuja função é receber o produto liquefeito e transformá-lo por solidificação na peça correspondente ao modelo que serviu de base para a sua formação

  • Antes da fusão do material, é necessária a preparação do molde. Este por sua vez consiste num componente cuja função é receber o produto liquefeito e transformá-lo por solidificação na peça correspondente ao modelo que serviu de base para a sua formação

O processo de fusão se dá pelo aquecimento da matéria prima até atingir seu ponto de liquefação. Após derretida será escoada ou injetada, numa cavidade normalmente denominada molde. Uma vez resfriada, a matéria prima solidifica-se tomando a forma em positivo.

  • O processo de fusão se dá pelo aquecimento da matéria prima até atingir seu ponto de liquefação. Após derretida será escoada ou injetada, numa cavidade normalmente denominada molde. Uma vez resfriada, a matéria prima solidifica-se tomando a forma em positivo.

Os processos mais utilizados ainda para a confecção dos moldes convencionais são em areia de fundição ou terras especiais. Estes materiais são refratários e abundantes na natureza, os mais usados são a areia, gesso, cimento e outras substâncias cerâmicas.

  • Os processos mais utilizados ainda para a confecção dos moldes convencionais são em areia de fundição ou terras especiais. Estes materiais são refratários e abundantes na natureza, os mais usados são a areia, gesso, cimento e outras substâncias cerâmicas.

Etapas do processo

  • Primeiro deve se fazer o molde levando em conta todos aspectos. ( Como por exemplo drenos executados na feitura dos moldes de fundição, que se tratam de alguns canais de vazamento para possibilitar a drenagem do material .)

Esfriamento e solidificação

  • Esfriamento e solidificação

  • Esta é a etapa mais crítica de todo o processo, já que um esfriamento excessivamente rápido pode provocar tensões mecânicas na peça, se houver um resfriamento muito lento ocorrerá a diminuição da produtividade.

  • Os fatores mais importantes que afetam estes eventos são: o tipo metal, as propriedades térmicas do metal e do molde, a relação geométrica entre o volume e área da superfície da fundição e a forma do molde.

Desmoldagem

  • Desmoldagem

  • Após resfriado e solidificado o material fundido, é executada a retirada da peça do molde

  • Desrebarbeamento

  • Após retirada do molde de fundição a peça possui diversas rebarbas ocasionadas pelo vazamento através dos canais de respiro alimentação e dreno. Este processo consiste na retirada das sobras e rebarbas por esmeris, ou por lixadeiras.

Acabamento e limpeza

  • Acabamento e limpeza

  • É uma limpeza através de escovas de aço manuais ou rotativas, além da utilização de lixas, ou jatos de areia, se for o caso.

  • Quando a peça necessita de precisão absoluta em suas dimensões, ainda são torneadas, retificadas, usinadas ou manipulados

Classificação de processos

  • Existem muitas variantes no processo de fundição (grau de automação, produtividade, precisão dimensional, acabamento superficial) , entretanto destaca-se a influência do tipo de molde nas propriedades físicas do material resultante. Por este motivo os processos de fundição são muitas vezes classificados de acordo com o tipo de molde utilizado.

Molde em areia verde

  • Molde em areia verde

  • Consiste na elaboração do molde com areia úmida modelada pelo formato do modelo da peça a ser fundida. É o método mais empregado na atualidade, serve para todos os metais. É especialmente apropriado para peças de tamanho pequeno e médio

  • Não é adequado para peças grandes, de geometria complexas, nem para acabamentos finos,

Fundição sob pressão

  • Fundição sob pressão

  • Consiste na injeção de um metal líquido contido em um recipiente (câmara de injeção) para o interior da cavidade de um molde fabricado em aço, por meio de um pistão.

Primeiro, o ar é eliminado da câmara de injeção. Depois, há um rápido preenchimento da cavidade do molde para evitar o resfriamento do metal. Por último o metal é compactado para diminuir o volume das microporosidades decorrentes da contração de solidificação do metal.

  • Primeiro, o ar é eliminado da câmara de injeção. Depois, há um rápido preenchimento da cavidade do molde para evitar o resfriamento do metal. Por último o metal é compactado para diminuir o volume das microporosidades decorrentes da contração de solidificação do metal.

Cera perdida

  • Cera perdida

  • Utiliza um modelo consumível de cera ou plástico obtido por injeção em matriz metálica.

  • Basicamente, a produção de peças pelo processo pode ser dividida em seis etapas principais, descritas a seguir:

  •     1. Produção do modelo em cera  2. Montagem da árvore (cacho) (a) Imersão em lama cerâmica (b) Chuveirada com refratário    

3. Fabricação do molde

  • 3. Fabricação do molde

  • 4. Deceragem e Calcinação

  • 5. Fusão e vazamento (a) Desmoldagem (b)

  • Separação do canal

  • 6. Limpeza das peças

Molde permanente

  • Molde permanente

  • A aplicação mais conhecida é a da fundição de "lingotes", ou seja, peças de forma regular, cilindrica ou prismática, que irão sofrer posteriormente processamento mecânico. Os moldes nesse caso, serão chamados de "lingoteiras".

Conclusão

  • Fundição é um campo do conhecimento tecnológico, bastante complexo e com um grande número de variáveis.

  • Cabe ao fundidor analisar o quadro e determinar corretamente o material, molde e processo à ser usado a fim de um melhor resultado. Mesmo sendo um processo muito antigo passa por inovações ao passar do tempo, que não estão perto de cessar.

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