Processo de Moldagem e Fundição em Areia Verde

Processo de Moldagem e Fundição em Areia Verde

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Grupo 2

Processos de Fabricação I Processo de Moldagem e Fundição em Areia Verde

Joaquim F. N. Jardim250080601
Gustavo M. R. Kobayashi250080574
Conrado A. Laperuta250080569
Fernando Fischer250080578
Marcos Aníbal Da Cunha250080587
Leonardo Fenato Mariani264080580
Silvio Alcantara de Almeida250080592

2 Prof. Antonio Fernando Godoy

Relatório da Aula Prática de Fundição da Disciplina Processos de Fabricação I Escola de Engenharia de Piracicaba

1. Objetivos5
2. Introdução5
2.1 Processo de Fundição em Areia Seca5
2.2 Processo de Fundição em Cera Perdida6
3. Descrição da Prática7
3.1 Materiais Utilizados7
3.2 Método8
4. Apresentação dos Resultados9
5. Análise dos Resultado9
6. Questões10

3 7. Conclusão 12

Figura 2.1 – Processo de Fundição em Cera Perdida7

Lista de Fíguras Figura 4.1 – Peça Após Desmolde 9

1. Objetivos

- Mostrar ao aluno todo o processo de preparação da areia de fundição (areia, aglomerante e aditivo), e no caso do processo areia verde, o teor de umidade adequado;

- Dar uma noção sobre todos os cuidados durante o processo de moldagem, como caixas de fundição, compactação, marcação/posicionamento, impregnação da areia, entre outras.

- Passar também aos alunos os cuidados e as técnicas com a compactação, previsão de canais de vazamento, descida, distribuição e ataque, além dos canais alimentadores (massalotes);

- Apresentar aos alunos todo o procedimento quanto a retirada da peça após vazamento e solidificação. - Mostrar ao aluno como é feito o vazamento do metal líquido;

- Os alunos deverão observar os procedimentos para se obter um bom fundido;

- O posicionamento dos canais de vazamento, alimentadores e canais auxiliares, deverão seguir a característica de cada peça;

- Novamente, a questão da segurança será tratada com os alunos, principalmente em relação ao vazamento do metal e a retirada da escória.

2. Introdução

2.1 Processo de Fundição em Areia Seca

O processo em areia seca se parece muito com o processo de fundição em areia verde, o que os difere, basicamente, é o fato de que em um dos casos a areia é levada para uma estufa a cerca de 150ºC a 300ºC para que possa ser feita a secagem.

O molde deve satisfazer algumas propriedades, tais como: Maior resistência mecânica para suportar a pressão do metal líquido despejado; geração de poucos gases, para impedir a erosão do molde e conseqüente contaminação do metal; maior estabilidade; e um melhor acabamento das peças fundidas.

O recipiente utilizado para a confecção do molde é chamado “caixa de moldagem”.

Para se produzir o molde, coloca-se a peça modelo dentro da caixa de moldagem e a mesma é preenchida com areia peneirada, previamente preparada com aditivos orgânicos a fim de melhorar suas características.

Gradativamente, a areia é colocada e compactada. Preenchido o molde, a superfície deve ser nivelada. Polvilha-se esta superfície com areia de separação e em seguida faz-se a preparação da caixa de moldagem superior.

Uma nova caixa deve ser posicionada sobre a caixa anterior, onde se posicionam bastões para criação dos canais de enchimento e dos massalotes.

Preenche-se e compacta-se esta caixa da mesma forma anterior. Abre-se a caixa de moldagem e retira-se o molde, deixando um espaço para que se possa vazar o metal líquido.

Depois de pronto, o molde deve ser seco em estufas apropriadas, à temperaturas que variam de 150º à 300ºC. Com o molde já pronto, é possível vazar o metal.

2.2 Processo de Fundição em Cera Perdida

O processo de fundição por cera perdida, também conhecido com processo de microfusão, é o processo mais antigo que se tem conhecimento, pesquisas arqueológicas sugerem que esse processo surgiu na Idade do Bronze, cerca de 4.0 anos a.C., uma vez que foram encontrado objetos produzidos por esse método na tumba de Tutankamon. Esse processo é usado na produção de peças metálicas, no qual pode-se usar várias ligas diferentes. É uma forma econômica de se fabricar componentes de precisão dimensional e com impecável acabamento superficial, reduzindo ou até mesmo eliminando operações de usinagem.

A fabricação de peças pelo processo de cera perdida pode ser dividida em 8 etapas.

- INJEÇÃO: A cera, geralmente de abelha, é injetada em moldes metálicos, gerando um modelo semelhante ao da peça desejada.

- REBARBAGEM: Para garantir a fidelidade do molde, é necessário rebarbá-lo, ou seja, retirar toda sãs finas arestas que restaram do molde, proporcionando um melhor acabamento do modelo.

- MONTAGEM DOS CACHOS: Os moldes ainda em cera são, por um processo térmico, fixados à um caule também de cera, dando um aspecto de cachos ou árvores.

- REVESTIMENTO CERÂMICO: Os moldes montados em cachos recebem várias camadas de material cerâmico refratário.

- DECERAGEM: Após todo o revestimento com metal cerâmico, os moldes vão para um forno, onde a cera é derretida e vazada, gerando as cavidades dos moldes.

- CALCINAÇÃO: Após o vazamento da cera, os moldes são levados a fornos com altas temperaturas, aumentando a resistência do molde, para que o mesmo não trinque durante o vazamento do metal.

- FUSÃO: Após a calcinação, os moldes são envasados com o metal líquido, que por gravidade vaza por todo o molde, formando peças brutas unidas pelo canal.

- ACABAMENTO: Nessa etapa as peças são separadas do canal e recebem acabamento (tratamento térmica, jateamento, polimento).

Figura 2.2 – Processo de Fundição em Cera Perdida 3. Descrição da Prática

3.1 Materiais Utilizados

- Tambores para armazenamento da areia; - Caixas de fundição;

- Instrumentos de compactação;

- Modelos de peças quaisquer;

- Forno elétrico;

- Cadinho para fusão do metal;

- Pinças;

- Areia de fundição (areia silicosa, aglomerantes, aditivos e água);

- Tarugos e sucatas de Zamak.

3.2 Método

Para se começar o processo de fundição em areia verde, primeiramente foi preciso escolher a liga metálica que seria fundida, para que assim começasse a fabricação da areia com suas devidas propriedades. O material usado foi o Zamak, uma liga de Zinco, Alumínio, Magnésio e Potássio.

A areia verde utilizada na modelagem consista de uma areia Silicosa, junto com aglomerantes e aditivos que, no nosso caso, foi utilizado Bentonita (argila) e Mogul (farinha de milho gelanitizada) respectivamente, e o mais importante e o que dá o nome de areia verde, água.

Com a areia já produzida, escolheu-se um modelo, de madeira, para que pudesse ser gerado um molde. O molde foi colocado no centro da caixa de areia, denominada “caixa de moldagem”, que serve para dar sustentação mecânica à confecção do molde e suportar o peso do metal líquido durante a fundição. Em seguida foi colocado areia verde por cima, certificando que ela estivesse bem compactada, eliminando as chances de se obter um molde ruim. Preenchido o molde, a superfície deve ser nivelada. Polvilha-se esta superfície com areia de separação e em seguida faz-se a preparação da caixa de moldagem superior.

Após isso, foi encaixado uma outra caixa de modelagem por cima, para que pudesse ser feito os canais de fundição. Para a peça produzida, foi feito apenas o canal de vazamento com o auxilio de um pedaço cilíndrico de madeira. E novamente foi colocado areia por cima e compactado bem. O cilindro de madeira foi retirado com cuidado, para evitar que a areia desmoronasse. Em seguida, esse encaixe foi retirado e, com o auxílio de uma espátula foi construído um canal de distribuição, que posteriormente irá alimentar o molde com o metal líquido.

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