Relatorio Fundicao Areia Verde

Prévia do material em texto

UNOPAR
UNIVERSIDADE NORTE PIONEIRO
ENGENHARIA MECÂNICA – FUNDIÇÃO E PROCESSOS SIDERÚRGICOS 
VALTER PEREIRA DA SILVA
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA: FUNDIÇÃO EM AREIA VERDE
CORNÉLIO PROCÓPIO – PR
2024
1
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Instrumentos utilizados durante o procedimento experimental..………….. 6
Figura 2. Adicionado água na areia com auxílio do béquer…………………………... 7
Figura 3. Misturando areia com auxílio da concha…………………………………….. 8
Figura 4. Molde 1 posicionado na caixa 1………………………………………………. 8
Figura 5. Adicionado talco sobre o molde na caixa 1………………………………….. 8
Figura 6. Adicionado primeira camada de areia na caixa 1…………………………… 9
Figura 7. Compactação da primeira camada de areia na caixa 1……………………. 9
Figura 8. Adição e compactação da segunda camada de areia da caixa 1………… 9
Figura 9. Transferindo a areia para caixa 2…………………………………………….. 10
Figura 10. Caixa 2 acoplada na caixa 1………………………………………..……….. 10
Figura 11. Molde 2 posicionado na caixa 2……………………………………………... 10
Figura 12. Adicionado talco sobre o molde na caixa 2………………………………… 11
Figura 13. Tubos de PVC posicionado na caixa 2……………………………………... 11
Figura 14. Adicionado primeira camada de areia na caixa 2…………………………. 12
Figura 15. Compactação da primeira camada de areia na caixa 2...………………... 12
Figura 16. Adicionado segunda camada de areia na caixa 2………………………… 13
Figura 17. Compactação da segunda camada de areia na caixa 2………………….. 13
Figura 18. Tubos de PVC removidos……………………………………………………. 13
Figura 19. Remoção caixa 2……………………………………………………………... 14
Figura 20. Escavação com a espátula…………………………………………………... 14
Figura 21. Remoção dos moldes………………………………………………………… 14
Figura 22. Aplicação do talco no molde macho………………………………………… 15
Figura 23. Preenchimento do molde macho com areia……………………………….. 15
Figura 24. Compactação da camada de areia no molde macho……………………... 16
Figura 25. Retirada do macho do molde………………………………………………... 16
Figura 26. Acoplagem da caixa 2 na caixa 1…………………………………………… 17
Figura 27. Massalotes posicionados…………………………………………………….. 17
Figura 28. Câmera de visualização……………………………………………………… 18
Figura 29. Forno…………………………………………………………………………… 18
2
Figura 30. Adicionando metal líquido……………………………………………………. 19
Figura 31. Cronômetro…………………………………………………………………….. 19
Figura 32. Retirada da peça do molde………………………………………………….. 19
Figura 33. Peça finalizada………………………………………………………………... 20
3
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO …………………………………………………………………………. 4
1.1. Fundição em areia verde ………………………………………………………….…4
2. OBJETIVO………………………..………………………………….………………….. 5
3. DESCRIÇÃO DETALHADA DO PROCEDIMENTO………………………………… 6
3.1. Legenda……………………………………………………………………………….. 6
4. PASSO A PASSO PARA REALIZAÇÃO DA SIMULAÇÃO…………………….……7
5. QUESTIONÁRIO DE AUTOAVALIAÇÃO……..………………………………………21
6. CONCLUSÃO…………………………………….…………………………………….. 22
4
1. INTRODUÇÃO
1.1. Fundição em areia verde 
A fundição em areia a verde é o mais comum entre os processos de fundição
e envolve uma série de possibilidades, tanto em relação ao tamanho, à geometria e
às dimensões das peças quanto aos tipos de ligas metálicas utilizadas. Em geral, se
o metal ou a liga empregada for ferroso, a opção pela fundição em areia já é uma
realidade. Contudo, existem muitos processos de fundição que utilizam moldes de
areia. A moldagem em areia a verde pode ser mais viável do ponto de vista técnico e
econômico também, quando se exige um certo nível de produtividade, pois permite
que o sistema de moldagem seja mecanizado, além do vazamento do metal líquido
e desmoldagem, mesmo em peças de grande porte. 
5
2. OBJETIVO
O presente relatório tem como finalidade principal apresentar a simulação de
um processo de fundição de forma abrangente, abordando desde a preparação da
areia verde até a moldagem da geometria da peça modelo, culminando na
confecção da peça final. O intuito é fornecer uma visão detalhada de todas as
etapas da simulação, visando elucidar de maneira clara e concisa a manufatura de
uma peça por meio deste modelo de fabricação.
6
3. DESCRIÇÃO DETALHADA DO PROCEDIMENTO
Simulação realizada no laboratório virtual ALGETEC. A figura 1, abaixo,
demonstra todos os materiais a serem utilizados durante o procedimento.
Figura 1. Instrumentos utilizados durante o procedimento experimental
3.1. Legenda
1. Bacia com areia
2. Bequer com água – Recipiente que pode ser usado para preparar.
Soluções e aquecer líquido mas também serve para armazená-las.
3. Pá – Ferramenta utilizada para transportar a areia.
4. Canos de PVC – utilizados para fazer a passagem do metal para o molde
da peça a ser fundida.
5. Compactador – Equipamento utilizado para adensar terra, areia e outros
tipos de terrenos.
6. Molde – Utilizado para fazer o macho da peça a ser fundida.
7. Talco – Pós separador, desmoldante do modelo na fundição em processo
de moldagem de areia.
7
8. Massalote – Utilizado para acumular uma reserva de metal para
compensar a contração do metal no processo de resfriamento.
9. Caixa 2 – Recipiente onde é feita a montagem do molde da peça a ser
fundida.
10. Caixa 1 – Recipiente onde é feita a montagem do molde da peça a ser
fundida.
11. Molde – Utilizado para fazer o formato da peça a ser fundida.
12. Espatula – Equipamento utilizado para escavar os canais para onde o
metal líquido deve passar para preencher o molde.
13. Tenaz – Equipamento utilizado para manusear materiais metálicos em
altas. Temperaturas.
14. Cadinho – recipiente que possui uma cavidade responsável pela fusão e
calcinação.
15. Forno de fundição – Equipamento utilizado para derreter completamente o
material contido no cadinho.
4. PASSO A PASSO PARA REALIZAÇÃO DA SIMULAÇÃO
1) Despeje a água na bacia clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o
béquer.
Figura 2. Adicionando água na areia com o auxílio do béquer
2) Misture a areia clicando com o botão direito do mouse sobre a concha
selecionando a opção “Misturar areia”.
8
Figura 3. Misturando areia com auxílio da concha
3) Posicione o molde 1 na caixa clicando com o botão direito do mouse sobre
ele e selecione a opção “Colocar na caixa ”.
Figura 4. Molde 1 posicionado na caixa 1
4) Aplique talco sobre o molde clicando com o botão direito do mouse sobre o
frasco com talco e selecione a opção “Colocar na caixa 1”.
Figura 5. Adicionado talco sobre o molde na caixa 1
9
5) Coloque uma camada de areia na caixa 1 clicando com o botão direito do
mouse sobre a concha e selecionando a opção “Colocar areia na caixa 1”.
Figura 6. Adicionado primeira camada de areia na caixa 1
6) Compactar a camada de areia clicando com o botão direito do mouse sobre
o bastão de madeira e selecione a opção “Compactar areia na caixa 1”.
Figura 7. Compactação da primeira camada de areia na caixa 1
7) Repita o procedimento para adicionar outra camada de areia na caixa 1
com a concha e compactar com o batão de madeira.
Figura 8. Adição e compactação da segunda camada de areia da caixa 1
10
8) Rotacione a caixa 1 clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ela.
Figura 9. Transferindo a areia para caixa 2
9) Acople a caixa 2 sobre a caixa 1 clicando com o botão direito do mouse
sobre a caixa 2 e selecionando a opção “Acoplar na caixa 1”.
Figura 10. Caixa 2 acoplada na caixa 1
10) Posicione o molde 2 na caixa 2 clicando com o botão direito do mouse
sobre o molde e selecionando a opção “Colocar na caixa”.
Figura 11. Molde 2 posicionado na caixa 2
11
11) Aplique talco sobre o molde clicando com o botão direito do mouse sobre
o frasco com talco e selecione a opção “Colocar na caixa 2 ”.
Figura 12. Adicionado talco sobre o molde na caixa 2
12) Posicione os canos de PVC na caixa clicando com o botão direto do
mouse sobre eles e selecione a opção “Colocar tubos de PVC”.
Figura 13. Tubos de PVC posicionado na caixa 2
13) Adicione uma camada de areia na caixa 2 clicando com o botão direito do
mouse sobre a concha e selecionando a opção “Colocar areia na caixa 2”.12
Figura 14. Adicionado primeira camada de areia na caixa 2
14) Compacte a camada clicando com o botão direito do mouse sobre o
bastão de madeira e selecione a opção “Compactar areia na caixa 2”.
Figura 15. Compactação da primeira camada de areia na caixa 2
15) Repita o procedimento para adicionar outra camada de areia na caixa 2
com a concha.
13
Figura 16. Adicionado segunda camada de areia na caixa 2
16) Compacte a camada clicando com o botão direito do mouse sobre o
bastão de madeira e selecione a opção “ Compactar areia na caixa 2”.
Figura 17. Compactação da segunda camada de areia na caixa 2
17) Remova os canos de PVC clicando com o botão direito do mouse sobre
eles e selecione a opção “ Retirar tubos de PVC”.
Figura 18. Tubos de PVC removidos
14
18) Desacople a caixa 2 clicando com o botão direito do mouse sobre ela e
selecione a opção “Colocar na bancada”.
Figura 19. Remoção caixa 2
19) Escave a passagem clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a
espátula.
Figura 20. Escavação com a espátula
20) Retire os dois moldes da caixa clicando com o botão direito do mouse
sobre cada um deles e selecione a opção “Tirar da caixa”.
Figura 21. Remoção dos moldes
15
21) Aplique talco sobre o molde macho clicando com o botão direito do mouse
sobre o frasco com talco e selecionando a opção “Colocar no molde”.
Figura 22. Aplicação do talco no molde macho
22) Preencha o molde macho com areia clicando com o botão direito do
mouse sobre a concha e selecionando a opção “Colocar areia no molde”.
Figura 23. Preenchimento do molde macho com areia
23) Compacte a areia do molde clicando com o botão direito do mouse sobre
o bastão de madeira e selecione a opção “Compactar areia do molde”.
16
Figura 24. Compactação da camada de areia no molde macho
24) Repita o procedimento anterior para adicionar outra camada de areia com
a concha e compactar com o bastão de madeira.
25) Retire o macho do molde clicando com o botão esquerdo do mouse sobre
o molde.
Figura 25. Retirada do macho do molde
26) Acople novamente a caixa 2 clicando com o botão direito do mouse sobre
a caixa 2 e selecione a opção “Acoplar na caixa 1”.
17
Figura 26. Acoplagem da caixa 2 na caixa 1
27) Posicione os massalotes clicando com o botão esquerdo do mouse sobre
eles.
Figura 27. Massalotes posicionados
28) Visualize o forno clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera
com o nome “Forno” localizada dentro do painel de visualização no canto superior
esquerdo da tela. Se preferir, também pode ser utilizado o atalho do teclado “Alt+6’’.
18
Figura 28. Câmera de visualização
29) Abra o forno clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ele.
Figura 29. Forno
30)Verta o metal líquido clicando com o botão esquerdo do mouse e sobre a
tenaz.
19
Figura 30. Adicionando metal líquido.
31) Perceba que surgirá uma janela no canto superior direito da tela com o
cronômetro. Aguarde até que essa janela desapareça.
Figura 31. Cronômetro.
32) Retire a peça do molde clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a
areia.
Figura 32. Retirada da peça do molde
20
33) Resultado final.
Figura 33. Peça finalizada
21
5. QUESTIONÁRIO DE AUTOAVALIAÇÃO
A parte mais desafiadora, foi trabalhar com uma plataforma virtual pela
primeira vez.
A simulação foi extremamente útil, pois permitiu visualizar o comportamento
do metal fundido e como ele interage com a areia verde. Isso ajudou a entender
melhor as variáveis envolvidas no preenchimento do molde e o resfriamento do
metal, que seria difícil de observar no mundo real sem a simulação.
Talvez a única discrepância notada, foi a questão do tempo de derretimento
do metal no forno que não ficou evidenciado.
Desenvolvi habilidades em manipulação de software de simulação, e
aprimorei minha capacidade de interpretar os resultados em termos de parâmetros
físicos reais. Também aperfeiçoei minha compreensão de análise crítica de
simulação computacionais.
Os processos adquiridos podem ser aplicados na otimização de processos de
fundição em uma fábrica, ajustando parâmetros para melhorar a qualidade do
produto final e reduzir desperdícios. Além disso, a simulação permite prever
possíveis falhas no processo antes de investir em protótipos reais, economizando
tempo e recursos.
22
6. CONCLUSÃO
A simulação virtual de fundição em areia realizada no laboratório ALGETEC,
permitiu uma compreensão mais aprofundada dos processos envolvidos na fundição
em molde de areia verde, destacando a importância do controle preciso de variáveis
como temperatura, composição do metal e tempo de resfriamento.
Através da simulação, foi possível observar e ajustar parâmetros do processo
sem os custos e riscos associados a prática real, o que demonstrou a eficacia de
ferramentas digitais para o aprendizado e a otimização de processos industriais.
Além disso, o uso do simulador reforçou a importância de conectar a teoria com a
prática real.
Esta experiência se mostrou valiosa tanto no desenvolvimento de habilidades
técnicas quanto na formação de uma mentalidade critica voltada à resolução de
problemas e à aplicação prática dos conhecimentos em contextos reais de
engenharia.