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FUNDIÇÃO Fundição é um processo de fabricação onde um metal ou liga metálica no estado líquido, é vazado em um molde com formato e medidas correspondentes aos da peça produzida. FUNDIÇÃO ETAPAS PROCESSOS DE FUNDIÇÃO 1. Confecção do modelo (modelagem) 2. Confecção do molde (moldagem) 3. Confecção do macho 4. Fusão 5. Vazamento 6. Desmoldagem 7. Rebarbação 8. Limpeza 9. Controle de Qualidade FUNDIÇÃO ETAPAS PROCESSOS DE FUNDIÇÃO 1. CONFECÇÃO MODELO - Essa etapa consiste em construir um modelo com o formato aproximado da peça a ser fundida. Esse modelo vai servir para a construção do molde e suas dimensões devem prever a contração do metal quando ele se solidificar bem como um eventual sobremetal para posterior usinagem da peça. FUNDIÇÃO CONTRAÇÃO VOLUME Durante a solidificação ocorrem 3 tipos de contrações: contração líquida – devido à diminuição da temperatura até o início da solidificação. contração de solidificação – variação de volume durante a mudança do estado líquido para o sólido. contração sólida – variação de volume já no estado sólido (da temperatura de fim de solidificação até a ambiente) FUNDIÇÃO CONTRAÇÃO VOLUME: A contração provoca uma heteregeneidade chamada vazio ou rechupe Contração pode provocar: Defeitos internos (vazios) Trincas a quente Tensões residuais FUNDIÇÃO A contração ser expressa em % de volume ou linearmente (no caso da contração sólida). Contração sólida - deve ser considerada no projeto do modelo. Depende da liga utilizada. Exemplos de contração linear: aços fundidos: de 2,18% a 2,47% (menor para teores mais altos de C) ferros fundidos: de 1 a 1,5% (cinzento = 1% ; nodular = 1,3 a 1,5%) níquel e ligas cobre-níquel: de 8 a 9% FUNDIÇÃO Variação de volume durante a solidificação A maioria dos materiais metálicos apresenta redução de volume (-), mas alguns apresentam expansão (+). Metal Variação de volume Alumínio -6,0 Zinco -5,1 Ouro -4,2 Cobre -4,15 Magnésio -4,1 Cádmio -4,0 Ferro 3,0 Estanho -2,3 Antimônio +0,95 Gálio +3,2 Bismuto +3,35 Germânio +5,0 FUNDIÇÃO ÂNGULOS DE SAÍDA : conicidade para melhor confecção do molde ▪ ângulos de saída recomendados (de 1º a 3º) DIVISÃO MODELO ▪ Plano de Partição ou Linha Divisória: representa a linha que divide as partes que formam a cavidade superior e a cavidade inferior do molde. ▪ Deve-se objetivar uma linha divisória reta, ou seja um único plano que divida o modelo em seções superior e inferior. FUNDIÇÃO MODELO _ MATERIAIS ▪ madeira (cedro, pinho, compensado, imbuia, peroba)) ▪ alumínio (material de fácil usinagem) ▪ aço ▪ resina ▪ Isopor FUNDIÇÃO 2. CONFECÇÃO MOLDE - O molde é o dispositivo no qual o metal fundido é colocado para que se obtenha a peça desejada. Ele é feito de material refratário que é moldado sobre o modelo. Após ser retirado, o modelo deixa uma cavidade com o formato da peça a ser fundida. FUNDIÇÃO CONTRAÇÃO VOLUME: A contração provoca uma heteregeneidade chamada vazio ou rechupe Contração pode provocar: Defeitos internos (vazios) Trincas a quente Tensões residuais FUNDIÇÃO PROJETO MOLDE Massalote: Material refratário que retém o calor por um tempo mais longo e corresponderá à região que solidificará por último, concentrando o vazio nesta região. Evitar fissuras de contração do metal durante a solidificação FUNDIÇÃO 2.1 TIPOS DE MOLDES Colapsáveis – são quebrados para retirada das peças 1 molde = 1 peça ou conjunto de peças (as cavidades são feitas utilizando-se modelos) ▪ Areia ▪ Gesso ▪ Cerâmicos FUNDIÇÃO PROCESSOS QUE UTILIZAM MOLDES COLAPSÁVEIS Areia verde Areia seca Areia + ligantes inorgânicos Areia cimento Moldagem em casca (shell molding) Resinas de cura a frio Areia + ligantes orgânicos Cera perdida Loast-Foam outros refratários (diferente areia) Cerâmico FUNDIÇÃO Permanentes – são abertos para retirada das peças e reutilizados 1 molde = milhares de peças (as cavidades são feitas por usinagem) ▪ Aço ▪ Ferro Fundido ▪ Cobre ▪ Etc FUNDIÇÃO PROCESSOS DE FUNDIÇÃO QUE UTILIZAM MOLDES PERMANENTES Nestes processos, o que distingue um tipo de processo de outro é o modo de preenchimentoo do molde Fundição por gravidade Injeção em câmara quente Fundição sobre pressão Injeção em câmara fria Fundição a baixa pressão Fundição a vácuo Fundição por compressão Fundição por centrifugação FUNDIÇÃO 3. CONFECÇÃO MACHO - macho é um dispositivo, feito também de areia, que tem a finalidade de formar os vazios, furos e reentrâncias da peça. Eles são colocados nos moldes antes que eles sejam fechados para receber o metal líquido. Localização do macho (marcação): são partes salientes previstas no modelo que permitem a montagem do macho no molde FUNDIÇÃO 4. FUSÃO - Etapa em que acontece a fusão do metal. 5.VAZAMENTO - é o enchimento do molde com metal líquido FUNDIÇÃO 6. DESMOLDAGEM – Após determinado período de tempo em que a peça se solidifica dentro do molde, e que depende do tipo de peça, do tipo de molde e do metal (ou liga metálica), ela é retirada do molde (desmoldagem) manualmente ou por processos mecânicos. 7. REBARBAÇÃO- é a retirada dos canais de alimentação, massalote e rebarbas que se formam durante a fundição. Ela é realizada quando a peça atinge temperaturas próximas às do ambiente. FUNDIÇÃO 8. LIMPEZA - é necessária porque a peça apresenta uma série de incrustações da areia usada na confecção do molde. Geralmente ela é feita por meio de jatos abrasivos. FUNDIÇÃO 9. CONTROLE DE QUALIDADE – • Inspeção visual • Inspeção dimensional • Metalografia Ensaios mecânicos para determinação das propriedades mecânicas Ensaios não-destrutivos (radiografia (raio-X), ultrassonografia