Aula2-FundiçãoShellMolding

PROCESSOS DE PRODUÇÃO 1

Processo Shell Molding

3º semestre

Processo Shell Molding

• O uso das resinas foi um grande perfeiçoamento na

utilização de areia para a produção de moldes de fundição. A

areia não precisa mais ser compactada porque o

aglomerante, que é como uma espécie de cola (sintéticos:

são preparadas à base de areia sílica e um aglomerante

mineral, a bentonita. A bentonita é um mineral que se

encontra sob a forma de um pó finíssimo, que umidecido

forma uma massa bem compacta. A quantidade de bentonita

para a preparação da areia é de 1 a 5 % o que torna a

permeabilidade da areia muito maior., tem a função de

manter juntos os grãos de areia). E isso é feito de dois

modos: a quente ou a frio.

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Processo Shell Molding

• Moldes de grafite poderão ser utilizados no caso

de materiais que poderão reagir com outros

materiais utilizados para moldes.

• A Bol D'or possui ainda um aparelho

(CARBOMAX 2000®)que executa uma análise

térmica rápida do percentual de carbono e silício

na hora da fusão, proporcionando a correção da

carga metálica ainda no forno conforme

Processo Shell Molding

• A taxa de extração de calor através do

molde , determina o tamanho final de

grão, e portanto a característica de

resistência mecânica da peça .

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Processo Shell Molding

• Bol D'or Serviços Industriais

COMPARAÇÃO

ENTRE PROCESSOS

Resumo das características dos principais

processos de fundição, incluindo os grupos:

fundição em areia, fundição em moldes de

precisão ( molde permanente, fundição sob

pressão, molde cerâmico...) , fundição em casca

e , molde de cura química.

• TABELA COMPARATIVA ENTRE PROCESSOS

DE FUNDIÇÃO

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COMPARAÇÃO ENTRE PROCESSOS

Resumo das características dos principais processos de fundição, incluindo os grupos: fundição em areia, fundição em moldes de precisão ( molde permanente, fundição sob pressão, molde cerâmico...) , fundição em casca e , molde de cura química.

Processo Shell Molding

• Fundição: “Shell Molding”

• O uso de resinas foi um grande aperfeiçoamento na utilização de • areia para a produção de moldes de fundição. A areia não

• precisa mais ser compactada porque o aglomerante, que é • como uma espécie de cola, tem a função de manter juntos os • grãos de areia. E isso é feito de dois modos: a quente e a frio.

• Um dos processos, que usa calor para provocar a reação química • entre o aglomerante e os grãos da areia, é aquele chamado de • moldagem de casca (shell molding).

• 􀂾 O processo “Shell Molding” (Moldagem de Casca) é realizado da • seguinte maneira:

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1.

Os modelos, feitos de metal para resistir ao

calor e ao desgaste, são fixados em placas,

juntamente com os sistemas e canais e os

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2.

A placa é presa na máquina e aquecida por

meio de bicos de ás até atingir a temperatura de

trabalho (entre 200 e 250ºC).

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3. A placa é então girada contra um reservatório

contendo uma mistura de areia/resina de modo

que o modelo fique envolto por essa mistura.

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4. O calor funde a resina que envolve os grãos de

areia e essa mistura, após algum tempo (±15

segundos), forma uma casca (“shell”) com a

espessura necessária (entre 10 e 15 mm) sobre

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5. A “cura” da casca, ou seja, o endurecimento da

resina se completa quando a placa é colocada em

uma estufa em temperaturas entre 350 e 450ºC.

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6.

• • Por causa da característica do processo, a casca corresponde a • uma metade do molde.

• • Para obter o molde inteiro, é necessário colar duas metades. • • Esse processo de moldagem permite que os moldes e machos • sejam estocados para uso posterior. Além disso, ele fornece um • bom acabamento para a superfície da peça, alta estabilidade • dimensional para o molde, possibilidade de trabalhar com • tolerâncias mais estreitas, facilidade de liberação de gases • durante a solidificação. É totalmente mecanizado e

• automatizado e é adequado para peças pequenas e de • formatos complexos.

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• As areias para macho, além da sílica e da bentonita são

adicionados outros aglutinantes para favorecer o

endurecimento da areia. Estes aglutinantes podem ser:

.OLÉOS(principalmente de linhaça) E MATERIAIS

CEREAIS(farinha de trigo, de milho, etc.): os machos

preparados com esses aglutinantes são endurecidos em

estufa, apresentando boa resistência e fácil

desmoldagem;

.RESINAS SINTÉTICAS (uréia, fenólica ou furânica):

este tipo de aglutinante permite maior rapidez na

preparação do macho (menor tempo de estufa),

facilidade de desmoldagem, eliminação de gases e

melhor acabamento;

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Vantagens do processo

• Pode-se obter peças com tolerâncias entre ± 0,127 mm, de modo que,

em operações de usinagem de acabamento, menor quantidade de metal é removida. As tolerâncias de usinagem variam de 1,0 a 1,5mm; • As peças fundidas em cascas podem apresentar excelentes níveis de

acabamento superficial;

• Pode-se obter orifícios relativamente pequenos, por exemplo em torno de 10mm;

• Não há necessidade de prever ângulos de saída maiores que 0,5º a 1º, facilitando a operação de usinagem final;

• Pode-se fundir secções muito finas (de 2,5 a 5mm), sendo que os ângulos de concordância também podem ser pequenos. É preciso cuidado para que isso não afete a resistência mecânica das peças; • Qualquer tipo de metal, com características de fusão fácil, pode ser

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Desvantagens / Limitações

• O custo da matriz é maior, porque a mesma deve ser metálica

(geralmente de alumínio ou ferro fundido). Além disso, as matrizes devem estar isentas de defeitos superficiais, os quais podem dificultar a remoção da casca;

• A areia à base de resina é de custo relativamente elevado, além de ser mais difícil de armazenar e manusear;

• As dimensões das peças fundidas em casca são limitadas,

comparando-as às peças produzidas em fundição convencional

(contudo, essas dimensões são geralmente superiores às obtidas por intermédio da fundição sob pressão).

• Há necessidade de utilização de máquina térmica e condições insalubres (gases e calor) de produção.

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• RESINAS E CATALISADORES • CURA A FRIO FENÓLICA

• É uma resina fenólica para o processo cura-frio, isenta de nitrogênio, catalisada por um ácido sulfonado do tipo PC. É utilizada em fundições de metais ferrosos e não ferrosos na confecção de moldes e machos em geral, com areias de sílica ou cromita, em misturadores contínuos ou convencionais, oferecendo: Boa fluidez da mistura de areia, controle da velocidade de cura, boa resistência a tração a frio e a quente, boa colapsibilidade, permite recuperação da areia a baixo custo.

• CURA A FRIO ALCALINA

• É uma resina fenólica alcalina de cura a frio, isenta de nitrogênio, fósforo e enxofre, catalisada por um éster orgânico do tipo CE.

• SHELL MOULDING

• É uma resina fenólica líquida, do tipo novolaca, desenvolvida para cobertura de areias à quente ou à frio, para o processo shell-molding, utilizando catalisador AC 50, sendo curada na presença de calor. É utilizada na confecção de machos e cascas em fundições de metais ferrosos e não ferrosos, com areias de sílica, aditivada ou não com óxido de ferro ou cromita, oferecendo: Alta resistência após cura, boa colapsidade, permite recuperação de areia, excelente acabamento superficial do fundido.

• COLA PARA CASCAS

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