Tecnologias de Fundição

TECNOLOGIAS DE

FUNDIÇÃO

Estes acetatos foram elaborados pela Engª. Leopoldina Alvesno âmbito do Seminário em Tecnologias de Fundição para o Cese em Engenharia Industrial

PROCESSOS DE PRODUÇÃO INDUSTRIAL

Cronologia

4000 AC - Processo de Fundição por Cera Perdida (modelos perdidos) surge na China, Índia, Egipto, Nigéria e América do Sul.

2800 AC - Processos de obtenção de Ferro a partir dos seus minérios, por redução com carvão vegetal, na Mesopotâmia.

1000 AC - Início da idade do Ferro - obtenção de ferro forjado.

250 a 100 AC - No período Romano a metalurgia do Ferro sofre um grande desenvolvimento a nível de utilizações importantes (machados, feramentas, charruas, canalizações e

armamento).

1710 - Início da Revolução Industrial - o coque substitui o carvão industrial no Alto Forno.

Início de utilização do Alto Forno na Europa.

1855 - Implantam-se os processos Bessemer, Thomas e Siemens-Martin. Para elaboração do aço a partir da gusa.

1890 - F.Osmond estuda o comportamento do fero a altas temperaturas e define os pontos críticos do Diagrama de Ferro Carbono.

1944 - O alemão Johannes Croning

desenvolve e elabora a patente do processo de fundição Shell-Molding.

Desde 1960 - Desenvolvimento da fabricação

Fundição - Definição

Processo de enformaçãoenformação no estadoestado líquidolíquido, a quente, seguido de solidificação controladasolidificação controlada.

• Ferros Fundidos

• Aços

• Alumínio

• Cobre

• Magnésio

• Zinco

• Super-ligas

• Diversas

Materiais

Materiais

que podem

ser

vazados

Ferro Fundido Cinzento, Nodular, Maleável, Ligado resistente ao calor, desgaste e

ataque químico

Corrente, Baiza Liga, Alta Liga, Ligado

Latão, Bronze, Bronze Duro de Canhão,.Bronze Alumínio, Bronze Silicioso

Ligas Níquel, Ligas Cobalto

Ligas de Titânio, Ligas para Rolamentos, Ligas Magnéticas, Ligas Refractárias

Processo Convencional de Obtenção de Peças de Fundição

Meio Modelo Superior

Pinos de Centragem

Prensos Meio Modelo Inferior

Meio Modelo

Inferior Pinos de Centragem

Caixa de Moldação Pinos de

Fixação Placa de Moldação

Areia de Desmoldação

Crivo Areia de Moldação

Placa de Moldação

Régua de Alisamento

Placa de Moldação Caixa de Moldação

Compactação Manual da Areia

Processo Convencional

Processo Convencional de de Obtenção Obtenção de de Peças Peças de de Fundição Fundição

Pino Centragem Meio Modelo Inferior

Caixa de Moldação Placa de Moldação Pino de Centragem Furos para Extracção

e alinhamento do Modelo

Furos para Extracção e alinhamento do

Modelo

Caixa de Moldação Furo de Centragem Furos para Extracção

e alinhamento do

Modelo Meio Modelo Superior Prensos Fixação

Areia de Desmoldação

Enchimento da Caixa de Moldação Canal de Vazamento

Bacia de Vazamento

Processo Convencional de Obtenção de Peças de Fundição

Ataques

Canal de Distribuição

Canal de Distribuição Canal de Vazamento Meia

Moldação

Meio Modelo

Sistema Gitagem

Sistema Gitagem Ataques

Sistema Gitagem

Cavidade na Moldação

Modelo

Bacia Vazamento Canal Vazamento

Classificação dos Processos de Fundição

Processos de Moldação Destructível

Modelo Destructível Processos de Moldação Destructível

Modelo Permanente

Processos de Moldação Permanente

• Moldação em areia verde

• Moldação em areia seca

• Moldação com CO2/Silicato

• Shell-Molding

• Caixa Fria e Presa a Frio Moldação em areia

• Moldação em cerâmica

• Moldação em gesso Moldação em agregado refractário

• Moldação com modelo evaporável

Moldação em areia

• Moldação com modelos perdidos

Moldação em agregado refractário

• Moldação sob pressão gravítica

• Moldação sob-pressão

• Moldação sob baixa- pressão

Moldes Metálicos

• Vazamento com pressão de centrifugação

• Vazamento com

pressões contra-gravíticas

• Vazamento por

compressão mecânica

• Vazamento contínuo Moldes Metálicos

Fundição

Fundição em em Areia Areia

Shell

Shell Molding Molding

1. Elaboração de um modelo permanente

2. Fixação do modelo a uma placa metálica que é aquecida (150ºC a 300ºC) e revestida com desmoldante (Silicone)

3. Fixação de uma caixa com areia pré-revestida com resina à

4. Rotação da caixa e da placa- modelo e queda por gravidade da areia sobre o modelo

5. Formação da meia moldação 6. Nova rotação da caixa e da placa-modelo e remoção da areia não polimerizada

7. Repetição para a outra meia

8. União das meias moldações e vazamento do material

9. Extracção das peças

10. Acabamento final das peças

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Shell

Shell Molding Molding

• Maior precisão, tolerânicas

dimensionais mais apertadas, maior rigor de forma

• Menor rugosidade superficial

• Rapidez de fabrico

• Redução do volume de areias de moldação

• Capacidade de armazenamento das carapaças

• Moldações leves

• Custo mais elevado das areias pré- revestidas

• Custo mais elevado das placas- modelo

• Limitação do processo a peças pequenas e médias (resistência mecânica das carapaças)

• Areias não recicláveis economicamente

• Espessuras mínimas obtidas de 6mm

Vantagens

Vantagens

Desvantagens

Moldação

Moldação com com Modelos Perdidos Modelos Perdidos - - Investment Casting Process Investment Casting Process - - “ “Cera Perdida Cera Perdida” ”

1. Elaboração dos modelos em cera 2. Construção da árvore de modelos

3. Imersão da árvore de modelos num banho de refractário de granulometria fina (lama refractária - revestimento primário)

4. Deposição de camadas de material refractário para constituição de um corpo em casca cerâmica auto-resistente

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Moldação

Moldação com com Modelos Perdidos Modelos Perdidos - - Investment Casting Process Investment Casting Process - - “ “Cera Perdida Cera Perdida” ”

5. Destruição do modelo de cera por fusão

6. Cozimento do material cerâmico da moldação para conclusão do processo de presa

7. Vazamento do metal fundido 8. Abatimento da moldação

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Moldação

Moldação com com Modelos Perdidos Modelos Perdidos - - Investment Casting Process Investment Casting Process - - “ “Cera Perdida Cera Perdida” ”

Vantagens

Desvantagens

• Flexibilidade de forma

• Tolerânicas dimensionais apertadas

• Grande produtividade

• Elevado rigor dimensional

• Bom acabamento superficial

• Baixo custo comparativamente com a maquinagem convencional

• Grande variedade de materiais utilizados

• Peças sem linhas de partição

• Espessuras mínimas inferiores às obtidas por Shell Molding

• Peças de pequenas e médias dimensões

• Processo moroso e

exigente de obtenção dos modelos

Fundição

Fundição sob sob Pressão Pressão de de Centrifugação Centrifugação

Fundição

Fundição sob sob Pressão Pressão de de Centrifugação Centrifugação Vertical e Horizontal Vertical e Horizontal

Fundição

Fundição sob sob Pressão Pressão de de Centrifugação Centrifugação - - Aplicações Aplicações

Fundição Contínua Fundição Contínua

Tandish Molde de Fundição

Molde de bronze refrigerado Metal líquido

Roletes

Metal solidificado

Sistema de corte

Vantagens

• Maior Produtividade

• Uniformidade do produto

• Menor consumo energético

• Redução de mão-de-obra

• Melhor qualidade do produto

Fundição Contínua

Fundição Contínua

Fundição Contínua

Fundição Contínua

Fundição Contínua

Fundição Contínua