ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Disc.: Processos de Fabricação II Prof. Jorge Marques Aula 5 Fundição...
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ENGENHARIA DE PRODUÇÃODisc.: Processos de Fabricação II
Prof. Jorge Marques
Aula 5Fundição de Precisão
Cera Perdida eMolde Metálico
Referências:CHIAVERINI, V. Tecnologia Mecânica. Vol. II
TORRE, J. Manual Prático de FundiçãoTelecurso 2000. Processos de Fabricação.
Fundição de Precisão
• A fundição de precisão é aquela em que se consegue tolerâncias dimensionais apertadas, excelente acabamento superficial e execução de formas complexas, paredes finas e cantos vivos.
• Basicamente a fundição de precisão é obtida por dois processos de moldagem:– Modelo de cera perdida, com vazamento por
gravidade ou centrifugação.– Molde metálico, com vazamento sob pressão, por
centrifugação ou por gravidade.
Moldagem por cera perdida
• Neste processo, o modelo é de cera e é confeccionado numa matriz metálica.
• A cera quente, em estado líquido, é injetada na matriz metálica.
• Após solidificar, o modelo de cera é ejetado da matriz por meio de pinos extratores.
• Os modelos podem ser soldados (em cera) a uma árvore com funções de canal de descida e massalote, ou, podem ser processados individualmente. Depende do tamanho, entre outras características.
Moldagem por cera perdida
• A árvore de modelos (ou somente um modelo com seu canal de descida) é mergulhada numa lama composta de areia muito fina e aglomerantes naturais e sintéticos.
• O mergulho é repetido algumas vezes, até que sobre o modelo de cera seja formada uma casca grossa de lama solidificada.
• A casca é aquecida, a cera derrete e a casca é curada. A cera líquida é derramada, formando o vazio, ou seja, o molde.
Moldagem por cera perdida
• O metal líquido é vazado.• Depois de solidificada e esfriada, a peça é retirada,
destruindo-se o molde.• A retirada de canal de descida e massalotes
completam o processo.• A cera é reaproveitada, o molde não.
Passo a passo da cera perdida
1 A cera fundida é injetada na matriz para a produção do modelo e dos canais de vazamento.
Passo a passo da cera perdida
2 Os modelos de cera endurecida são montados no canal de alimentação ou vazamento.
Passo a passo da cera perdida
3 O conjunto é mergulhado na lama refratária
Passo a passo da cera perdida
4 Todo o conjunto recebe calor. O material do molde endurece e os modelos são derretidos e escoam.
Passo a passo da cera perdida
5 O molde aquecido é preenchido com metal líquido por gravidade ou centrifugação.
Passo a passo da cera perdida
6 Depois que a peça se solidifica, o material do molde é quebrado para que as peças sejam retiradas.
Passo a passo da cera perdida
7 Retira-se os canais de alimentação e rebarbas.
Resumo – sequência de moldagem
Vídeo
• Moldagem por cera perdida
Molde Metálico
• Os moldes metálicos, também chamados de moldes permanentes, são fabricados por processos de usinagem em aço liga de alta resistência à temperatura.
• Obviamente, são utilizados para processar metais de pontos de fusão relativamente baixos, como ligas de alumínio, bronze, cobre, zinco.
• Em especial, nos processos por injeção (vazamento por pressão) o ZAMAC (Al + Cu + Mg + Zn) é uma liga muito utilizada na produção de formas complexas.
Molde Metálico
A figura ilustra um molde permanente para vazamento por gravidade
Molde Metálico
Esquema de uma fundição sob pressão
Molde Metálico
• Para que não ocorra ligação da peça fundida com o molde (brasagem), a cada vazamento deve-se aplicar um desmoldante. Dependendo do metal a fundir, o desmoldante também pode ser (quase) permanente.
• Um molde metálico é capaz de processar 100 mil peças fundidas ou mais.
A fusão do metal
• A fusão do metal é feita em fornos apropriados.• Os fornos produzem calor por meio de combustível
(sólido, líquido ou gasoso) ou energia elétrica (arco, resistência ou indução).
• O cubilô é um forno usado para o ferro fundido. Sua produção de calor é por combustível sólido, o coque.
• Em geral os fornos são revestidos internamente por material refratário e sua estrutura externa é de placas metálicas.
A fusão do metal
• A temperatura de fusão e vazamento dos metais depende da composição química de suas ligas, uma referência grosseira destas temperaturas é fornecida abaixo:– Ferro fundido ≈ 1300 °C– Ligas de alumínio ≈ 700 °C– Ligas de cobre ≈ 1100 °C– Ligas de zinco ≈ 400 °C– Aços ≈ 1200 °C a 1700°C
Vídeo
• Moldes permanentes (metálicos)– Fundição sob pressão
Fluxograma dos Ferros Fundidos