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    1. 1 PROCESSOS de FABRICAO

    2. 2

    3. 3 FUNDIO Introduo Fundio um processo de fabricao onde um metal ou liga metlica, no estado lquido, vazado em um molde com formato e medidas correspondentes aos da pea a ser produzida.

    4. 4

    5. 5

    6. 6 Peas produzidas por fundio

    7. 7

    8. 8 A matria-prima metlica para a produo de peas fundidas constituda pelas ligas metlicas ferrosas (ligas de ferro e carbono) e no-ferrosas (ligas de cobre, alumnio, zinco e magnsio). O processo de fabricao dessas peas por meio de fundio pode ser resumido nas seguintes operaes: 1. Confeco do modelo - Essa etapa consiste em construir um modelo com o formato aproximado da pea a ser fundida. Esse modelo vai servir para a construo do molde e suas dimenses devem prever a contrao do metal quando ele se solidificar bem como um eventual sobremetal para posterior usinagem da pea. Ele feito de madeira, alumnio, ao, resina plstica e at isopor.

    9. 9

    10. 10 2. Confeco do molde - O molde o dispositivo no qual o metal fundido colocado para que se obtenha a pea desejada. Ele feito de material refratrio composto de areia e aglomerante. Esse material moldado sobre o modelo que, aps retirado, deixa uma cavidade com o formato da pea a ser fundida.

    11. 11 3. Confeco dos machos - Macho um dispositivo, feito tambm de areia, que tem a finalidade de formar os vazios, furos e reentrncias da pea. Eles so colocados nos moldes antes que eles sejam fechados para receber o metal lquido.

    12. 12 4. Fuso - Etapa em que acontece a fuso do metal. 5. Vazamento - O vazamento o enchimento do molde com metal lquido.

    13. 13 6. Desmoldagem - Aps determinado perodo de tempo em que a pea se solidifica dentro do molde, e que depende do tipo de pea, do tipo de molde e do metal (ou liga metlica), ela retirada do molde (desmoldagem) manualmente ou por processos mecnicos. 7. Rebarbao - A rebarbao a retirada dos canais de alimentao, massalote e rebarbas que se formam durante a fundio. Ela realizada quando a pea atinge temperaturas prximas s do ambiente.

    14. 14 8. Limpeza - A limpeza necessria porque a pea apresenta uma srie de incrustaes da areia usada na confeco do molde. Geralmente ela feita por meio de jatos abrasivos.

    15. 15 Caractersticas que esto estreitamente ligadas ao processo de fundio. A pea produzida por fundio pode ter as formas e dimenses definitivas ou no. Furos pequenos e detalhes complexos no so feitos na pea, embora apaream no desenho. Arredondamento de cantos e engrossamento das paredes. As propriedades mecnicas de peas fundidas geralmente so inferiores s propriedades de peas conformadas mecanicamente. FUNDIO

    16. 16 Defeitos que ocorrem durante o processo de fundio: Incluso da areia do molde nas paredes internas ou externas da pea. Defeitos de composio da liga metlica que causam o aparecimento de partculas duras indesejveis no material. Rechupe Porosidade, ou seja, existncia de buraquinhos dentro da pea. FUNDIO

    17. 17 Cristalizao Consiste no aparecimento das primeiras clulas cristalinas unitrias, que servem como ncleos, para o posterior desenvolvimento ou crescimento dos cristais, dando, finalmente, origem aos gros definitivos e estrutura granular tpica dos metais. Esse crescimento dos cristais no se d, na realidade, de maneira uniforme, ou seja, a velocidade de crescimento no a mesma em todas as direes, variando de acordo com os diferentes eixos cristalogrficos; no interior de um molde, o crescimento limitado pelas paredes deste.

    18. 18 Como resultado, os ncleos metlicos e os gros cristalinos resultantes adquirem os aspectos representados na figura a seguir.

    19. 19 As dentritas formam-se em quantidades cada vez maiores at se encontrarem; o seu crescimento , ento, impedido pelo encontro das dentritas vizinhas, originando-se os gros e os contornos de gros, que delimitam cada gro cristalino, formando a massa slida. Os efeitos indesejveis resultam do fato dessas diagonais constiturem planos de maior fragilidade de modo que, durante a operao de conformao mecnica a que essas peas so submetidas posteriormente - como laminao -, podem surgir fissuras que inutilizam o material. Esse inconveniente evitado arredondando-se os cantos.

    20. 20 Contrao de volume contrao lquida contrao de solidificao contrao slida

    21. 21

    22. 22 A contrao expressa em porcentagem de volume. No caso dos aos fundidos, por exemplo, a contrao linear, devida variao de volume no estado slido, varia de 2,18 a 2,47%, o valor menor correspondendo ao ao de mais alto carbono (0,90%). No caso dos ferros fundidos - uma das mais importantes ligas para fundio de peas - a contrao slida linear varia de 1 a 1,5%, o valor de 1 % correspondendo a ferro fundido cinzento comum e o valor 1,5% (mais precisamente de 1,3 a 1,5%) ao ferro nodular. Para os outros metais e ligas, a contrao linear muito variada, podendo atingir valores de 8 a 9% para nquel e ligas cobre-nquel.

    23. 23

    24. 24

    25. 25

    26. 26 Concentrao de impurezas - segregao Isto pode ocorrer devido segregao, durante o processo de solidificao. Em ligas, os elementos com mais baixo ponto de fuso se concentram no lquido, sendo assim, a ltima regio a solidificar mais rica nesses elementos. O caso mais geral o das ligas ferro-carbono, que contm, como impurezas normais, o fsforo, o enxofre, o mangans, o silcio e o prprio carbono. Ao solidificar, entretanto, algumas das impurezas so menos solveis no estado slido: P e S, por exemplo, nas ligas mencionadas. Assim sendo, medida que a liga solidifica, esses elementos vo acompanhando o metal lquido remanescente, indo acumular-se, pois, na ltima parte slida formada.

    27. 27

    28. 28 Desprendimento de gases Esse fenmeno ocorre principalmente nas ligas ferro-carbono. O oxignio dissolvido no ferro, por exemplo, tende a combinar-se com o carbono dessas ligas, formando os gases CO e CO2 que escapam facilmente atmosfera, enquanto a liga estiver no estado lquido. A medida, entretanto, que a viscosidade da massa liquida diminui, devido queda de temperatura, fica mais difcil fuga desses gases, os quais acabam ficando retidos nas proximidades da superfcie das peas ou lingotes, na forma de bolhas. Em aos de baixo carbono, na forma de lingotes a serem forjadas ou laminadas, as bolhas no so prejudiciais, pois elas, s temperaturas de conformao mecnica, principalmente para a fabricao de chapas, tm suas paredes soldadas. A rigor, essas bolhas podem ser at mesmo desejveis.

    29. 29 O molde: uma pea fundamental A fase moldagem permite distinguir os vrios processos de fundio, os quais so classificados da seguinte maneira: moldagem em molde de areia ou temporrio, por gravidade: areia verde areia seca areia-cimento moldagem em molde metlico ou permanente: por gravidade sob presso

    30. 30 moldagem pelo processo CO2; fundio por centrifugao; fundio de preciso: em casca ou shell molding de cera perdida (de investimento) Outros processos

    31. 31 Moldagem em areia

    32. 32

    33. 33 Moldagem em areia verde

    34. 34

    35. 35 Caractersticas da areia de fundio

    36. 36 Os componentes de uma areia de fundio:

    37. 37 Os componentes de uma areia de fundio:

    38. 38 Confeco dos machos

    39. 39

    40. 40

    41. 41

    42. 42 Vantagens e desvantagens da fundio utilizando areia verde:

    43. 43 Moldagem em areia seca ou em molde estufado ou Shell Molding.

    44. 44

    45. 45

    46. 46

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    48. 48

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    51. 51

    52. 52

    53. 53

    54. 54

    55. 55 Processo CO2

    56. 56 Processo de moldagem plena

    57. 57

    58. 58

    59. 59

    60. 60

    61. 61

    62. 62

    63. 63 Fundio sob presso

    64. 64

    65. 65

    66. 66

    67. 67 Desvantagens do processo de fundio sob presso:

    68. 68 Controle de qualidade de peas fundidas.

    69. 69 O controle de qualidade compreende as seguintes etapas:

    70. 70 Concluses:

    71. 71

    72. 72