1. 1 PROCESSOS de FABRICA��O

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3. 3 FUNDI��O Introdu��o Fundi��o � um processo de fabrica��o onde um metal ou liga met�lica, no estado l�quido, � vazado em um molde com formato e medidas correspondentes aos da pe�a a ser produzida.

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6. 6 Pe�as produzidas por fundi��o

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8. 8 A mat�ria-prima met�lica para a produ��o de pe�as fundidas � constitu�da pelas ligas met�licas ferrosas (ligas de ferro e carbono) e n�o-ferrosas (ligas de cobre, alum�nio, zinco e magn�sio). O processo de fabrica��o dessas pe�as por meio de fundi��o pode ser resumido nas seguintes opera��es: 1. Confec��o do modelo - Essa etapa consiste em construir um modelo com o formato aproximado da pe�a a ser fundida. Esse modelo vai servir para a constru��o do molde e suas dimens�es devem prever a contra��o do metal quando ele se solidificar bem como um eventual sobremetal para posterior usinagem da pe�a. Ele � feito de madeira, alum�nio, a�o, resina pl�stica e at� isopor.

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10. 10 2. Confec��o do molde - O molde � o dispositivo no qual o metal fundido � colocado para que se obtenha a pe�a desejada. Ele � feito de material refrat�rio composto de areia e aglomerante. Esse material � moldado sobre o modelo que, ap�s retirado, deixa uma cavidade com o formato da pe�a a ser fundida.

11. 11 3. Confec��o dos machos - Macho � um dispositivo, feito tamb�m de areia, que tem a finalidade de formar os vazios, furos e reentr�ncias da pe�a. Eles s�o colocados nos moldes antes que eles sejam fechados para receber o metal l�quido.

12. 12 4. Fus�o - Etapa em que acontece a fus�o do metal. 5. Vazamento - O vazamento � o enchimento do molde com metal l�quido.

13. 13 6. Desmoldagem - Ap�s determinado per�odo de tempo em que a pe�a se solidifica dentro do molde, e que depende do tipo de pe�a, do tipo de molde e do metal (ou liga met�lica), ela � retirada do molde (desmoldagem) manualmente ou por processos mec�nicos. 7. Rebarba��o - A rebarba��o � a retirada dos canais de alimenta��o, massalote e rebarbas que se formam durante a fundi��o. Ela � realizada quando a pe�a atinge temperaturas pr�ximas �s do ambiente.

14. 14 8. Limpeza - A limpeza � necess�ria porque a pe�a apresenta uma s�rie de incrusta��es da areia usada na confec��o do molde. Geralmente ela � feita por meio de jatos abrasivos.

15. 15 Caracter�sticas que est�o estreitamente ligadas ao processo de fundi��o. A pe�a produzida por fundi��o pode ter as formas e dimens�es definitivas ou n�o. Furos pequenos e detalhes complexos n�o s�o feitos na pe�a, embora apare�am no desenho. Arredondamento de cantos e engrossamento das paredes. As propriedades mec�nicas de pe�as fundidas geralmente s�o inferiores �s propriedades de pe�as conformadas mecanicamente. FUNDI��O

16. 16 Defeitos que ocorrem durante o processo de fundi��o: Inclus�o da areia do molde nas paredes internas ou externas da pe�a. Defeitos de composi��o da liga met�lica que causam o aparecimento de part�culas duras indesej�veis no material. Rechupe Porosidade, ou seja, exist�ncia de �buraquinhos� dentro da pe�a. FUNDI��O

17. 17 Cristaliza��o Consiste no aparecimento das primeiras c�lulas cristalinas unit�rias, que servem como n�cleos, para o posterior desenvolvimento ou crescimento dos cristais, dando, finalmente, origem aos gr�os definitivos e � estrutura granular t�pica dos metais. Esse crescimento dos cristais n�o se d�, na realidade, de maneira uniforme, ou seja, a velocidade de crescimento n�o � a mesma em todas as dire��es, variando de acordo com os diferentes eixos cristalogr�ficos; no interior de um molde, o crescimento � limitado pelas paredes deste.

18. 18 Como resultado, os n�cleos met�licos e os gr�os 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 �, ent�o, impedido pelo encontro das dentritas vizinhas, originando-se os gr�os e os contornos de gr�os, que delimitam cada gr�o cristalino, formando a massa s�lida. Os efeitos indesej�veis resultam do fato dessas diagonais constitu�rem planos de maior fragilidade de modo que, durante a opera��o de conforma��o mec�nica a que essas pe�as s�o submetidas posteriormente - como lamina��o -, podem surgir fissuras que inutilizam o material. Esse inconveniente � evitado arredondando-se os cantos.

20. 20 Contra��o de volume contra��o l�quida contra��o de solidifica��o contra��o s�lida

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22. 22 A contra��o � expressa em porcentagem de volume. No caso dos a�os fundidos, por exemplo, a contra��o linear, devida � varia��o de volume no estado s�lido, varia de 2,18 a 2,47%, o valor menor correspondendo ao a�o de mais alto carbono (0,90%). No caso dos ferros fundidos - uma das mais importantes ligas para fundi��o de pe�as - a contra��o s�lida 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 contra��o linear � muito variada, podendo atingir valores de 8 a 9% para n�quel e ligas cobre-n�quel.

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26. 26 Concentra��o de impurezas - segrega��o Isto pode ocorrer devido � segrega��o, durante o processo de solidifica��o. Em ligas, os elementos com mais baixo ponto de fus�o se concentram no l�quido, sendo assim, a �ltima regi�o a solidificar � mais rica nesses elementos. O caso mais geral � o das ligas ferro-carbono, que cont�m, como impurezas normais, o f�sforo, o enxofre, o mangan�s, o sil�cio e o pr�prio carbono. Ao solidificar, entretanto, algumas das impurezas s�o menos sol�veis no estado s�lido: P e S, por exemplo, nas ligas mencionadas. Assim sendo, � medida que a liga solidifica, esses elementos v�o acompanhando o metal l�quido remanescente, indo acumular-se, pois, na �ltima parte s�lida formada.

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28. 28 Desprendimento de gases Esse fen�meno ocorre principalmente nas ligas ferro-carbono. O oxig�nio 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 l�quido. A medida, entretanto, que a viscosidade da massa liquida diminui, devido � queda de temperatura, fica mais dif�cil � fuga desses gases, os quais acabam ficando retidos nas proximidades da superf�cie das pe�as ou lingotes, na forma de bolhas. Em a�os de baixo carbono, na forma de lingotes a serem forjadas ou laminadas, as bolhas n�o s�o prejudiciais, pois elas, �s temperaturas de conforma��o mec�nica, principalmente para a fabrica��o de chapas, t�m suas paredes soldadas. A rigor, essas bolhas podem ser at� mesmo desej�veis.

29. 29 O molde: uma pe�a fundamental A fase moldagem permite distinguir os v�rios processos de fundi��o, os quais s�o classificados da seguinte maneira: moldagem em molde de areia ou tempor�rio, por gravidade: areia verde areia seca areia-cimento moldagem em molde met�lico ou permanente: por gravidade sob press�o

30. 30 moldagem pelo processo CO2; fundi��o por centrifuga��o; fundi��o de precis�o: em casca ou � shell molding� de cera perdida (de investimento) Outros processos

31. 31 Moldagem em areia

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33. 33 Moldagem em areia verde

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35. 35 Caracter�sticas da areia de fundi��o

36. 36 Os componentes de uma areia de fundi��o:

37. 37 Os componentes de uma areia de fundi��o:

38. 38 Confec��o dos machos

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42. 42 Vantagens e desvantagens da fundi��o utilizando areia verde:

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

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55. 55 Processo CO2

56. 56 Processo de moldagem plena

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63. 63 Fundi��o sob press�o

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67. 67 Desvantagens do processo de fundi��o sob press�o:

68. 68 Controle de qualidade de pe�as fundidas.

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

70. 70 Conclus�es:

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