Processamento e Manufatura de Metais 1
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1 Processamento e Manufatura de Metais 1 Prof. Dr. Lucas Freitas Berti Engenharia de Materiais - UTFPR lenberti@gmail.com 1
2 Aula 10 29/11/2014 Descontinuidades na Fundição
3 Presença Cobrança da presença 3
4 Ementa Processos de fundição. Fornos de fundição. Defeitos de fundição. Técnicas de acabamento. Metais ferrosos e suas ligas. Metais nãoferrosos e suas ligas. Processamento e obtenção de metais não-ferrosos. 4
5 Revisão da aula PROCESSO DE FUNDIÇÃO Principais tipos Fundição em areia Fundição em casca (shell molding) Fundição em cera perdida Fundição em moldes permanentes Fundição em molde cheio Fundição centrífuga Fundição e forjamento Fundição a vácuo Fundição melt-spinning Fundição contínua Principal diferença entre eles é em como os moldes são obtidos 5
6 FUNDIÇÃO EM AREIA Objetos de cobre moldados em areia datam de 4000 a.c. na Mesopotâmia 6
7 Fundição HISTÓRICO Cu, Au, Ag datam de 7000 a 3000 AC; Cera perdida China 4000 AC; Bronze AC Fe para adorno, Mesopotâmia 2800 AC 7
8 Fundição HISTÓRICO Fe forjado 1000 AC oriente médio; Chineses FoFo com fornos de fole; Idade do Ferro Romanos 100AC a 250 DC emprego de Fe em armas, charruas, ferramentas, canalizações 8
9 Fundição HISTÓRICO 1300 a 1400 uso de armas de FoFo em canhões Desenvolvimento de fornos industriais Tamanho e produção Mesma época aparece o forno cubilô 9
10 Fundição HISTÓRICO 1638 Galileu estudos de melhoramento da resistência mecânica; Revolução industrial 1710 Coque; 1788 Achard livro 900 ligas de 11 metais processos refino aço: Bessemer; Thomas; Siemens-Martin 10
11 Fundição HISTÓRICO 1863 A. C Sorby estudo metalográfico; 1890 F. Osmond Fe altas temperaturas; 1944 Johannes Croning, shell-molding 1951 SEM 1960 FoFo e Aços de especiais 11
12 FUNDIÇÃO EM AREIA Características do molde em areia Resistência mecânica Deve suportar o peso próprio e o peso do metal líquido Permeabilidade Deve permitir que os gases liberados pelo líquido escapem Resistência à erosão Deve resistir à ação do líquido que flui durante o vazamento Colapsibilidade Deve permitir a contração do metal sem perder integridade Baixa aderência ao metal fundido Deve se separar facilmente do metal quando solidificado Econômico Baixo custo pois neste caso teremos uma peça por molde 12
13 FUNDIÇÃO EM AREIA - Tipos de molde em areia Moldes com areia verde Areia de base Sílica, cromita, zirconita... Agente aglomerante Argila (bentonita) Plastificante Água Outros aditivos Pó de grafite, amido, etc.. Moldes com areia ligada quimicamente Areia de base Sílica, cromita, zirconita... Agente aglomerante Resinas polim. (furânicas, fenólicas...) Outros aditivos Óxido de ferro... 13
14 FUNDIÇÃO EM AREIA - Vantagens e desvantagens Vantagens Desvantagens 1. A moldagem por areia verde é o mais barato dentre todos os métodos de produção de moldes. 2. Há menos distorção de formato do que nos métodos que usam areia seca, porque não há necessidade de aquecimento (durante a fabricação do molde). 3. As caixas de moldagem estão prontas para a reutilização em um mínimo espaço de tempo. 4. Boa estabilidade dimensional. 5. Menor possibilidade de surgimento de trincas. 1. O controle da areia é mais crítico do que nos outros processos que também usam areia. 2. Maior erosão quando as peças fundidas são de maior tamanho. 3. O acabamento da superfície piora nas peças de maior peso. 4. A estabilidade dimensional é menor nas peças de maior tamanho. 14
15 FUNDIÇÃO EM AREIA - Canais no molde em areia 15
16 FUNDIÇÃO EM AREIA - Etapas na produção do molde em areia verde Compactação da areia na caixa 16
17 FUNDIÇÃO EM AREIA - Etapas na produção do molde em areia verde 17
18 FUNDIÇÃO EM AREIA - Etapas na produção do molde em areia verde Caixa é virada Defeito (excesso de umidade na areia) 18
19 FUNDIÇÃO EM AREIA - Etapas na produção do molde em areia verde É colocada a outra metade e os canais e massalotes 19
20 FUNDIÇÃO EM AREIA - Etapas na produção do molde em areia verde Os modelos dos canais são removidos 20
21 FUNDIÇÃO EM AREIA - Etapas na produção do molde em areia verde Abertura do copo de vazamento Abertura do canal de distribuição e retirada do modelo da peça 21
22 FUNDIÇÃO EM AREIA - Etapas na produção do molde em areia verde Fechamento do molde 22
23 FUNDIÇÃO EM AREIA - Etapas na produção do molde em areia verde Vazamento do metal líquido Desmoldagem 23
24 FUNDIÇÃO EM AREIA - Etapas na produção do molde em areia verde Rebarbação e limpeza 24
25 FUNDIÇÃO EM AREIA - Disamatic 25
26 FUNDIÇÃO EM CASCA - (SHELL MOLDING) O processo de fundição em casca é também um processo de fundição em areia Neste método a areia não necessita ser compactada para que o conjunto adquira resistência mecânica Utiliza, no entanto, areia modificada quimicamente sendo o molde curado para adquirir resistência mecânica. Nesta cura a resina forma uma massa aderente que mantêm os grãos de areia unidos 26
27 FUNDIÇÃO EM CASCA - (SHELL MOLDING) Cura a frio 1. Processo mais caro 2. Utiliza catalisadores ácidos e corrosivos 3. Por isso menos comum Cura a quente 1. Chamada de shell molding 2. A base de polímeros geralmente termofixos 3. Resina corresponde de 3 a 10% do molde 27
28 FUNDIÇÃO EM CASCA - (SHELL MOLDING) Obtenção do molde Cura a quente Modelos Metálicos para resistir ao calor 28
29 FUNDIÇÃO EM CASCA - (SHELL MOLDING) Obtenção do molde Cura a quente Modelo posicionado na placa de aquecimento ( ºC) 29
30 FUNDIÇÃO EM CASCA - (SHELL MOLDING) Obtenção do molde Cura a quente O calor do modelo funde parcialmente a resina da mistura que fica próxima ao modelo unindo as partículas de areia, nesta região 30
31 FUNDIÇÃO EM CASCA - (SHELL MOLDING) Obtenção do molde Cura a quente A placa é girada contra um reservatório contendo uma mistura de areia e resina de modo a envolver todo o modelo 31
32 FUNDIÇÃO EM CASCA - (SHELL MOLDING) Obtenção do molde Cura a quente Após algum tempo (cerca de 15 minutos), forma-se uma casca ( shell ) com espessura suficiente (10-15 mm) sobre o modelo 32
33 FUNDIÇÃO EM CASCA - (SHELL MOLDING) Obtenção do molde Cura a quente A casca é retirada da placa com auxílio de pinos extratores 33
34 FUNDIÇÃO EM CASCA - (SHELL MOLDING) Obtenção do molde Cura a quente A resina da casca é finalmente reticulada curada quando a placa é colocada numa estufa com temperatura entre ºC 34
35 FUNDIÇÃO EM CASCA - (SHELL MOLDING) Obtenção do molde Cura a quente São produzidas duas metades e unidas por um adesivo e/ou grampos. O Conjunto pode ou não ser posicionado numa caixa contendo areia para o vazamento do metal líquido. 35
36 FUNDIÇÃO EM CASCA - (SHELL MOLDING) Características Cura a quente Este processo produz somente metade do molde Menor espaço para estocagem Redução na quantidade de areia necessária Fornece bom acabamento superficial Boa estabilidade dimensional Facilidade de liberação de gases (permeabilidade) Processo facilmente automatizado Mais adequado para peças complexas O vazamento é realizado por gravidade Maior custo comparado ao molde areia verde Dimensões limitadas em comparação com fundição em areia verde 36
37 FUNDIÇÃO EM CASCA - (SHELL MOLDING) Obtenção do molde Cura a frio Modelos (geralmente em madeira) são fixados na caixa A mistura de areia, resina e catalisador é feita e despejada na caixa, fazendo-se a gradativa compactação A cura inicia-se imediatamente após a moldagem A cura termina algumas horas após O modelo é retirado Molde é pintado com tintas especiais para fundição Molde é aquecido para secagem da tinta 37
38 FUNDIÇÃO EM CASCA - (SHELL MOLDING) Características Cura a frio Moldes mais rígidos para serem usados para peças grandes e formas complexas; Bom acabamento superficial Vazamento feito por gravidade Molde mais caro comparado com outros em areia Catalisadores têm substâncias ácidas e corrosivas Cuidado na manipulação 38
39 FUNDIÇÃO EM CERA PERDIDA (INVESTMENT CASTING) Os primeiros objetos fundidos usando-se cera perdida que se tem notícia foi 3000 a.c. na Mesopotâmia 39
40 FUNDIÇÃO EM CERA PERDIDA (INVESTMENT CASTING) Características cera perdida A fundição por cera perdida é caracterizada por obter o molde a partir de um modelo de cera que será derretido após a confecção do molde; 40
41 FUNDIÇÃO EM CERA PERDIDA (INVESTMENT CASTING) Obtenção do modelo de cera Usinagem da cera União de sub-partes de cera formando o modelo Moldagem da cera no estado sólido Moldagem da cera no estado líquido Molde metálico (injeção) Molde cerâmico (geralmente gesso) Molde polimérico (geralmente silicone) 41
42 FUNDIÇÃO EM CERA PERDIDA (INVESTMENT CASTING) Obtenção do modelo de cera 42
43 FUNDIÇÃO EM CERA PERDIDA (INVESTMENT CASTING) Obtenção do modelo de cera 43
44 FUNDIÇÃO EM CERA PERDIDA (INVESTMENT CASTING) Banho de lama + partículas refratárias (areia) 44
45 FUNDIÇÃO EM CERA PERDIDA (INVESTMENT CASTING) Remoção da cera e cura da casca cerâmica (Autoclave) 45
46 FUNDIÇÃO EM CERA PERDIDA (INVESTMENT CASTING) Vazamento do metal 46
47 FUNDIÇÃO EM CERA PERDIDA (INVESTMENT CASTING) Remoção da casca cerâmica 47
48 FUNDIÇÃO EM CERA PERDIDA (INVESTMENT CASTING) RESUMO 48
49 FUNDIÇÃO EM CERA PERDIDA (INVESTMENT CASTING) Vantagens e desvantagens Produz peças com excelente acabamento superficial Facilidade em produzir peças com geometria complexa Ideais para peças pequenas Reprodução de detalhes, cantos vivos e paredes finas; Possibilidade de produzir partes ocas sem o uso de machos. Dificuldade em produzir peças grandes (>5 kg); 49
50 FUNDIÇÃO EM MOLDES PERMANENTES (DIE CASTING) Características Como o próprio nome sugere, o molde (metálico) pode ser utilizado repetidas vezes; Um único molde é capaz de produzir muitas peças (da ordem de peças); Neste processo o metal líquido pode ser vazado por gravidade ou sob pressão; Produz peças com boa precisão dimensional e bom acabamento superficial; É necessário que a peça tenha geometria adequada para possibilitar a extração do molde. É utilizado geralmente na fundição de metais de baixo e médio ponto de fusão. 50
51 FUNDIÇÃO EM MOLDES PERMANENTES (DIE CASTING) Matéria-prima adequada ao processo Alumínio e suas ligas Zinco e suas ligas Magnésio e suas ligas Chumbo e suas ligas Bronze (eventualmente) Latão (eventualmente) 51
52 FUNDIÇÃO EM MOLDES PERMANENTES (DIE CASTING) Vazamento por gravidade 52
53 FUNDIÇÃO EM MOLDES PERMANENTES (DIE CASTING) Vazamento por gravidade 53
54 FUNDIÇÃO EM MOLDES PERMANENTES (DIE CASTING) Vazamento por gravidade 54
55 FUNDIÇÃO EM MOLDES PERMANENTES (DIE CASTING) Vazamento por gravidade Molde com fechamento automático 55
56 FUNDIÇÃO EM MOLDES PERMANENTES (DIE CASTING) Vazamento por gravidade 56
57 FUNDIÇÃO EM MOLDES PERMANENTES (DIE CASTING) Fundição sob pressão Características Consiste em força o metal líquido a preencher as cavidades do molde sob pressão; O molde é geralmente fabricado em aço alta liga resistente ao calor; O molde é fechado hermeticamente e o metal injetado e a pressão é mantida até a completa solidificação do metal; Os moldes são geralmente refrigerados à água com o intuito de aumentar a vida dos mesmos. 57
58 Processos de Fundição FUNDIÇÃO EM MOLDES PERMANENTES (DIE CASTING) Fundição sob pressão Características 58
59 FUNDIÇÃO EM MOLDES PERMANENTES (DIE CASTING) Fundição sob pressão Tipos Câmara Quente Câmara Fria 59
60 FUNDIÇÃO EM MOLDES PERMANENTES (DIE CASTING) Fundição sob pressão Câmara quente 60
61 FUNDIÇÃO EM MOLDES PERMANENTES (DIE CASTING) Fundição sob pressão Câmara quente características Reduz tempo de obtenção da peça ao mínimo; O metal líquido necessita percorrer uma pequena distância para preencher o molde em cada ciclo; É um processo de operação rápida variando de 1s (para peças de poucos gramas) a 30s (para alguns kg); Usado geralmente para metais de baixo ponto de fusão como chumbo e ligas de zinco. Ligas de ponto de fusão mais alto (incluindo alumínio e suas ligas) são evitadas pois causam rápida degradação do sistema de injeção 61
62 FUNDIÇÃO EM MOLDES PERMANENTES (DIE CASTING) Fundição sob pressão Câmara fria 62
63 FUNDIÇÃO EM MOLDES PERMANENTES (DIE CASTING) Fundição sob pressão Câmara fria características Usado tipicamente para fundir materiais com ponto de fusão mais elevado (ligas de alumínio, magnésio e cobre); O princípio de funcionamento é similar ao da câmara quente, porém o metal líquido é disposto numa unidade independente; Tempo de operação mais longo que a de câmara quente 63
64 FUNDIÇÃO EM MOLDES PERMANENTES (DIE CASTING) Fundição sob pressão 64
65 FUNDIÇÃO EM MOLDES PERMANENTES (DIE CASTING) Fundição sob pressão Peças automotivas em alumínio 65
66 FUNDIÇÃO EM MOLDES PERMANENTES (DIE CASTING) Fundição sob pressão Carcaça da bomba de óleo de um motor a gasolina 66
67 FUNDIÇÃO EM MOLDES PERMANENTES (DIE CASTING) Fundição sob pressão Vantagens e desvantagens Obtenção de peças com geometria complexa Maior velocidade no processo Melhor acabamento superficial Pode-se fundir peças com esp. de parede de até 1 mm Ligas de alumínio apresentam melhor resist. mecânica que aquelas fundidas em areia; Alto custo do ferramental Porosidade residual Limitação no emprego do processo Limitação na dimensão das peças (geralmente até 5 kg) 67
68 FUNDIÇÃO EM MOLDE CHEIO - (Poliestireno expandido) Características Utiliza como modelo um corpo de poliestireno expandido (isopor ) que funciona como molde cheio ; Este modelo é revestido com material refratário O mesmo é posicionado numa caixa com areia O metal líquido é vazado sobre o corpo de isopor degradando-o formando assim a cavidade do molde durante o vazamento. A cavidade do molde mantém-se integra pois não há efetivamente cavidade até o momento do vazamento. 68
69 FUNDIÇÃO EM MOLDE CHEIO - (Poliestireno expandido) Sequência do processo 69
70 FUNDIÇÃO EM MOLDE CHEIO - (Poliestireno expandido) Sequência do processo 70
71 FUNDIÇÃO CENTRÍFUGA Características Metal líquido é vazado num molde dotado de movimento de rotação. A força centrífuga pressiona o metal ao encontro às paredes do molde em rotação até a sua solidificação. Produz peças com geometria de revolução Pode-se ainda usar a força centrífuga como meio de distribuir o metal líquido para o molde. 71
72 FUNDIÇÃO CENTRÍFUGA 72
73 FUNDIÇÃO CENTRÍFUGA 73
74 FUNDIÇÃO CENTRÍFUGA 74
75 FUNDIÇÃO CENTRÍFUGA Distribuição por força centrífuga 75
76 FUNDIÇÃO CENTRÍFUGA 76
77 FUNDIÇÃO E FORJAMENTO - (squeeze casting) Características O metal líquido é vazado em umas das partes do molde aberto e em seguida a outra parte do molde pressiona o metal líquido forçando-o a preencher todas as cavidades do molde sob ação de elevada pressão As elevadas pressões induzem à forte taxa de nucleação produzindo grãos refinados e equiaxiais Propriedades mecânicas semelhantes à uma peça forjada 77
78 FUNDIÇÃO E FORJAMENTO - (squeeze casting) 78
79 FUNDIÇÃO E FORJAMENTO - (squeeze casting) 79
80 FUNDIÇÃO A VÁCUO Características Na fundição a vácuo o metal líquido é forçado a penetrar nas cavidades do molde por uma diferença de pressão entre a cavidade e a parte externa do molde Esta diferença de pressão é dada retirando-se o ar da cavidade do molde (vácuo); 80
81 FUNDIÇÃO A VÁCUO 81
82 FUNDIÇÃO MELT-SPINNING Características Melt-spinning é um processo onde a liga é solidificada de forma tão rápida, que o sólido formado não tem estrutura cristalina definida, ele é amorfo. Isso gera um aumento do limite de solubilidade e redução da micro-segregação. 82
83 FUNDIÇÃO MELT-SPINNING 83
84 FUNDIÇÃO CONTÍNUA Características Processo utilizado principalmente para fundição de lingotes; Metal líquido é vazado continuamente e o material solidificado avança conforme ocorre a solidificação; A velocidade de avanço deve coincidir com a velocidade de solidificação na direção longitudinal do lingote; 84
85 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 85
86 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 86
87 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 87
88 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 88
89 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 89
90 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 90
91 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 91
92 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 92
93 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 93
94 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 94
95 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 95
96 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 96
97 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 97
98 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 98
99 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 99
100 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 100
101 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 101
102 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 102
103 FUNDIÇÃO CONTÍNUA 103
104 FUNDIÇÃO CONTÍNUA Vantagens Maior produtividade Uniformidade do produto Menor consumo energético Redução de mão-de-obra Melhor qualidade do produto 104
105 Sumário da aula DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Principais tipos Bolhas, vazios ou porosidades Junta fria Trincas de contração Rebarbas Inclusão de areia Rechupes Segregação Alimentação insuficiente Granulação grosseira Outras
106 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO BOLHAS VAZIOS POROSIDADE São bolsas de gás de paredes geralmente lisas, causados por gases oclusos pelo metal. 106
107 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Bolhas, vazios ou porosidades - CAUSAS Se originam quando os gases dissolvidos no metal líquido não são eliminados durante o processo de vazamento ou solidificação devido a: excessiva umidade e/ou baixa permeabilidade da mistura da areia grau de compactação do molde inadequado composição da mistura inadequada (reação química do metal líquido durante o resfriamento) sistema de alimentação mal projetado alto teor de gases no metal líquido reações metal-areia-aditivos má extração de gases do molde falta de respiros, turbilhonamento no canal de descida 107
108 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Aparentes: defeitos são evidenciados na superfície da peça Detectáveis a olho nu ou com auxílio de líquidos penetrantes 108
109 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Não aparentes: defeitos estão presentes no interior da peça Detectáveis geralmente com auxílio de raios X 109
110 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Bolhas, vazios ou porosidades COMO EVITAR otimização da composição da mistura da areia utilização de areia de retorno o mais seca possível reavaliar o sistema de canais provisão de respiradouros elementos químicos para acalmar a carga 110
111 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Junta Fria São descontinuidades causadas pelo encontro de duas correntes de metal a baixa temperatura, o que não permitem a sua mistura completa. Apresenta-se como trincas aparente superficiais. 111
112 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Junta Fria causas e soluções Causas entupimentos de canais de ataque; massalotes ineficientes; baixas temperaturas de vazamento. Soluções aumentar a fluidez do metal; pré-aquecer o molde; aumentar da temperatura de vazamento. 112
113 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO 113
114 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Trincas de contração São trincas intercristalinas, geralmente de grande extensão e de forma irregular. Ocorrem geralmente nos estágios finais de solidificação, mas também podem acontecer durante o resfriamento da peça sólida, como resultado de um estado de altas tensões de contração. 114
115 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Trincas de contração causas e soluções Causas impossibilidade da peça contrair-se livremente devido a um projeto inadequado dos machos e moldes que geram mudanças bruscas de seções machos muito rígidos restrições à contração pelos canais de alimentação ou massalotes. Soluções utilizar machos mais elásticos alterar o projeto para evitar variações abruptas de seções modificar o sistema de alimentação 115
116 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Dendritic/filament shrinkage Sponge shrinkage 116
117 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Cavity shrinkage 117
118 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Rebarbas São saliências do metal em torno da linha de divisão do molde 118
119 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Rebarbas causas e soluções Causa ocorre pelo fluxo do metal líquido para o interior do espaço existente entre as duas partes do molde. Soluções Fixação rígida das caixas do molde Redução da temperatura de vazamento 119
120 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Inclusão de areia É a inclusão de areia do molde na peça. Isso causa problemas de usinagem: os grãos de areia são abrasivos e, por isso, danificam a ferramenta. Além disso, causam defeitos na superfície da peça. 120
121 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Inclusão de areia causas e soluções Causas erosão (lavagem) quebra de cantos do molde. fechamento inadequado do molde. transporte inadequado do molde. limpeza inadequada do molde. Soluções aumento do grau de preparação da mistura aumento do grau de compactação do molde nos pontos críticos a utilização de areia base mais fina (rugosidade). alterando o sistema de enchimento 121
122 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Rechupes São vazios de diversos tipos, formas e localizações nas peças fundidas (internos, externos, macrorechupes, microrechupes, amelares, centrais...) 122
123 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Rechupes Causa Ocorrem devido a contração dos metais durante sua solidificação. A primeira parte do metal a solidificar é aquela que está em contato com o molde, ou seja, aonde ocorre a maior troca de calor, solidificando o material antes que os vazios consigam submergir. 123
124 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Rechupes Causa 124
125 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Rechupes - Solução Através de técnicas de alimentação, procura-se localizar estes pontos quentes fora da parte útil da peça, em regiões que deverão ser cortadas. MASSALOTES 125
126 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Rechupes - Solução 126
127 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Segregação É o acumulo de impurezas na última seção solidificada. O material apresenta composição química não uniforme e consequentemente propriedades mecânicas diferentes. As zonas segregadas geralmente localizamse no interior da peça, onde as tensões são mais baixas, não constituindo um problema sério. 127
128 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Segregação 128
129 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Segregação causas e soluções Causas No caso de uma impureza ser menos solúvel no estado sólido, estas vão acompanhando o metal líquido remanescente a medida que a solidificação se processa, indo acumular-se no interior da peça. Soluções a segregação pode ser minimizada pelo rigoroso controle da composição química e/ou da velocidade de resfriamento. 129
130 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Alimentação insuficiente Vazios localizados nas paredes das peças fundidas 130
131 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Alimentação insuficiente causas e soluções Causas alimentação insuficiente do molde; falta de fluidez da mistura; grau de compactação deficiente; massalotes e moldes pequenos. Soluções aumentar a temperatura de vazamento reconsiderar o posicionamento do molde seu tamanho e nº de canais 131
132 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Granulação grosseira O metal bruto de fusão apresenta uma estrutura cristalográfica muito grosseira, dendrítrica, localmente agravada por segregação 132
133 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Granulação grosseira causas e soluções Causas Pequeno gradiente térmico durante a solidificação. Soluções agitação e vibração ultrassônica uso de inoculantes; pode ser destruída posteriormente por tratamento térmico ou conformação mecânica. 133
134 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Quebra de partes do molde Fragmentação do molde durante o manuseio ou durante o vazamento do metal líquido, afetando a geometria final da peça 134
135 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Quebra de partes do molde causas e soluções Causas Normalmente a principal causa deste tipo de defeito é a baixa plasticidade de areia, aliada, eventualmente, a uma baixa resistência mecânica do molde, bem como a uma desregularem do sistema de extração de moldes da máquina Soluções aumento do grau de preparação da mistura compactação adequada do molde da máquina melhora do sistema de extração de moldes da máquina cuidados na colocação de machos nos moldes 135
136 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Superfície áspera Rugosidade elevada da superfície da peça 136
137 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Superfície áspera causas e soluções Causas uso de areia base muito grossa elevada temperatura da areia preparada. excesso de umidade Soluções Controlar granulometria da areia utilizada Controlar umidade da areia 137
138 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Microporosidade de hidrogênio Microporosidade causada pela dissolução de hidrogênio oriundo principalmente da areia e formação de gás H 2 durante a solidificação 138
139 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Microporosidade de hidrogênio 139
140 DESCONTINUIDADES NA FUNDIÇÃO Microporosidade de hidrogênio causas e soluções Causas Embora também possa ser proveniente de problemas existentes com a carga metálica, na maioria das vezes sua origem reside na areia, sendo proveniente principalmente de elevada temperatura da areia. Soluções melhora do grau de preparação da mistura otimização da composição da mistura utilização de areia de retorno o mais fria possível. 140
141 Próxima aula Fornos de fundição Fornos Cubilô Cadinho Elétrico Indução 141
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