Uma razão plausível para que o cobre tenha sido o primeiro metal fundido pelo homem, de forma não acidental, é o seu baixo ponto de fusão.

Transcrição

1 2 BREVE HISTÓRICO O processo de fundição consiste na fabricação de peças metálicas por meio do preenchimento, com metal líquido, de um molde cuja cavidade apresenta dimensões similares às da peça que se deseja produzir. Embora não haja um consenso, acredita-se que tal processo seja conhecido desde 5000 a.c., quando já se faziam objetos em cobre fundido por meio de moldes em pedra lascada.

2 3 BREVE HISTÓRICO Uma razão plausível para que o cobre tenha sido o primeiro metal fundido pelo homem, de forma não acidental, é o seu baixo ponto de fusão. A adição de estanho ou arsênio ao cobre formou a nova liga conhecida como bronze, o que aumentou a dureza do metal e permitiu ao homem produzir armas e armaduras de alta resistência. o longo da Idade do Bronze, com início em torno de 3300 a.c., as técnicas de fundição evoluíram.

3 4 BREVE HISTÓRICO O processo em cera perdida já era conhecido na China e na Mesopotâmia. Achados arqueológicos mostram que, entre 1700 a.c. e 1100 a.c., artesãos da dinastia Shang utilizavam esse processo de fundição para fabricar objetos artísticos de paredes finas, com desenhos sofisticados.

4 BREVE HISTÓRICO Apesar de o minério de ferro ser encontrado em abundância na natureza, o primeiro fundido de ferro conhecido é considerado relativamente recente, datando de 600 a.c. na China. Outras fontes indicam que o processo de fundição de ferro era conhecido antes disso e, por volta de 1000 a.c., os chineses já produziam peças de ferro fundido em temperaturas mais elevadas. T No período romano, de 250 a 100 a.c., a metalurgia do ferro já era largamente conhecida e aplicada na fabricação de machados, ferramentas, canos e armamentos. 5

5 BREVE HISTÓRICO Inovações no método produtivo foram feitas no século XVII, por meio de incarbonização, que consiste na adição de carbono ao ferro o que daria origem, futuramente, ao aço. O processo de fundição em aço data de 1740 e é atribuído ao inglês Benjamin Huntsman. Durante a Segunda Guerra Mundial, foi realizado o controle da morfologia da grafita durante a solidificação, que possibilitou a descoberta do ferro dúctil pelos pesquisadores Morrogh e Millis. Essa descoberta proporcionou avanços significativos na ciência e na produção dos fundidos de ferro. 6

6 7 BREVE HISTÓRICO No Brasil, a primeira casa de fundição surgiu por volta de 1580, em São Paulo, e era destinada à fundição do ouro extraído das minas do Jaraguá e arredores. A fundição de ferro passou a ser feita a partir do século XVII e, nos últimos dias do seu domínio, a coroa portuguesa chegou a construir alguns altos-fornos na colônia. No século XVIII, muitas casas de fundição foram criadas em Minas Gerais, Goiás, Mato Grosso e Bahia.

7 8 BREVE HISTÓRICO A demanda por ferrovias e portos fomentou, por muito tempo, o desempenho das fundições, de modo que os pátios de reparo das companhias ferroviárias e os estaleiros passaram a ter as mais bem equipadas oficinas metalúrgicas do país. Mais tarde, com a chegada da indústria automotiva e a construção de Brasília, o setor de fundição ganhou novo fôlego, cumprindo um importante papel no desenvolvimento da indústria nacional.

8 9 VARIÁVEIS CHAVE Para que se possa compreender melhor o atual cenário da indústria de fundição, serão apresentadas a seguir algumas informações técnicas básicas. Basicamente, para se definir a indústria de fundição, duas variáveis-chave são fundamentais: a composição da liga do fundido e o tipo de processo de fundição utilizado, que afetam diretamente as propriedades mecânicas da peça final.

9 TIPOS DE FUNDIDOS 10

10 12 INTRODUÇÃO Dentre os processos de fabricação, a fundição se destaca: por permitir a produção de peças com grande variedade de formas e tamanhos (ex.: sinos, âncoras, tubulações, implantes ortopédicos, bloco de motor, miniaturas); peças de extrema responsabilidade como as que se destinam à indústria aeronáutica e aeroespacial (palhetas de turbina, por exemplo); a produção pode ser unitária (jóias, implantes e peças artísticas) ou seriada, voltada principalmente para as indústrias mecânica e automobilística; e peças banais (bueiros, bancos de jardim).

11 13 BASE DOS PROCESSOS O metal líquido é vazado num molde, cuja cavidade corresponde ao negativo da peça que se deseja obter. Para se construir um molde em areia é necessário primeiramente se fabricar o modelo (adaptação do desenho da peça) e os machos, caso existam furos ou partes ocas. Numa primeira abordagem podemos dizer que o modelo é muito fabricado em madeira e o molde e o macho em areia. Dessa forma, a partir de um modelo podemos fabricar os moldes, cada molde dando origem a uma ou mais peças fundidas.

12 14 BASE DOS PROCESSOS Paralelamente à fabricação do molde, o metal é convenientemente fundido. Após vazamento e solidificação, a peça é retirada do molde, com forma próxima à final precisando apenas passar pelas etapas de acabamento: corte de canais; rebarbação; usinagem; tratamento térmico e soldagem (opcionais); controle de qualidade final e expedição.

13 Fluxograma da Produção de Fundidos 15

14 ORGANIZAÇÃO DA FUNDIÇÃO Normalmente a fundição se organiza em torno da moldação, pois é nesta seção que se define a quantidade de metal a fundir; machos a produzir, etc. Às vezes esta seção é deslocada para o setor de fusão, este procedimento permite economizar energia, através da concentração da fusão da carga metálica em determinados dias da semana, minimizando assim o custo das peças fundidas, além de aumentar a vida dos refratários. Neste esquema de produção, a fabricação de moldes e machos é feita de forma a atender ao planejamento das seções de fusão e vazamento. 16

15 17 PARQUE BRASILEIRO Na década de 70 a produção brasileira de peças fundidas correspondia a, aproximadamente, 10% da produção brasileira de aço bruto. Entretanto diversas crises, atingiram em cheio a indústria de fundição que despencou do patamar histórico de aproximadamente 1,8 milhões de toneladas/ano para aproximadamente 1 milhão em 1983, auge da crise do petróleo no Brasil.

16 18 PARQUE BRASILEIRO A partir de então houve uma sucessão de retomadas e crises - fruto de instabilidade política por que tem passado o Brasil. Somente em 1994 a produção retomou os valores obtidos em 80 e 86 e o ano de 1999 acabou fechando com uma produção inferior a 1600 mil ton. de peças acabadas, que corresponde a cerca de 6,3% da produção de aço bruto.

17 19 PARQUE BRASILEIRO A crise financeira deflagrada em 2008 afetou fortemente a indústria de fundição, que não resistiu ao enfraquecimento da economia, reduzindo drasticamente a sua produção e, consequentemente, o emprego de mão de obra. O ano de 2010 apresentou-se como um período de recuperação, mas o setor espera que a produção volte ao patamar de 2008 (pré-crise) apenas em 2011.

18 20 DESAFIOS E TENDÊNCIAS De forma global, a indústria de fundição passa por mudanças estruturais irreversíveis, e o setor automotivo, seu principal cliente, ditará o ritmo dessa transformação. Para atender às novas exigências da legislação ambiental dos diversos países, as montadoras disputam uma corrida pelo desenvolvimento de veículos ecoeficientes.

19 DESAFIOS E TENDÊNCIAS A indústria de fundição terá de estar preparada para oferecer materiais e produtos capazes de atender às novas demandas. A tendência internacional é de transferir a produção de fundidos para países do terceiro mundo, devido ao, relativamente baixo, custo da mão de obra e às regras menos severas de controle ambiental vigentes nestes países. Com isto o produtor brasileiro tem investido pesadamente na exportação, que já ultrapassou 95 milhões de toneladas e vem representando um grande incentivo à melhoria da qualidade de processos e produtos. 21

20 22 DESAFIOS E TENDÊNCIAS Estima-se a existência de mais de 1400 empresas instaladas no país, embora somente 278 sejam filiadas à ABIFA. Com o incentivo cada vez maior às exportações só resta dois caminhos para as empresas ditas clandestinas : o profissionalismo ou a falência. A produção de peças fundidas começa com a seleção do processo de fundição, o detalhamento do projeto e a especificação dos materiais. Uma vez que todas essas etapas tenham sido vencidas, pode-se então partir para a fabricação de um lote de peças-teste, que se aprovado dará início a produção em larga escala.