Classificação dos Processos de Fundição
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- Júlio César Gorjão
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1 Classificação dos Processos de Fundição (1) Moldes Permanentes. ( Exemplos: Injeção, Baixa pressão, Coquilha por gravidade, Lingotamento contínuo e descontínuo, Fundição centrífuga ) (2) Moldes não Permanentes. ( Exemplos: Lostfoam, cera perdida, em casca, silicato/co2, cold-box e cura a frio, areia a verde) Ir para página 68
2 EX: MODELO EM MADEIRA
3 EX: MACHO EM AREIA CURA A FRIO
4 Moldes não Permanentes ( P r i n c i p a i s T é c n i c a s ) 1-Processo Lost Foam, modelo em espuma -OS; 2-Processo em cera perdida; 3-Processo em casca (Shellmolding); 4-Processo em silicato/co2; 5-Processos caixa fria (cold-box); 6-Processos cura a frio; 7- Processo em areia a verde 8- Processo em gesso
5 Moldes não Permanentes ( P r i n c i p a i s T é c n i c a s ) 1-Processo Lost Foam, modelo em espuma -OS; 2-Processo em cera perdida; 3-Processo em casca (Shellmolding); 4-Processo em silicato/co2; 5-Processos caixa fria (cold-box); 6-Processos cura a frio; 7- Processo em gesso 8- Processo em areia a verde
6 1- Processo Lost- Foam modelo em espuma Isopor
7 Etapas do processo Produto desejado Modelo em espuma Montagem dos segmentos
8 Pintura e secagem
9 Moldagem
10 Vazamento e resfriamento
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17 PEÇAS-2
18 PROCESSO LOST FOAM (caracteristicas) Modelo moldado em Poliestireno (PS) Expansível Ideal para produção em grande escala. Fabricação de peças de geometria complexa
19 Vantagens Produção econômica Dimensões próximas ao produto final Não necessita de machos Permite complexidade no projeto do molde Desvantagens Resistência reduzida do modelo Exige controle da velocidade de vazamento
20 Processo Lost- Foam, modelo em espuma ( I S O P O R- resumindo) O MATERIAL DO MODELO (EX.: ISOPOR - poliestireno) É PERDIDO NO PROCESSO
21 Processo Lost- Foam, modelo em espuma ( RESUMINDO) O MOLDE É OBTIDO PELA ELIMINAÇÃO TÉRMICA DO MODELO. ISTO RESULTA NUMA CAVIDADE ONDE EM SEU LUGAR VAI SE CONFORMANDO METAL LÍQUIDO. O Obs: ÀS VEZES, TORNA-SE INTERESSANTE RETIRAR PARTE DO MODELO MECANICAMENTE.
22 Moldes não Permanentes ( P r i n c i p a i s T é c n i c a s ) 1-Processo Lost Foam, modelo em espuma -OS; 2-Processo em cera perdida; 3-Processo em casca (Shellmolding); 4-Processo em silicato/co2; 5-Processos caixa fria (cold-box); 6-Processos cura a frio; 7- Processo em gesso 8- Processo em areia a verde
23 2-Processo em cêra perdida; Modelo é de Cêra Vídeo-2
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26 2-Processo em cera perdida; O MODELO É FABRICADO EM CÊRA PELA INJEÇÃO DA MESMA NO INTERIOR DE UMA MATRIZ. APÓS A EXTRAÇÃO DO MODELO, O MESMO É FIXADO AOS CANAIS DE ALIMENTAÇÃO (TAMBÉM EM CERA). SEGUIR GERA-SE UMA CAMADA CERÂMICA AO REDOR DO CONJUNTO EM CERA. FINALMENTE O MOLDE É FORMADO PELA EXTRAÇÃO TÉRMICA DA CÊRA EM AUTOCLAVE.
27 2-Processo em cera perdida; NORMALMENTE, A CERA DERRETIDA NO AUTOCLAVE PODE SER RECUPERADA E UTILIZADA NOS SISTEMAS DE CANAIS DE OUTRAS PEÇAS.
28 Moldes não Permanentes ( P r i n c i p a i s T é c n i c a s ) 1-Processo Lost Foam, modelo em espuma -OS; 2-Processo em cera perdida; 3-Processo em casca (Shellmolding); 4-Processo em silicato/co2; 5-Processos caixa fria (cold-box); 6-Processos cura a frio; 7- Processo em gesso 8- Processo em areia a verde
29 3-Processo em casca:(shellmolding) Modelo é em liga resistente ao calor Vídeo-3
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34 Operações no processo Shellmolding
35 Operações no processo Shellmolding
36 Classificação dos Processos de Fundição (1) Moldes Permanentes. ( Exemplos: Injeção, Baixa pressão, Coquilha por gravidade, Lingotamento contínuo e descontínuo, Fundição centrífuga ) (2) Moldes não Permanentes. ( Exemplos: Lostfoam, cera perdida, em casca, silicato/co2, cold-box e cura a frio, areia a verde)
37 Moldes não Permanentes ( P r i n c i p a i s T é c n i c a s ) 1-Processo Lost Foam, modelo em espuma -OS; 2-Processo em cera perdida; 3-Processo em casca (Shellmolding); 4-Processos caixa fria (cold-box); 5-Processo em silicato/co2; 6-Processos cura a frio; 7- Processo em gesso 8- Processo em areia a verde
38 5-Processos caixa fria (cold-box); Vídeo-5
39 5-Processos caixa fria (cold-box); O processo Cod-Box (ou caixa fria) é uma técnica de moldagem que emprega resinas polimerizadas endurecidas com catalizador na forma de VAPOR (gasosa).
40 Ref.: ASHLAND: CASTING SOLUTION
41 TÉCNICAS ISOCURE É o processo cold-box mais conhecido e patenteado pela empresa Ashlans S.A. Serve para machos (normalmente) e para moldes. Utilizam-se 02 resinas: Parte 1: Resina a base fenólica e Parte 2: Resina isocianato. O Catalizador é gaseificado e é a base de dietilamina ou trietilamina).
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46 Cold-Box:TÉCNICAS ISOCURE Faz-se a mistura com areia base +resinas e aditivos através de um misturador convencional ou contínuo. Preenche-se a matriz ou caixa com o modelo soprando (mais comum) a areia para seu interior. Após o preenchimento faz-se a gasagem com o catalizador (aminas) que é liberado nos moldes (ou machos) sob a forma de vapor, até que se endureça a areia.
47 Cold-Box:TÉCNICAS ISOCURE Após a gasagem do catalizador é feita a lavagem do molde pela passagem de ar pelo molde ou macho para eliminar o catalizador residual. (ele atravessa a areia) O processo se adapta a necessidade de cada setor, tanto na moldagem quanto na macharia é prático no armazenamento, tem alta colapsibilidade após o vazamento. A desvantagem é ambiental e toxicidade.
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49 PARÂMETROS DE CONTROLE DO PROCESS COLD-BOX
50 OBSERVAÇÕES IMPORTANTES [Cold Box Isocure] Forma e tamanho de partículas Tempo de Cura Contaminantes Teor de Umidade Aditivos Pintura de moldes e Machos
51 PARÂMETROS DE CONTROLE DO PROCESS COLD-BOX
52 PARÂMETROS DE CONTROLE DO PROCESS COLD-BOX
53 PARÂMETROS DE CONTROLE DO PROCESS COLD-BOX
54 PARÂMETROS DE CONTROLE DO PROCESS COLD-BOX
55 PARÂMETROS DE CONTROLE DO PROCESS COLD-BOX
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58 TEMPO DE BANCADA
59 Moldes não Permanentes ( P r i n c i p a i s T é c n i c a s ) 1-Processo Lost Foam, modelo em espuma -OS; 2-Processo em cera perdida; 3-Processo em casca (Shellmolding); 4-Processos caixa fria (cold-box); 5-Processo em silicato/co2; 6-Processos cura a frio; 7- Processo em gesso 8- Processo em areia a verde
60 5-Processo em silicato/co2 O processo Silicato/CO2 é uma técnica de moldagem que usa como ligante da areia o Silicato de Sódio líquido que endurece na presença do gás carbônico (CO2)*. Diferente do Cold Box o CO2 reage com o silicato de sódio e se consome. O Processo é INORGÂNICO
61 5-Processo em silicato/co2 USA COMO LIGANTE DA AREIA BASE O REAGENTE CHAMADO SILICATO DE SÓDIO
62 5-Processo em silicato/co2 Como se fabrica o molde?
63 5-Processo em silicato/co2 Como se fabrica o molde?
64 Processo em silicato/co2 Vídeo-4
65 4-Processo em silicato/co2- exemplo (machos)
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67 VANTAGENS PROCESSO SILICATO/CO2 DESVANTAGENS Matérias primas facilmente encontradas e relativamente econômicas Aglomerante não tóxicos, inodoros, não inflamáveis e laváveis com água Aglomerante compatível com areias de sílica, olivina, zirconita, cromita e chamote; sendo pouco sensível as variações na qualidade das areias Necessidade de um controle maior das variáveis do processo tais como tempo de gasagem Resistência da areia aglomerada deteriora-se em condições de elevada umidade Dificuldade de COLAPSIBILIDADE para ruptura do molde de areia após a solidificação da peça Plasticidade a quente do aglomerante silicato de sódio minimiza os defeitos da expansão da areia e os problemas de fissuração dos moldes
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69 Hélice de passo constante usinada : Fonte: Mecklenburger Metallguss
70 Fonte : Mecklenburger Metallguss
71 Fonte : Mecklenburger Metallguss
72 NR=1
73 Moldes não Permanentes ( P r i n c i p a i s T é c n i c a s ) 1-Processo Lost Foam, modelo em espuma -OS; 2-Processo em cera perdida; 3-Processo em casca (Shellmolding); 4-Processo em silicato/co2; 5-Processos caixa fria (cold-box); 6-Processos cura a frio; 7- Processo em gesso 8- Processo em areia a verde
74 6- Processos cura a frio; Exemplo: Empresa
75 6- Processos cura a frio; Exemplo de cura a frio
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80 6-Processos Cura a frio; O processo Cura a frio é uma técnica de moldagem que emprega resinas endurecidas (polimerizadas) com catalizador na forma LIQUIDA. Obs: Basicamente é a mistura de areia base+resina+catalizador com receitas dadas pelo forncecedor.
81 6-Processos Cura a frio; É UM PROCESSO BASTANTE SIMPLES E EXISTEM DIVERSOS FORNECEDORES PARA CADA APLICAÇÃO E TIPO DE EMPRESA DE FUNDIÇÃO.
82 6-Processos Cura a frio; TÉCNICAS PEPSET É o processo CURA A FRIO bastante conhecido e patenteado também pela empresa Ashland S.A. Serve para machos e para moldes (normalmente). Utiliza também 02 tipos de resinas*. *Obs: não confundir com cold-box
83 TÉCNICAS PEPSET Na parte 2 se adiciona o catalizador líquido. As partes 1 e 2 são misturadas com areia base (normalmente sílica) através de um misturador convencional ou contínuo. Preenche-se a caixa com o modelo normalmente na área da fundição. Espera-se a cura por aproxidamente 20-30minutos e remove-se o modelo. Prossegue-se o molde de forma tradicional
84 TEMPO DE BANCA E DE CURA Processo Cold Box Processo Cura a frio Processo Silicato/CO2
85 TERMOS E DEFINIÇÕES TEMPO DE BANCADA (ou de BANCA) TEMPO DE CURA: Diferente do Tempo de Banca corresponde ao tempo completo para a polimerização e endurecimento do molde estando pronto para o vazamento
86 TEMPO DE BANCADA-(TB) Processo Cold Box e Processo Cura a frio TB -Diminui quanto maior for a Temperatura -Diminui quanto maior for a basicidade do meio (PH). Processo Silicato/CO2 A exposiçao ao meio com CO2 ou secagem provoca reação e endurecimento parcial da areia em depósito.
87 TEMPO DE BANCADA Processo Cold Box: PH, Temperatura Processo Cura a frio: PH, Temperatura Processo Silicato/CO2: Atmosfera, umidade
88 Moldes não Permanentes ( P r i n c i p a i s T é c n i c a s ) 1-Processo Lost Foam, modelo em espuma -OS; 2-Processo em cera perdida; 3-Processo em casca (Shellmolding); 4-Processo em silicato/co2; 5-Processos caixa fria (cold-box); 6-Processos cura a frio; 7- Processo em gesso 8- Processo em areia a verde
89 7- Processo em gesso Vídeo-7a Vídeo-7b Vídeo-7c Vídeo-7d Vídeo-7e
90 7- Processo em gesso Vídeo-7a Vídeo-7b Vídeo-7c Vídeo-7d Vídeo-7e
91 Moldes não Permanentes ( P r i n c i p a i s T é c n i c a s ) 1-Processo Lost Foam, modelo em espuma -OS; 2-Processo em cera perdida; 3-Processo em casca (Shellmolding); 4-Processo em silicato/co2; 5-Processos caixa fria (cold-box); 6-Processos cura a frio; 7- Processo em gesso 8- Processo em areia a verde
92 7- Processo em areia a verde Vídeo-7 Vídeo-7
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97 Processos de moldagem especiais Impressão 3D produção digital de moldes em areia Turbinas
98 PROCESSOS EM MOLDES NÃO PERMANENTES OS MOLDES SÃO PERDIDOS! E OS MODELOS???
99 Moldes não Permanentes ( P r i n c i p a i s T é c n i c a s ) 1-Processo Lost Foam, modelo em espuma -OS; 2-Processo em cera perdida; 3-Processo em casca (Shellmolding); 4-Processo em silicato/co2; 5-Processos caixa fria (cold-box); 6-Processos cura a frio; 7- Processo em gesso 8- Processo em areia a verde
100 PROCESSOS EM MOLDES NÃO PERMANENTES MODELO Podem ser PERDIDOS ou PERMANENTEs Depende do Processo!!!
101 Classificação dos Modelos de Fundição (A) MODELOS PERMANENTES: monobloco ou partidos. Modelos soltos ou livres Modelos em placas ou emplacados (B) MODELOS PERDIDOS
102 Exemplo- MODELOS PERMANENTES MONOBLOCO: SOLTO
103 Exemplo- MODELOS PERMANENTES BIPARTIDO: SOLTOS
104 Classificação dos Modelos de Fundição (A) MODELOS PERMANENTES: monobloco ou partidos. Modelos soltos ou livres Modelos em placas ou emplacados (B) MODELOS PERDIDOS ou NÃO PERMANENTES
105 Exemplo- MODELOS PERMANENTES MONOBLOCO: SOLTO
106 Exemplo- MODELOS PERMANENTES BIPARTIDO: SOLTOS
107 Exemplo- MODELOS PERDIDOS NA CONFECÇÃO DOS MOLDES Modelo em Isopor
108 Exemplo- MODELOS PERDIDOS NA OBTENÇÃO DO MOLDE Modelo em Cêra
109 Exemplo- MODELOS PERMANENTES: FIXOS EM PLACAS
110 De quais materiais podem ser fabricados os elementos abaixo e em quais processos? (1)Os modelos? (1)Os machos? (1)Os moldes?
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