Fundição II. Avaliação do aluno

Fundição II Prof. Cleber Lessa cleber.lessa@caxias.ifrs.edu.br Avaliação do aluno NOTA FINAL: PI + PII - T* 6,0 5 5 2 T*: trabalhos, participação em aula, etc. Frequência 75% Exame = nota final + Prova final 12,0 2 INSTRUÇÃO DE USO DESSA APOSTILA Esse apostila foi desenvolvida ao longo de diversos estudos, revisões bibliográficas, materiais da internet selecionados, cursos e conhecimentos práticos por parte do docente. Portanto, o aluno tem apenas que preenchê-la conforme assiste as aulas e tira as dúvidas com o professor. Dessa forma, fica estipulado que: 1. O Aluno, e somente o aluno, fica responsável por preencher os espaços em branco. 2. Existe o material de apoio no site que serve como introdução aos assuntos e exemplos (https://sites.google.com/site/tecnologiaprocessometalurgico/fundicao-i). Didaticamente seria interessante que o aluno olhasse os conteúdos no site anteriormente as respectivas aulas. 3. Atenção (DICA): as palavras que estão faltando, além de serem chaves, geralmente são cobradas em prova no contexto ao redor das mesmas. Parágrafo único: NÃO SERÁ ENVIADO MATERIAL COMPLETO! Ou seja, o professor não tem obrigação de enviar a apostila completada. Faz parte da didática do professor que o aluno preencha durante as aulas. 3 INTRODUÇÃO O objeto principal de estudo durante o curso de fundição II será o Molde. Portanto, os processos serão primeiramente qualificados em função do molde (colapsável, permanente ou a junção de ambos) e, a partir dai, serão estudadas as variações desses moldes (ex. colapsável em areia verde, em casca cerâmica, em areia ligada, etc.). Num segundo momento, serão estudados os diversos defeitos a partir dos moldes, má moldação, má compactação dos moldes, etc. e por último, um estudo no que há de mais moderno em processo de fundição, no caso, a Tixo/ReoFundição. 4 1.1. Revisão. 1.1. Revisão. Processo deriva do latim procedere, verbo que indica a, ir para frente (pro+cedere) e é um e particular de ações com objetivo comum. Pode ter os mais variados propósitos: PROCESSO DE FABRICAÇÃO criar, inventar, projetar, transformar, produzir, contro lar, manter e usar produtos ou sistemas. ESTRUTURA PROPRIEDADES Fonte: wikipédia. 5 6

1.1. Revisão. 1.1. Revisão. 7 8 1.1. Revisão. 1.1. Revisão. PROPRIEDADES DOS MATERIAIS: Mecânicas resistência à tração, compressão, flexão resistência ao escoamento, à fluência, à fadiga ductilidade módulo de elasticidade resistência ao desgaste Físicas propriedades elétricas magnéticas térmicas ópticas densidade Químicas resistência à corrosão ESTRUTURANOS MATERIAIS ESTRUTURA ATÔMICA ESTRUTURA CRISTALINA MICROESTRUTURA MACROESTRUTURA PROPRIEDADES DOS MATERIAIS: Mecânicas resistência à tração, compressão, flexão resistência ao escoamento, à fluência, à fadiga ductilidade módulo de elasticidade resistência ao desgaste Físicas propriedades elétricas magnéticas térmicas ópticas densidade Químicas resistência à corrosão 9 10 1.1. Revisão. PROCESSOS DE FABRICAÇÃO MATÉRIA PRIMA METÁLICA. Mecânicos (emprego de tensão) σ aplicada > σ ruptura Usinagem Trefilação σ aplicada < σ ruptura Laminação Extrusão Metalurgia do pó Forjamento Metalúrgicos (emprego de temperatura) T aplicada < T fusão T aplicada > T fusão Fundição Lingotamento Tratamentos térmicos Soldagem 11 1.1. Revisão. Recebimento de materiais e insumos de fundição; Cálculo de Carga; Tipos de Fornos; Refratários utilizados em fundição; Tratamento do banho líquido; Ensaios do metal líquido; Modelagem, Modelos, e matrizes; Moldagem, moldes mecanização das operações; Macharia e processos especiais de moldagem... 12

1.2. Introdução....Principais Processos Produtivos de Fundição. Muitos processos produtivos de fundição são utilizados atualmente para a manufatura de metais, eles vão desde processos milenarmente conhecidos a técnicas produtivas modernas e muito apuradas: VÍDEO Fundição em Areia (processo mais conhecido) Fundição em Moldes Permanentes (Coquilhas) Fundição Sob-Pressão (injeção de metais - die casting) Fundição por Centrifugação (Tubos Fundidos) Fundição de Precisão (Microfusão, Cera Perdida) Fundição por Moldagem (em Gesso, Silicone) Fundição em Casca (Shell Molding) 13 14 1.2. Introdução. Quem somos e para onde vamos? Segundo o Conselho Nacional de Educação/MEC, o é um profissional apto a desenvolver, de forma plena e inovadora, atividades em uma determinada modalidade profissional, porque possuem formação específica para aplicação, desenvolvimento, pesquisa aplicada a inovação tecnológica e a difusão de tecnologias, gestão de processos de produção de bens e serviços e o desenvolvimento da capacidade empreendedora. 1.2. Introdução. Quem somos e para onde vamos? Arte: Técnica: Ciência: Tecnologia: Engenharia: sabe-se fazer (educação informal, prática) sabe-se fazer, com destreza e precisão (escola técnica) sabe-se como e porque ocorrem os fenômenos (universidade) sabe-se, com destreza, precisão e base científica (universidade tecnológica) sabe-se ²conceber e, com destreza, precisão e base científica (universidade) Sinônimo de ¹fazer: efectuar, elaborar, executar e realizar. Sinônimo de ²conceber: compor, criar, imaginar e inventar. 15 16 1.2. Introdução. Saber, com destreza, precisão e base científica: Fundição em Areia Fundição em Moldes Permanentes (Coquilhas) Fundição Sob-Pressão (injeção de metais - die casting) Fundição por Centrifugação (Tubos Fundidos) Fundição de Precisão (Microfusão, Cera Perdida) Fundição por Moldagem (em Gesso, Silicone) Fundição em Casca (Shell Molding) 1.2. Introdução. IMPORTÂNCIA DA FUNDIÇÃO Praticamente todo produto metalúrgico passa por um processo de fundição em algum momento de sua produção. 17 18

1.2. Introdução. 1.2. Introdução. IMPORTÂNCIA DA FUNDIÇÃO IMPORTÂNCIA DA FUNDIÇÃO É a conformação de metais e ligas a partir do material líquido, vazado em moldes apropriados onde, ao solidificarse, toma-lhe a forma; resultando em: Produtos acabados - produtos acabados (peças, componentes); - semi-acabados para processamento mecânico (tarugos, lingotes, chapas); - matéria prima gusa, etc.. 19 Produtos semi-acabados Lingotes, tarugos 20 1.2. Introdução. 1.2. Introdução. IMPORTÂNCIA DA FUNDIÇÃO IMPORTÂNCIA DA FUNDIÇÃO FUNDIÇÃO TREFILAÇÃO ESTAMPAGEM EXTRUSÃO FUNDIÇÃO 21 22 1.2. Introdução. 1.2. Introdução. IMPORTÂNCIA DA FUNDIÇÃO IMPORTÂNCIA DA FUNDIÇÃO 23 24

1.2. Introdução. IMPORTÂNCIA DA FUNDIÇÃO Metal líquido é vazado em um molde Toma a geometria do molde 1.2. Introdução. A fundição pode até parecer inicialmente um PROCESSO simples, sem grandes atrativos ou coisa que qualquer um sabe fazer. Isto é um engano. Trata-se de um processo apurado cheio de detalhes técnicos, que envolve engenharia aguçada e química avançada, onde o menor descuido pode condenar um lote inteiro de produção. Aplicação pura e simples do princípio de Arquimedes: É em seguida resfriado, solidificando É então retirado de dentro do molde 25 o toma a forma do que o contém 26 1.2. Introdução. 1.2. Introdução. Produção de peças pela de em... Além de às peças determina as suas. O da fundição é o de dar adequada ao metal, vertendo-o em estado líquido dentro de uma cavidade de um com a desejada. O próprio molde do metal líquido e após a se obtém a peça com as pretendidas (ou não). 27 28 1.3. Fatores determinantes para a escolha do PROCESSO. Basicamente o que determina o melhor processo a ser adotado para confecção ou desenvolvimento de uma determinada peça, são os seguintes fatores: Peso da peça, Metal base envolvido (por exemplo, se ferrosos ou não-ferrosos), Liga de determinado metal, Características metal-mecânicas exigidas, Acabamento superficial desejado, Espessuras mínimas e máximas de cada parte ou parede da peça, tolerâncias dimensionais exigidas, Ângulos desejados, Matrizes, ferramentas, moldes e/ou modelos necessários, Tamanho da peça Formato geral da peça. Quantidade de peças que serão produzidas, Capacidade de repetibilidade das peças, Custos operacionais envolvidos no processo escolhido. 29 1.3. Fatores determinantes para a escolha do PROCESSO. Aplicações fundição Parte de motores Turbinas hidráulicas e gás Equipamentos e ferramentas para a indústria mecânica Laminadores Hélices e âncoras de navios Válvulas de alta e baixa pressão Sapatas de freios Rodas de automóveis Artefatos para uso doméstico... MHRobert 30

1.3. Fatores determinantes para a escolha do PROCESSO. Exemplos de peças fundidas 1.3. Fatores determinantes para a escolha do PROCESSO. Exemplos de peças fundidas Carcaça Sistema ABS 150g Carcaça Motor Elét. 330g Suporte da suspensão 6,5kg (A357, T5) 31 Carcaça Diferencial 500g 32 1.3. Fatores determinantes para a escolha do PROCESSO. Exemplos de peças fundidas 1.3. Fatores determinantes para a escolha do PROCESSO. VANTAGENS DA FUNDIÇÃO SOBRE OUTROS PROCESSOS Não há limite de peso Formas complexas Ampla gama de metais e ligas Versatilidade de produção Baixo custo Elevada precisão dimensional e acabamento Obtenção de near net shape Permite o controle de propriedades Utilização de sucatas 33 30 mm 34 1.3. Fatores determinantes para a escolha do PROCESSO. VANTAGENS DA FUNDIÇÃO SOBRE OUTROS PROCESSOS 1.3. Fatores determinantes para a escolha do PROCESSO. VANTAGENS DA FUNDIÇÃO SOBRE OUTROS PROCESSOS DIMENSÕES: m A mm PESOS: ton A g TOLERÂNCIAS: 0,01 mm A 0,25 mm ACABAMENTO SUPERFICIAL: de 1 a 25 µm Ex.: Convencional nnúmero de itens 147 nprendedores 1363 npeso 8 kg Fundido nnúmero de itens 40 nprendedores 450 npeso 5 kg Porta rebitada Economia ncustos recorrentes 30% ntempo de montagem 80% Porta fundida 35 36

1.4. Fatores Operacionais do PROCESSO. 2.1. Fusão. Insumos e matérias primas, Conhecimento dos equipamentos de fusão (fornos e dispositivos), Conhecimento da matéria-prima a ser fundida, Formulação das ligas metálicas e uso correto dos elementos de liga, Dinâmica de trabalho do metal fundido e elementos de liga, no forno, Limpeza do metal líquido, no forno (retirada de escória e impurezas), Conhecimento sobre gases envolvidos no processo de fundição (bolhas), Temperaturas de fusão (do metal e das ligas), Temperatura de vazamento do metal, Velocidade de vazamento do metal, Fluidez, Escoamento, Processos Produtivos ou de Fabricação, Conhecimento sobre modelos de fundição (modelagem), Conhecimento sobre moldes de fundição (moldagem), Conhecimento sobre canais de alimentação e canais de ataque, SOLIDIFICAÇÃO, Temperatura de solidificação do metal, Velocidade de solidificação do metal (Taxa de resfriamento), Tempo de Solidificação, Contração metálica, Transferência MASSA E CALOR (metal para o molde e molde para o meio), Extração da peça do molde, Retirada de canais de alimentação e ataque, Rebarbação, Acabamento superficial, 37 Fluxograma do Processo de Fusão: RECEBIMENTO DA MATÉRIA PRIMA VAZAMENTO CÁLCULO DE CARGA CONTROLE COMP. QUIM. E TEMPERATURA PREPARAÇÃO DA CARGA (carregamento) FUSÃO DA CARGA 38 2.1. Fusão. 2.1. Fusão. O que é a prática de fusão? Operação que tem como função levar uma dada massa de metal, com específica, para uma dada de vazamento numa velocidade de fusão desejada e com econômica. Fusão Transferência Inoculação Vazamento......continuação do processo numa fábrica... Desmoldagem Separação do sistema de canais Retorno do sistema de canais 39 40 2.2. Etapas de uma Fábrica. 2.2. Etapas de uma Fábrica. Baias de Matéria-prima. Silos dos elementos de liga. Preparação de carga Carregamento dos fornos 41 42

2.2. Etapas de uma Fábrica. 2.2. Etapas de uma Fábrica. Espectrômetro Fornos Fusores Carregamento da panela 43 44 2.2. Etapas de uma Fábrica. 2.2. Etapas de uma Fábrica. Moldagem mecanizada Fechamento de molde Alimentando colocador de machos 45 46 2.2. Etapas de uma Fábrica. 2.2. Etapas de uma Fábrica. Vazamento manual Forno Vazador automático Desmoldagem Linha Vazamento Manual Desmoldagem linha vazamento automático 47 48

2.2. Etapas de uma Fábrica. 2.2. Etapas de uma Fábrica. Carregamento Jato de Granalhas Gancheiras com carcaças jateadas Gancheiras com tampas para jateamento 49 50 2.2. Etapas de uma Fábrica. 2.2. Etapas de uma Fábrica. Mesa contínua Mesa giratória Tanque de Pintura Retirada de peças das gancheiras 51 52 2.2. Etapas de uma Fábrica. 2.3. Divisão. Os processos de fundição podem ser classificados de acordo com o material empregado na fabricação do molde, em: 1. Moldes Colapsáveis 2. Moldes permanentes (coquilhas) 3. Moldes semi-permanentes Expedição 53 54

2.3. Divisão. MOLDES COLAPSÁVEIS Processos que utilizam moldes de material refratário. Os moldes são quebrados para a retirada do fundido. Cada molde se presta a somente. O material do molde pode, dependendo do processo, ser recuperado para a construção de outro molde, após desmoldagem da peça. Podem ser fabricadas,(várias cavidades a serem preenchidas). 55 2.3. Divisão. Areia verde Areia seca Processo silicato de Na/CO 2 Areia cimento Moldagem em casca (shell molding) Resinas de cura a frio Molde cheio Moldagem a vácuo Moldes congelados Cera perdida A Areias sem ligantes Outros refratários areia Areias + ligantes simples Areias + ligantes orgânicos 56 2.3.1. Areia Verde. RESUMO Processo mais popular - cerca de (em volume de metal líquido) da produção de fundidos; Baixo custo; Amplamente utilizado tanto para pequenas quanto elevadas produções; Elevada versatilidade quanto ao peso (de poucas gramas até dezenas de toneladas); Utilizado para ligas ferrosas e não ferrosas. 2.3.1. Areia Verde. Porque areia verde? - A areia é dita verde em função do vazamento do metal ocorrer num molde contendo (não necessita de secagem) e sem de cura; - Processo de moldagem areia verde é o simples e utilizado para produção de fundidos em aço, ferro fundido e ligas de não ferrosos; 57 58 2.3.1. Areia Verde. Composição da mistura: - Areia de sílica (de ); 2.3.1. Areia Verde. Composição da mistura: Argila e água: - Argila ou bentonita ( no sistema e na areia nova); - Mogul ou amido de milho ( sobre areia); - Pó de carvão ( sobre bentonita); - Serragem ( sobre areia); - Água ( sobre areia). água penetra na superfície dos grãos de argila, formando envolvendo esses grãos. torna-a e permite moldagem. 59 60

2.3.1. Areia Verde. Equipamentos de moldagem: Soquetes e marteletes pneumáticos para moldagem manual; Máquina de impacto + compressão; Máquinas de alta pressão e alta velocidade. 61 2.3.1. Areia Verde. Vantagens do processo: Grande como processo de fundição; Moldagem pode ser manual, mecanizada ou automatizada; Permite fácil da areia; Padrões variados de acabamento ( ) e tolerância dimensional ( ); Processo muito econômico. 62 2.3.1. Areia Verde. Desvantagens ou limitações do processo: Fundidos de geometria complicada não são adequados para este processo; O acabamento superficial e a precisão dimensional diminui com o aumento do peso da peça; Peças grandes exigem areia muito resistente para evitar deformação e erosão do molde, o que inviabiliza o processo; 63 2.3.1. Areia Verde. Desvantagens ou limitações do processo: Necessita de para controle constante das propriedades da areia preparada; Alta relação areia metal. 64 2.3.1. Areia Verde. Os componentes de uma areia de fundição: areia que é o constituinte básico, no qual devem ser considerados os característicos de pureza, granulometria (tamanho de grãos, distribuição granulométrica, dureza, forma dos grãos, integridade dos grãos, refratariedade, permeabilidade e expansibilidade; argila, que constitui o aglomerante usual nas areias de fundição sintéticas (especialmente preparadas); carvão moído, eventualmente, para melhorar o acabamento das peças fundidas; 65 2.3.1. Areia Verde. Os componentes de uma areia de fundição: dextrina, aglomerante orgânico, para conferir maior resistência mecânica à areia quando secada (estufada); farinha de milho gelatinizada (Mogul), que melhora a qualidade de trabalhabilidade da areia; breu em pó, também como aglomerante, que confere, principalmente em areia seca, grande resistência mecânica; serragem, eventualmente, para atenuar os efeitos da expansão. 66

2.3.1. Areia Verde. Confecção dos machos: Para a confecção dos machos, as areias devem apresentar alta resistência depois de estufadas (secas), alta dureza, alta permeabilidade e inalterabilidade. Os seus componentes, além da areia natural e água, incluem vários tipos de aglomerantes, entre os quais podem ser citados o, etc. Os machos são normalmente secados em estufa (estufados) entre ºC. 67 2.3.1. Areia Verde. Procedimento: (de acordo com figuras seguintes) Preparo do modelo; Montagem de modelo na caixa de moldar; Preenchimento da caixa com a areia de moldagem; Compactação da areia; Retirada do modelo; Montagem de machos, fechamento das partes do molde; Molde pronto para receber o metal líquido (V.F.1) 68 2.3.1. Areia Verde. 2.3.1. Areia Verde. Esquema representativo de moldagem em caixa, com areia verde peça sem macho 69 Esquema representativo de moldagem em caixa, com areia verde -peça com macho 70 2.3.1. Areia Verde. 2.3.1. Areia Verde. Procedimento DESMOLDAGEM, Rebarbação, Limpeza: Após determinado período de tempo em que a peça se solidifica (depende do tipo de peça, do tipo de molde e do metal) ela é retirada do molde manualmente ou por processos mecânicos; Rebarbação - A rebarbação é a retirada dos canais de alimentação, massalote e rebarbas que se formam durante a fundição. Ela é realizada quando a peça atinge temperaturas próximas às do ambiente. 71 72

2.3.1. Areia Verde. Procedimento DESMOLDAGEM, Rebarbação, Limpeza: Limpeza - A limpeza é necessária porque a peça apresenta uma série de incrustações da areia usada na confecção do molde. Geralmente ela é feita por meio de jatos abrasivos, granalhas... 2.3. Divisão. Areia verde Areia seca Processo silicato de Na/CO 2 Areia cimento Moldagem em casca (shell molding) Resinas de cura a frio Areias + ligantes simples Areias + ligantes orgânicos Molde cheio Moldagem a vácuo Moldes congelados Areias sem ligantes 73 Cera perdida A Outros refratários areia 74 2.3.2. Areia Seca. RESUMO Processo semelhante ao processo de fundição em areia verde. Umidade inicial em geral é à da Verde. Diferença: necessidade de secagem antes de receber o metal líquido. Composição da areia: areia + que fornecem resistência mecânica após secagem (ex. óleo de linhaça e mamona, derivados de petróleo). 75 2.3.2. Areia Seca. Confecção do molde ao processo de fundição em areia verde; exceto a etapa final secagem em estufa (200-300 C). Vantagens: Secagem pelo metal líquido; Reduz teor de água no molde < possibilidades de defeitos na peça fundida, ex.: porosidade; Aumentar a ; > estabilidade dimensional; Fornece fundidos de melhor qualidade que a fundição em areia verde. 76 2.3.2. Areia Seca. A necessidade de secagem (tempo de secagem é função de dimensões do molde) aumenta os custos do processo. : secagem superficial (1 a 3 cm junto à superfície interna do molde) com auxílio de secadores portáteis, lâmpadas, maçaricos ou elementos resistivos. Moldes devem receber metal líquido para evitar drenagem de água das camadas externas para a superfície interna do molde. 77 2.3.2. Areia Seca. Utilização: Moldes c/ grandes dimensões (são ) secados com secadores portáteis; na confecção de machos; na moldagem por parte de ; Exemplos: Peças grandes de grandes seções de parede, como cilindros de Laminação e engrenagens pesadas. Desvantagem: Mais custosa que a Verde. 78

2.3. Divisão. Areia verde Areia seca Processo silicato de Na/CO 2 Areia cimento Moldagem em casca (shell molding) Resinas de cura a frio Areias + ligantes simples Areias + ligantes orgânicos 2.3.3.ProcessoSilicatodeSódio(Na 2 SiO 3 )/CO 2. RESUMO Conhecido desde o século passado; Amplo uso comercial a partir dos anos 50; Composição da areia: areia + +. Molde cheio Moldagem a vácuo Moldes congelados Areias sem ligantes Cera perdida A Outros refratários areia 79 80 2.3.3. Processo Silicato de Sódio (Na 2 SiO 3 )/CO 2. Definição do processo: Processo de moldagem e macharia que consiste na passagem de um que atravessa a areia envolvida com silicato de sódio promovendo a cura, e com isso fornecendo rigidez ao molde. Componentes do processo: - Areia seca; - Silicato de sódio; - Aditivos (pó de carvão, melaço, etc) - Gás CO 2. 81 2.3.3.ProcessoSilicatodeSódio(Na 2 SiO 3 )/CO 2. Processo bastante versátil: fabricação de moldes de pequenas, médias e grandes dimensões; fornecem fundidos com boa qualidade superficial para ferrosos e não ferrosos; fornecem fundidos com alta precisão dimensional. Uso popular: na fabricação de machos; na fabricação de moldes que requeiram bom acabamento; na moldagem de peças grandes, por partes.!! 82 2.3.3.ProcessoSilicatodeSódio(Na 2 SiO 3 )/CO 2. CONFECÇÃO DO MOLDE Na 2 O.2SiO 2 (aglutinante) e H 2 O (máx. 1%) são misturados à areia; A mistura é colocada sobre o modelo, utilizando vibração para acomodação da areia (compactação leve, manual ou vibração); Gás CO 2 é passado pelo interior da areia misturada. 83 2.3.3.ProcessoSilicatodeSódio(Na 2 SiO 3 )/CO 2. Princípio O Processo é um fenômeno e pode ser descrito: Reação química de formação de, carbonato e bicarbonato de sódio; (desidratação) do silicato de sódio pelo CO 2 seco; Secagem ( ) do silicato de sódio por difusão da umidade para a atmosfera. 84

2.3.3.ProcessoSilicatodeSódio(Na 2 SiO 3 )/CO 2. 2.3.3.ProcessoSilicatodeSódio(Na 2 SiO 3 )/CO 2. : Envolve grãos de areia, fornecendo coesão e plasticidade. : Fornece forte ligação e alta resistência mecânica ao molde. Tempo de gaseificação determina a fração de sílica gel e de silicato vítreo e, portanto, as propriedades do molde. (V.F.2) 85 1-diretamente sobre a areia 2-através da areia, usando uma sonda 3-na cavidade do molde 4-através do molde/modelo 5-em câmara evacuada 86 2.3.3. Processo Silicato de Sódio (Na 2 SiO 3 )/CO 2. 2.3.3. Processo Silicato de Sódio (Na 2 SiO 3 )/CO 2. Mecanismo de cura: Reação química do gás CO 2 com o silicato de sódio a água da composição. A perda de água para o ambiente efetivo ao molde ou macho. A areia deve: Ser livre de : argila, sujeira, pedras, etc. Ter baixa, máxima de 1%; Areia com T máx. ; Ter granulometria máx. ; Evitar teor de. Preparação da mistura: Preferível misturador contínuo com bomba dosadora (pistão ou engrenagem); Adição de 3 a 5% de silicato de sódio sobre a areia. Moldagem/compactação: - Manual; - Mecanizada (sopro, impacto e compressão). 87 88 2.3.3. Processo Silicato de Sódio (Na 2 SiO 3 )/CO 2. Métodos de gasagem: - Por agulha; - Por campânula; - Pelo modelo. 2.3.3. Processo Silicato de Sódio (Na 2 SiO 3 )/CO 2. Vantagens do processo: - Processo requer pequeno investimento; - Tempo de cura reduzido; - Não necessita de estufa/calor para curar ; - Baixa evolução de gases; - Boa precisão dimensional. 89 90

2.3.3. Processo Silicato de Sódio (Na 2 SiO 3 )/CO 2. Desvantagens do processo: - Baixo tempo de estocagem dos moldes e machos devido a alta higroscopia do processo; 2.3. Divisão. Areia verde Areia seca Processo silicato de Na/CO 2 Areia cimento Areias + ligantes simples - Processo caro para recuperação da areia; - Baixa colapsibilidade. 91 Moldagem em casca (shell molding) Resinas de cura a frio Areias + ligantes orgânicos Molde cheio Moldagem a vácuo Areias sem ligantes Moldes congelados Cera perdida Outros refratários areia A 92 2.3.4.AreiaCimento. Equiparado com o Areia Seca, porém, com vantagem de dispensar e dos moldes; Uso comercial a partir dos anos 50; Popular para moldes de grande porte, para ligas ferrosas; Mistura: 90% areia + 8-10% cimento + 4-8% água. Desnecessário: caixas de moldagem, somente molduras (a alta resistência do cimento sustenta o molde); elevada compactação. 2.3.4.AreiaCimento. O modelo é retirado após cura parcial; O processo é lento ( ) dada a lenta secagem do cimento; Fornecem moldes com elevada resistência mecânica e com reduzida colapsibilidade; Areias podem ser recuperadas (moinho de martelo), porém com perda total do aglomerante; Requer grandes áreas de secagem devido ao tempo; Para grandes peças: lingoteiras, hélices de navios, corpos de máquinas, operatrizes de prensas, construção naval. 93 94 2.3. Divisão. Areia verde Areia seca Processo silicato de Na/CO 2 Areia cimento Moldagem em casca (shell molding) Resinas de cura a frio Molde cheio Moldagem a vácuo Moldes congelados Cera perdida A Areias sem ligantes Outros refratários areia Areias + ligantes simples Areias + ligantes orgânicos 95 2.3.5. Moldagem em Casca -Processo Shell (shell molding) O processo Shell é baseado no uso de uma mistura de resina sintética com areia sobre uma placa metálica aquecida, que forma uma casca de pequena espessura. O catalisador será o. É um processo de fundição de precisão, utilizado para todos os tipos de metais e ligas, em que é possível obter peças com elevada precisão dimensional e de acabamento. O das areias com resinas e a a peças pequenas e médias são as maiores desvantagens deste processo. 96

2.3.5. Moldagem em Casca -Processo Shell (shell molding) Foi primeiramente apresentado na Alemanha (nos anos 40); hoje é amplamente utilizado para os mais variados produtos e ligas. Mistura de moldagem: areia ~100 AFS ( ) + resina ( ) Obs.: 150 AFS para detalhes, porém absorve muita resina. 75-90 AFSaço carbono. 150 AFSLigas leves 2.3.5. Moldagem em Casca -Processo Shell (shell molding) MÉTODOS DE MOLDAGEM : A areia é mantida no interior de uma caixa; O modelo é preso sobre a caixa que é então virada de modo a deixar cair areia sobre o modelo. As resina em geral são fenólicas. (V.F.3) 97 98 2.3.5. Moldagem em Casca -Processo Shell (shell molding) MÉTODOS DE MOLDAGEM : A areia é soprada para a cavidade entre modelo e placa de fechamento, produzindo uma casca de espessura uniforme e controlada (modelo e placa de fechamento aquecidas); Elevado custo (equipamentos); Justificável para grande quantidade de peças (dimensões médias/pequenas); Muito utilizado para confecção de machos. 2.3.5. Moldagem em Casca - Processo Shell (shell molding) Componentes da mistura: - Areia ( ); - Resina fenólica; - Conversor (hexametileno tetramina) responsável pela velocidade de cura da mistura; - Lubrificante (estearato de cálcio) responsável pela fluidez da mistura. 99 100 2.3.5. Moldagem em Casca - Processo Shell (shell molding) 2.3.5. Moldagem em Casca -Processo Shell (shell molding) Preparação da mistura: - Misturador contínuo, pás ou mós; - Adição de de resina sobre a areia; - Adição de de conversor sobre a resina; - Adição de de lubrificante sobre a resina. MODELO metálico de alta qualidade e acabamento superficial; construído em materiais estáveis à temperatura de cura da resina (Al, aços); modelos em placas, em árvores contendo mais de uma cavidade mais de uma peça pode ser feita em um único vazamento. 101 102

2.3.5. Moldagem em Casca - Processo Shell (shell molding) 2.3.5. Moldagem em Casca - Processo Shell (shell molding) Etapas do processo: 1- Modelos de metal com canais e massalotes. Etapas do processo: 2- Modelo fixo na placa de aquecimento (200 a 250 ºC). 103 104 2.3.5. Moldagem em Casca - Processo Shell (shell molding) 2.3.5. Moldagem em Casca - Processo Shell (shell molding) Etapas do processo: 3- Placa e reservatório giram 180º para contato da areia com o modelo aquecido. Etapas do processo: 4- Formação da casca no contorno do modelo com espessura 10 a 15mm (tempo 15 s). 105 106 2.3.5. Moldagem em Casca - Processo Shell (shell molding) 2.3.5. Moldagem em Casca - Processo Shell (shell molding) Etapas do processo: 5- Cura da casca em estufa a 350 450ºC (2 a 3 min.). Etapas do processo: 6- Extração da casca através de pinos extratores; 7- Fechamento das cascas com cola, grampos ou preenchimento de uma caixa metálica com material granulado; 8- Vazamento; 9- Desmoldagem. 107 108

2.3.5. Moldagem em Casca - Processo Shell (shell molding) 2.3.5. Moldagem em Casca - Processo Shell (shell molding) Vantagens do processo: Elevada vida de (??) da mistura; Excelente acabamento superficial, estabilidade dimensional; Produz peças finas e de geometria complexa; Baixa relação areia/metal; Baixa higroscopia. 109 Desvantagens do processo: Alto custo inicial do ferramental; Somente pode ser utilizado ferramental metálico; Limitação quanto ao tamanho e peso das peças; Recuperação total da areia exige equipamentos sofisticados e de alto custo. 110 2.3.5. Moldagem em Casca -Processo Shell (shell molding) 2.3.5. Moldagem em Casca -Processo Shell (shell molding) Não requer compactação da areia; A resina da areia polimeriza com aquecimento, formando uma casca sobre o modelo, em tempos de 1 a 3 min; Espessura da casca: suficiente para suportar pressão do líquido; valores típicos: 5 a 10 mm; A casca é destacada do modelo, as partes são fechadas para montagem do molde, estando pronto para o vazamento do líquido; 111 Processo de moldagem em casca Shell molding 112 2.3.5. Moldagem em Casca -Processo Shell (shell molding) 2.3.5. Moldagem em Casca -Processo Shell (shell molding) Processo de moldagem em casca Shell molding 113 114

2.3. Divisão. Areia verde Areia seca Processo silicato de Na/CO 2 Areia cimento Moldagem em casca (shell molding) Resinas de cura a frio Molde cheio Moldagem a vácuo Moldes congelados Cera perdida A Areias sem ligantes Outros refratários areia Areias + ligantes simples Areias + ligantes orgânicos 115 2.3.6. Resinas de cura a frio. Revolucionaram a tecnologia de moldagem: Dispensam elevadas temperaturas Dispensam longos tempos de cura Eliminam presença de gases provenientes da queima de componentes orgânicos (que requerem altas temperaturas para cura). Ampla gama de processos (produtos) disponíveis, com diferentes denominações comerciais Resinas polimerizam à temperatura ambiente, em presença de catalisador: Tempos da ordem de minutos ou segundos 116 2.3.6. Resinas de cura a frio. Pep Set Além da areia, utilizam-se (Parte I e Parte II) para enrijecer o aglomerado, e um catalisador líquido, adicionado em uma das partes da resina para proporcionar um processo de cura mais lento, o que possibilita uma maior vida de de pelo setor de moldagem. As qualidades desse processo são um baixo odor, boa fluidez da areia e possibilidade da utilização de areia recuperada. O acabamento do molde é grosseiro quando comparado com cold box. 117 2.3.6. Resinas de cura a frio. Pep Set A velocidade de cura é em função do tipo e quantidade de catalisador utilizado. Componentes do processo: - Areia seca; - Resina parte I; - Resina parte II; - Catalisador ( ). 118 2.3.6. Resinas de cura a frio. Cold Box Caixa Fria Da mesa forma, se utiliza e de resina. Todavia, o catalisador não é misturado na forma líquida, e sim, é gasado após a mistura da resina com a areia. Ao final da aplicação do catalisador, o molde já está com a resistência necessária para ser vazado o metal. Diferentemente do Pep Set, é necessário o uso de areia ( ). Seu acabamento é que no processo anterior, entretanto, neste é liberado odor e fumaça muito fortes. 119 2.3.6. Resinas de cura a frio. Cold Box Caixa Fria A velocidade de cura é em função do tipo e quantidade de catalisador utilizado. Componentes do processo: - Areia seca; - Resina parte I; - Resina parte II; - Catalisador ( ). 120

2.3.6. Resinas de cura a frio. Ambas utilizam modelos de madeira; Fornecem moldes de elevada resistência e de alta colapsabilidade, sem necessidade de elevado grau de compactação; Fornecem excelente precisão dimensional e acabamento superficial; Excelente para produção em grande escala (rapidez). Moldes manuseáveis, úteis para: Moldagem por partes; Moldes de grandes dimensões e geometria complexa. 121 2.3.6. Resinas de cura a frio. Mecanismo de cura: AREIA +RESINA (I e II) +CATALISADOR Moldagem convencional Reação de polimerização imediata Tempo de cura: depende do tipo e % de resina/catalisador Moldes de alta resistência e boa colapsabilidade Areias recuperáveis Conhecidos como Reação química da RESINA parte I com um reagente que é a RESINA parte II; A reação é acelerada pelo CATALISADOR. 122 2.3.6. Resinas de cura a frio. Preparação da mistura: Preferível com bomba dosadora (pistão ou engrenagem); Adição de 0,5 A 0,8% de cada parte de RESINA sobre a AREIA; Adição de 5 a 20% de catalisador sobre o bolo. Moldagem/compactação: Manual; Mecanizada (vibração). 123 2.3.6. Resinas de cura a frio. Vantagens do processo: Utilizado para qualquer tamanho de peça, principalmente peças grandes (200t); Boa precisão dimensional; Não necessita de ou calor para promover a cura; Bom acabamento superficial; Permite trabalhar com baixa relação areia metal; Ótima colapsibilidade. 124 2.3.6. Resinas de cura a frio. 2.3.6. Resinas de cura a frio. Desvantagens do processo: Para produção seriada apresenta tempo de cura elevada; Custo elevado da resina e catalisador; Recuperação total da areia exige equipamentos sofisticados e de alto custo; Muita geração de fumaça durante o vazamento nos moldes. RESINAS FURÂNICAS FENÓLICAS ALQUÍDICO-URETANAS CATALISADORES ÁCIDOS ÉSTERES, SULFÔNICOS AMINO-ÁCIDOS 125 126

2.3. Divisão. 2.3.7. Molde cheio. Areia verde Areia seca Processo silicato de Na/CO 2 Areia cimento Moldagem em casca (shell molding) Resinas de cura a frio Areias + ligantes simples Areias + ligantes orgânicos Molde cheio Moldagem a vácuo Moldes congelados Areias sem ligantes Cera perdida A Outros refratários areia 127 COMO MOLDAR? 128 2.3.7. Molde cheio. 2.3.7. Molde cheio. Conhecido como fundição em molde ou processo EPC - Evaporative pattern casting. Modelo é feito em material a uma temperatura menor que a temperatura de fusão do metal: Poliestireno; ou polimetil-metacrilato expandidos. 129 130 2.3.7. Molde cheio. CONFECÇÃO DOS MODELOS: Usinagem de blocos (caso de grandes dimensões e baixa produção); Moldagem de grânulos pré-expandidos em moldes metálicos; Aquecimento com vapor ou água quente grânulos se expandem e se ligam tomando a forma do molde; 2.3.7. Molde cheio. CONFECÇÃO DOS MODELOS: Modelo já deve conter ; Modelo é recoberto com ; Pintura constitui a superfície interna do molde previne queda de grãos de areia, controla a taxa de saída de gases e o acabamento da peça e deve ter, portanto, sua espessura rigidamente controlada. 131 132

2.3.7. Molde cheio. CONFECÇÃO DOS MOLDES: Areia seca de alta fluidez, sem ligantes, é colocada sobre o modelo; Aplica-se somente. Não há compactação. VAZAMENTO: O metal é vazado diretamente : Essencial o controle do tempo de vazamento para evitar colapso do molde; É essencial que a areia tenha permeabilidade adequada, respiros devem ser previstos. 133 2.3.7. Molde cheio. CARACTERÍSTICAS Processo permite geometrias complexas; Alta precisão dimensional; Ausência de defeitos de linhas de partição de moldes; Ausência de retenção de ar; Adequado para pequena e grande produção de ferrosos e não ferrosos: Peso 0,5 a 25 kg Paredes com seções até 3,5 mm 134 2.3.7. Molde cheio. 2.3.7. Molde cheio. (V.F.4) 135 136 2.3. Divisão. Areia verde Areia seca Processo silicato de Na/CO 2 Areia cimento Moldagem em casca (shell molding) Resinas de cura a frio Molde cheio Moldagem a vácuo Moldes congelados Cera perdida A Areias sem ligantes Outros refratários areia Areias + ligantes simples Areias + ligantes orgânicos 137 2.3.8. Moldagem a Vácuo. Apresentado no japão nos anos 70 Modelo é feito em madeira, plástico ou metal, montado em caixas de moldar ocas, conectadas à bomba de vácuo. Confecção dos moldes: Modelo é revestido com película de plástico vácuo é aplicado na caixa de moldar, provocando aderência do plástico ao modelo (vácuo de 0,5 bar ou 5.10-3 kgf/mm 2 138

2.3.8. Moldagem a Vácuo. Utilizado para metais ferrosos e não ferrosos na fundição de peças com pesos de 100-2500 kg e reduzida espessura de parede ~ 3 mm; Processo facilmente automatizável; Processo bastante versátil: pequenas e grandes produções, para pequenas e grandes peças. 139 2.3.8. Moldagem a Vácuo. PROCESSAMENTO Areia seca, de reduzida granulometria, sem aglomerantes, é colocada sobre o modelo revestido com plástico (vácuo é mantido). Vibração para acomodação da areia; Areia é recoberta com película de plástico; Vácuo é feito na caixa contendo areia, produzindo compactação; Ar é injetado no modelo - a película se desprende do modelo, constituindo o molde; Partes do molde são montadas e é feito o vazamento. 140 2.3.8. Moldagem a Vácuo. VAZAMENTO: Metal é vazado diretamente no molde durante vazamento, ar sob pressão é mantido no interior do molde, para evitar colapso da areia; Vácuo é mantido na areia; Ar e gases são retirados do molde pela bomba de vácuo; Desmoldagem é imediata, bastando injetar ar no molde. 2.3.8. Moldagem a Vácuo. AREIAS UTILIZADAS: De reduzida granulometria para prevenir penetração de metal por ação do vácuo; Prevenção da penetração de metal na areia pode também ser feita com uso de pintura cerâmica sobre o filme de plástico; Modelos têm alta durabilidade pois não sofrem erosão na moldagem. 141 142 2.3.8. Moldagem a Vácuo. Filmes de plásticos utilizados: Internamente (em contato com metal): Plásticos de alta deformabilidade como copolímeros etilacetatos, sendo o mais utilizado o etileno vinil acetato. Externamente (para recobrir a areia): Podem ser filmes de menor custo como polietileno de baixa densidade. Espessuras dos filmes: aproximadamente 0,006 mm. 143 2.3.8. Moldagem a Vácuo. Vantagens do processo: Menor custo do material de moldagem; Maior vida de moldes; Não poluentes; Não ocorrem defeitos nos fundidos devidos a ingredientes voláteis na areia de moldagem; Areia 100% recuperável; Produz fundidos de boa precisão dimensional, bom acabamento; Produz fundidos livres de trincas e tensões residuais. 144

2.3. Divisão. Areia verde Areia seca Processo silicato de Na/CO 2 Areia cimento Moldagem em casca (shell molding) Resinas de cura a frio Areias + ligantes simples Areias + ligantes orgânicos 2.3.9. Moldes Congelados - Processo Effset. Mistura de moldagem: Areia + 2-6 % de água ou Areia + 2-8% argila + 2-12% água Técnica: Moldagem convencional; Aplicação de ; aumenta com o congelamento. Molde cheio Moldagem a vácuo Moldes congelados Cera perdida A Areias sem ligantes Outros refratários areia 145 Colapso da areia ocorre após formação de espessura de sólido suficiente para conter o metal Desmoldagem espontânea Areia 146 2.3.9. Moldes Congelados - Processo Effset. PROPRIEDADES DO MOLDE: 2.3.9. Moldes Congelados - Processo Effset. Processo desenvolvido na rússia, anos 70 Ótimas propriedades mecânicas - comparáveis aos moldes obtidos por processo silicato de sódio/co 2 Tempo de bancada pode ser da ordem de 1h Permeabilidade depende da Permeabilidade é a da areia verde e do processo silicato de sódio/ co 2 147 148 2.3.9. Moldes Congelados - Processo Effset. APLICAÇÕES Ligas ferrosas e não ferrosas Peso de gramas até 80 kg Exemplos: ligas de Al (T V ~ 600-700 o c) Ferro nodular (T V ~1400 o c) Bronzes, aços, aços inox 2.3.9. Moldes Congelados - Processo Effset. QUALIDADE DO PRODUTO: Fundidos de boa qualidade superficial em ligas de baixo ponto de fusão; Penetração de líquido no molde pode ocorrer em caso de ligas de ; Estrutura isotrópica, não ocorrem zonas coquilhadas ou colunares; Ação isolante do vapor na superfície do fundido. 149 150

2.3.9. Moldes Congelados - Processo Effset. 2.3. Divisão. Estrutura isotrópica Estruturas anisotrópicas Areia verde Areia seca Processo silicato de Na/CO 2 Areia cimento Areias + ligantes simples Moldagem em casca (shell molding) Resinas de cura a frio Areias + ligantes orgânicos Molde cheio Moldagem a vácuo Moldes congelados Areias sem ligantes Radial Unidirecional 151 Cera perdida A Outros refratários areia 152 Também conhecido como: investment casting, lost wax, fundição de precisão, microfusão. Já conhecido na china e egito há mais de 4.000 anos; Objetos decorativos (esculturas),, ornamentos; Dos processos de fundição, este é um dos que possui maior aporte tecnológico, competindo com produtos usinados ou conformados a partir de pós. As etapas: fabricação do modelo em cera; revestimento do modelo; ESTUFAGEM (100 a 120 C por 24 a 48 h); CALCINAÇÃO do modelo (650 a 1000 C por 12 horas). Ganha importância comercial a partir dos anos 40; Componentes de precisão na industria aeronáutica; : Por esse processo são produzidas palhetas de turbina, componentes de armas e próteses, entre outros. Os principais metais empregados são: aços, aços especiais e ligas de níquel e de titânio. 153 154 Projeto do modelo Injeção Modelo em cera Árvore Banho de lama Remoção do molde Jato de areia Cortes e usinagem Acabamento Inspeção Partículas Deceramento Cura da casca Fusão do metal Vazamento 155 156

TÉCNICA: Modelo feito em cera, por injeção em molde metálico de elevada precisão; Várias unidades, dezenas de modelos são montados em um único canal central formando uma árvore; Árvore é mergulhada em pasta refratária Al 2 o 3, Sio 2, gesso, silicato de Zr e outros refratários de granulometria muito fina + ligantes à base de etil-silicatos, na-silicatos, sílica gel hidratada; Mistura refratária adere à cera; Uma Casca de superfície bastante lisa é formada. 157 Conjunto é mergulhado em leito fluidizado: Casca é revestida com grãos mais grosseiros de materiais refratários à base de zirconita e aluminosilicatos; Secagem por aquecimento: Para desidratação da sílica gel; Casca rígida é formada - espessuras de 5-15 mm; Modelo + casca t e pressão em autoclave; Cera é e gera a cavidade do molde. (V.F.5) 158 Modelos em cera montados em árvore Aspecto da casca PRINCIPAIS ETAPAS DO PROCESSO 1. Matriz da peça/injeção 2. Montagem em cachos (árvore em cera) 3. Revestimento Cerâmico 4. Deceragem 5. Calcinação 6. Fusão - Enchimento 7. Acabamento 8. Controle de qualidade e expedição 159 160 PRINCIPAIS ETAPAS DO PROCESSO 1. Matriz da peça/injeção Nas injetoras, são colocadas as ferramentas em formato negativo das peças a serem produzidas, a na ferramenta onde permanece tempo suficiente para garantir a desmodelagem. 161 162

PREPARAÇÃO DA CERA CANAL DE ALIMENTAÇÃO 163 164 INJEÇÃO DA CERA PRINCIPAIS ETAPAS DO PROCESSO 2. Montagem em cachos (árvore em cera) (ÁRVORE EM CERA) os modelos em cera são unidos a um que também é injetado cera, o que da uma aparência de. 165 166 MONTAGEM DA ÁRVORE MONTAGEM DA ÁRVORE 167 168

PRINCIPAIS ETAPAS DO PROCESSO 3. Revestimento Cerâmico o cacho é levado para lavagem, para que limpe totalmente a superfície do molde. Depois os moldes seguem para um, mergulhados em uma lama cerâmica e areia fina, esse procedimento cria uma parede resistente mecanicamente e termicamente. REVESTIMENTO CERÂMICO 169 170 REVESTIMENTO CERÂMICO REVESTIMENTO CERÂMICO 171 172 REVESTIMENTO CERÂMICO REVESTIMENTO CERÂMICO 173 174

REVESTIMENTO CERÂMICO PRINCIPAIS ETAPAS DO PROCESSO 4. Deceragem Na secagem o molde é levado para um forno. A cera, derrete e escorre pelos canais para um recipiente coletor. 175 176 DECERAGEM DECERAGEM 177 178 PRINCIPAIS ETAPAS DO PROCESSO 5. Calcinação CALCINAÇÃO que melhora a resistência mecânica e térmica dos moldes. Qualquer resíduo remanescente de cera. 179 180

PRINCIPAIS ETAPAS DO PROCESSO 6. Fusão Enchimento FUSÃO-ENCHIMENTO O metal liquido já pode ser vazado, que pela gravidade irá preencher o molde todo formando peças brutas. A casca cerâmica pode ser removida. 181 182 FUSÃO-ENCHIMENTO FUSÃO-ENCHIMENTO 183 184 PRINCIPAIS ETAPAS DO PROCESSO 7. Acabamento ACABAMENTO As peças são separadas por corte ou ponto de quebra e recebem o acabamento específico. 185 186

ACABAMENTO PRINCIPAIS ETAPAS DO PROCESSO 8. Controle de qualidade e expedição Ao final do processo a peça é limpa e inspecionada, visual e dimensional, e expedida ao cliente. 187 188 CONTROLE QUALIDADE 189 190 191 Características de uma casca cerâmica Curar após a cobertura total da árvore; Não apresentar impurezas reativas com o metal; Não apresentar alterações físicas acentuadas pela ação; do calor do metal; Não devem trincar durante a desceragem e a sinterização; Resistentes ao choque térmico; Resistentes à erosão durante o enchimento; Colapsíveis após a solidificação do metal. Preenchimento: Gravidade Centrifugação Desmoldagem por ; 192

VANTAGENS Produtos de excelentes acabamento e precisão; Amplo emprego para ligas Fe e não Fe; Aços diversos e ligas especiais; Geometrias complexas e seções reduzidas; Automatizável (V.F.6), ou Manual (V.F.7) e (V.F.8) DESVANTAGENS Custo do equipamento e da mão de obra; Processo ; Rígido controle em cada etapa do processo; Adequado apenas para grandes séries de peças. 193 194 (V.F.9) 195 196 197 198

2.3. Divisão. Areia verde Areia seca Processo silicato de Na/CO 2 Areia cimento Moldagem em casca (shell molding) Resinas de cura a frio Molde cheio Moldagem a vácuo Moldes congelados Cera perdida A Areias sem ligantes Outros refratários areia Areias + ligantes simples Areias + ligantes orgânicos 199 2.3.11. Processo A Counter gravity Low pressure Air melt alloys Desenvolvido por chandley na década de 70; é colocada em câmara submetida a ; Preenchimento por do líquido; Após certo tempo de solidificação ar é deixado entrar; Refluxo de excesso de líquido volta para o cadinho. 200 2.3.11. Processo A 2.3.11. Processo A Counter gravity Low pressure Air melt alloys Devido à baixa permeabilidade do PROCESSO CERA PERDIDA foi desenvolvido o vazamento A (Counter-gravity Low-pressure Casting) que consiste na sucção do metal através da diminuição da do molde. Além de garantir um melhor preenchimento das seções finas, com esse método os são reduzidos a uma, já que o restante ainda não solidificado - retorna à panela. 201 202 2.3.11. Processo A Counter gravity Low pressure Air melt alloys No caso específico de fabricação de palhetas de turbina esse é o único processo de fabricação indicado dada a geometria, espessuras e o acabamento requeridos para esses componentes. A Figura mostra o molde cerâmico já pronto e as palhetas após a remoção do mesmo. Para garantir a formação de grãos colunares o conjunto molde-metal é aquecido e depois resfriado direcionalmente. 203 2.3.11. Processo A Counter gravity Low pressure Air melt alloys É necessário controle de e de vácuo: Somente a peça é preenchida, não os canais; Portanto, peças livres de canais Peças de elevada qualidade. 204

2.3.11. Processo A Counter gravity Low pressure Air melt alloys APLICAÇÕES: Ligas sensíveis à oxidação; Fundições de precisão que requeiram alto nível de qualidade. (V.F.10) 2.3.11. Processo A Counter gravity Low pressure Air melt alloys VANTAGENS: Eliminação de operações de ; Eliminação de refugos de canais; Economia de custos operacionais, energéticos e de material; Redução de no vazamento; Redução de gases retidos; T vaz pode ser reduzida; Metal é aspirado, logo, não necessita. 205 206 EXERCÍCIOS. EXERCÍCIOS. 1. No seu entendimento, qual seria um bom fluxo de funcionamento de uma FUNDIÇÃO? 2. Com suas palavras, o que seria uma prática de fusão? 3. Vale a pena utilizar retorno para efetuar novas cargas de fusão? Por qual motivo? 4. O que seria um molde colapsável? 5. Por qual motivo, o processo em areia verde é um dos mais utilizados até hoje, mesmo sendo dos mais arcaicos? 6. Por qual motivo se chama Areia Verde? 7. Qual a função da argila? 8. Cite duas vantagens e duas desvantagens do processo de areia verde. 9. Com suas palavras descreva o procedimento para realizar a moldagem com areia verde. 10. O que difere Areia Verde do proc. com Areia Seca? 11. Cite duas vantagens e duas desvantagens do processo de areia Seca. 12. Cite a principal utilização do proc. areia Seca. 13. Como se processa com silicato de sódio e CO2? 14. Qual o principal uso do processo mencionado na pergunta 13? 15. Qual a importância de gerar sílica gel e silicato vítreo? 16. Qual o mecanismo de cura? (suas palavras). 17. Cite duas vantagens e duas desvantagens do processo que utiliza CO2. 18. Cite duas vantagens e duas desvantagens do processo de areia com cimento. 19. Cite duas vantagens e duas desvantagens do processo Shell. 20. Descreva as etapas do processo Shell. 207 21. Por qual motivo as resinas de cura a frio ou caixa fria revolucionaram a tecnologia de moldagem? 22. Qual o processo de cura? 23. Cite duas vantagens e duas desvantagens do processo cura fria. 24. Como procede o processo dito molde cheio? 25. Cite duas vantagens e duas desvantagens do molde cheio. 26. Cite duas vantagens e duas desvantagens do processo de moldagem a vácuo. 27. Como procede o processo dito moldes congelados? 28. Cite duas vantagens e duas desvantagens do moldes congelados. 29. Quais as propriedades dos moldes congelados? 30. Ocorre Têmpera ou formação de fases duras durante o processamento? Explique. 31. Qual a técnica por trás do processo de cera perdida? 32. Descreva brevemente as principais etapas do processo de cera perdida. 33. Por quais motivos esse processo também é chamado de casca cerâmica? 34. Quais características importantes essa casca deve ter e como se faz possível alcançar tais características? 35. Cite duas vantagens e duas desvantagens do processo cera perdida. 36. Por qual motivo também pode ser chamado de cera perdida? 37. No quê consiste o processo A? 38. Qual foi a motivação do seu desenvolvimento? 39. Qual a principal característica do processo A? 40. Cite duas vantagens e duas desvantagens do processo A. 208