APS - Fundição

PROCESSOS DE FABRICAÇÃO

PROCESSOS DE FUNDIÇÃO

1. Introdução

Fundição é o processo utilizado para obterem-se objetos vazando metal fundido em um molde preparado com o formato da peça, deixando-se o material solidificar-se por resfriamento.

A fundição é um dos processos mais antigos no campo de trabalho dos metais e data de aproximadamente 4.000 AC, tendo sido empregados desde esta época inúmeros métodos para obtenção da peça fundida.

O Processo de fundição é capaz de produzir:

- Peças complexas e de variados tamanhos

- Vários tipos de metais podem ser fundidos, tais como aços, ferros fundidos, alumínio, cobre, zinco, magnésio e respectivas ligas.

- Permite várias composições desejadas visando: resistência, desgaste, usinabilidade etc.

- Peças sem propriedades direcionais (homogêneas em sua estrutura). Por exemplo: resistência à tração é a mesma em todas as direções.

1.1. Importância da Fundição

Praticamente todo metal é inicialmente fundido. O lingote que dá origem a um metal trabalhado por laminação ou forjamento, é inicialmente fundido em uma lingoteira.

Peças fundidas têm propriedades específicas importantes em engenharia, que podem ser:

Metalúrgicas, físicas ou econômicas. Por exemplo:

As peças fundidas são muito mais baratas que as peças forjadas ou conjuntos obtidos pelo processo de soldagem, desde que a produção passe de certo limite mínimo, que compense o investimento no modelo necessário para a execução do molde para fundição.

As peças fundidas são obtidas já em seu formato final ou próximo dela, proporcionando economia de tempo e material.

As peças fundidas, adequadamente projetadas, possuem propriedades mecânicas homogêneas. Assim, a sua resistência à tração, por exemplo, é a mesma em todas as direções, o que é uma característica desejável para algumas engrenagens, anéis de pistão, camisas para cilindros de motores, etc.

O metal líquido possui a capacidade de escoar em seções finas, de projeto complicado, possibilitando assim a obtenção de formatos que seriam bastante difíceis de obter-se por outro processo.

A forma da cavidade do molde pode ser praticamente a forma definitiva ou quase definitiva da peça desejada.

Cavidade do molde = Negativo da peça

Todos os tipos de fundição têm em comum, fatores fundamentais como:

- Construção de um molde refratário.

- Proporciona o escape ar e gazes formados pelo metal fundido, eliminando assim, alguma falha na peça.

- Possibilidade de desmoldar a peça, principalmente em moldes permanentes.

Desvantagens

Os aços fundidos podem apresentar elevadas tensões residuais, micro porosidade e variações de tamanho de grão. Tais fatores resultam em menor resistência e ductilidade, quando comparados aos aços obtidos por outros processos de fabricação como a conformação a quente.

2. Processos de Fundição

Utilização das peças obtidas pelo processo de fundição:

Equipamentos de Transporte

Geração de energia elétrica

Construção

Mineração

Comunicação

Agricultura

Máquinas operatrizes

Indústria em geral

Na maioria dos casos a fundição é o processo inicial, permite a obtenção de formas praticamente definitivas.

Permite também a fabricação dos chamados lingotes que são submetidos a outros processos mecânicos e transformados em formas definitivas.

Processos de fundição podem ser:

- Por gravidade;

- Sob pressão;

- Por centrifugação;

- De precisão;

3 Fenômenos que ocorrem durante a solidificação

Transição do estado líquido para o sólido.

3.1. Cristalização

Aparecimento das primeiras células cristalinas unitárias

Nucleação e Crescimento

Dendrita é o conjunto formado pelo eixo principal