Análise de Artigo Científico

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA SUL-RIO-GRANDENSE – SAPUCAIA DO SUL

ANDERSON HENRIQUE E EDUARDO ANTUNES

RESUMO DE ARTIGOS CIENTÍFICOS

DECERAGEM POR MICROONDAS NO PROCESSO DE FUNDIÇÃO DE PRECISÃO

CARACTERIZAÇÃO DO RESÍDUO DE CASCA CERÂMICA DO PROCESSO DE FUNDIÇÃO POR CERA PERDIDA PARA EMPREGO COMO POZOLANA

ROL DEL AGLOMERANTE DE SILICE EN FUNDICION DE PRECISION

SAPUCAIA DO SUL

2017

INTRODUÇÃO

O presente trabalho apresenta o resumo de artigos científicos que abordam pesquisas elaboradas no âmbito da Fundição por cera perdida, também denominada de fundição de precisão, possibilitando uma ampliação e aprofundamento de tal processo.

A fundição por cera perdida é de extrema importância para indústria de alta tecnologia, pois possibilita produção de peças com alto grau de complexidade em sua forma e acabamento, sendo atuante principalmente na indústria aeroespacial e automobilística.  

Os artigos em estudo abordarão temáticas quanto à alteração físico-química das ceras utilizadas no processo de fundição por cera perdida. Em seguida, o segundo artigo discorrerá como aglomerantes à base de silicato de sódio podem alterar fortemente a estrutura de fase e as propriedades mecânicas e térmicas do conjunto de moldes. Por fim, serão evidenciadas alternativas de reaproveitamento de materiais, como a casca cerâmica, como solução para redução de custos, além de questões sociais e ambientais, dentro do processo produtivo da indústria de fundição nacional.

DECERAGEM POR MICROONDAS NO PROCESSO DE FUNDIÇÃO DE PRECISÃO

O artigo propõe o estudo das alterações físico-químicas das ceras utilizadas em processo de fundição por cera perdida (fundição de precisão) quando utilizado a radiação por microondas como método de deceragem em comparação ao processo mais convencional, por meio de autoclaves. Por definição, microondas são radiações eletromagnéticas não ionizantes na faixa de freqüências entre 300 MHz e 300 GHz.

A cera utilizada para o experimento possuía a mesma composição das ceras utilizadas para deceragem em autoclaves: EVA (2,50%), BHT (3,00%), Breu (37,5%), Parafina micro (24,0%), Parafina macro (18,0%) e Cera de polietileno (15,0%). O método para a realização do experimento foi através da realização de sucessivos ciclos de deceragem realizados através de um forno de microondas doméstico, com a retirada e análise de amostras a cada uma delas para comparação dos níveis de degradação, em relação às ceras provenientes do processo de autoclave. O estudo não recriou as condições de fundição, somente avaliou a interação da cera com o equipamento de microondas.

O objetivo principal do trabalho foi testar a estabilidade e a reciclabilidade da cera após sucessivos ciclos de deceragem. A característica de aquecimento rápido e seletivo, foi citado como sendo um dos motivadores do trabalho, o que foi avaliado como sendo um possível ponto positivo, o que poderia otimizar o tempo de produção e o consumo de energia. A presença de grupos polares nas moléculas que constituem a cera foi citada como sendo um pré-requisito para a realização do estudo.

As seguintes propriedades da cera foram medidas: temperatura de fusão, teor de cinzas, dureza, índice de refração, expansão volumétrica, espectros característicos no infravermelho e ultravioleta, curvas de viscosidade e curvas térmicas (DSC, DTA e TGA). Ceras para processos de fusão devem possuir as seguintes características: resistência ao ciclo de fabricação do modelo, fidelidade de cópia dos detalhes contidos na matriz de injeção, propriedades físicas a verde adequadas para o seu manuseio e montagem dos cachos, e alta estabilidade dimensional durante o período de secagem.

[pic 1][pic 2]

Figura1 – Cera antes e após a realização da deceragem por microondas.

Após a realização do experimento, a medição das propriedades e comparação com os valores de referência pré-estabelecidos, mesmo que o número de medições seja considerado insuficiente para uma avaliação definitiva, observou-se que a deceragem por microondas apresenta alterações de menor intensidade do que pelo processo de autoclaves, o que significa uma maior estabilidade química e estrutural.        

Os resultados eram esperados já, pois por meio de autoclaves a cera é exposta a vapor d’água (alta temperatura e pressão) durante a fusão, além de agitação mecânica posterior para retirada dessa água, que são tidos como catalisadores da degradação da cera.

ROL DEL AGLOMERANTE DE SILICE EN FUNDICION DE PRECISION

O artigo argentino, originalmente em espanhol, busca mostrar como aglomerantes á base de silicato de sódio podem alterar fortemente a estrutura de fase e as propriedades mecânicas e térmicas do conjunto de moldes, discutindo alguns mecanismos de falha na produção de peças grandes. Artigo faz uma breve descrição de como é formado a lama refratária para recobrimento da cera, para processos de fundição de precisão. Datado de 2002, o artigo descreveu como sendo recente a utilização de silicato de sódio como aglomerante, e apontou a ocorrência de elevadas taxas de falha, principalmente vinculados ao aumento da massa da peça e interação peça-molde. O aumento da massa da peça exige um tempo maior de exposição do molde a altas temperaturas, pois aumenta sua inércia térmica, em decorrência disto, ocorre uma deformação dimensional por fluência (efeito Creep), já a interação peça-molde é potencializada pelo aumento da temperatura de solidificação, e pode acarretar em uma rugosidade superficial inadequada da peça, que acaba tendo resquícios do material refratário desprendidos do molde.

O estudo buscava classificar os mecanismos de falha em moldes cerâmicos aglomerados com silicato de sódio, relacionando com a estrutura e composição do molde. Foi utilizado um molde com 06 (seis) camadas de revestimento aplicadas em uma atmosfera rica em , todas aglomeradas com silicato de sódio, e sinterizadas a 900° C. [pic 3]

Lama refratária primária	Farinha de Zircônio #320
Refratário de revestimento 1° camada	Areia de Zircônio #100
Lama refratária secundária	Farinha de Zircônio #320
Refratário de revestimento 2° a 6° camada	Chamote #30/70

Tabela 1 – Composição das camadas refratárias para molde de fundição de precisão