Fundicion

Areias de Fundição

Nas areias utilizadas como molde, um fator essencial é o pH que sempre tem de ser monitorado. A granulometria média é de 0,05 mm a 2 mm (peneiras 10 a 270).

Os tipos de areia existentes são: sílica, cromita, zirconita, olivina, chamote e cerabeads.

1. Tipos de areias:

• Sílica (óxido de silício – SiO2)

• Cromita (FeOCr2O3) – alta condutividade térmica (ideal para peças pequenas)

• Zirconita (silicato de zircônio – ZrO2SiO2) densidade: 4,7

o Baixa molhabilidade no Fe

• Areia base olivina

o Forsterita (2MgO. SiO2) e faialita (2FeO. SiO2).

• Areia base Chamote

Quadro Geral das características da Areia

Composição Química/características Sílica Cromita Zirconita Olivina Chamote

SiO2 (%) 99,02 1 a 2 30 a 34 40 a 43 52 a 60

Al2O3 (%) 0,049 12 a 25 0,5 a 1 1 a 2 43 a 45

Cr2O3 (%) 36 a 50 - - -

MgO (%) 0,031 13 a 18 - - -

ZrO3 (%) 64 a 68 - -

FeO3 (%) 0,019 15 a 25 1 a 2 - -

FeO (%) - - - 5 a 7 -

Características físicas

Densidade real (g/cm3) 2,2 a 2,65 4,45 a 4,65 4,6 a 4,7 3,25 a 3,4 2,6 a 2,7

Densidade aparente (g/cm3) 1,7 2,7 a 2,9 3 a 3,1 2,1 a 2,3 1,35

Dilatação média até 1000ºC (%) 1,5 0,9 0,4 1,1 0,6

Tf (ºC) 1750 2200 2550 1800 1840

Ts (ºC) 1350 a 1450 1350 a 1500 140 1250 a 1600 -

Dureza (Mohs) 6 a 6,5 5,5 a 7 7 a 7,5 6,5 a 7 -

Expansão Térmica a 871ºC(mm/mm) 0,457 0,127 0,076 0,203 -

Faixa de módulo (AFS) 25 – 180 50 – 90 95 – 160 40 – 160 -

Reação química à alta temperatura Ácida - Neutra Básica - Neutra Ácida - Neutra Básica -

• Areia-base cereabeads – sinterização da mulita (3Al2O3-2SiO2) + alumina e Kaolin (61% de Al2O3 e 37% de SiO2)

- Ts – 1650ºC

- módulo de finura: 15 – 130 AFS

- Alta refratariedade

-Ligas

 Ferro fundido

 Alumínio

 Aços

Quadro comparativo entre cerabeads e outras areia

Cerabeads Zirconita Cromita Sílica

Densidade (g/cm3) 1,69 2,99 2,81 1,58

Refratariedade (ºC) 1825 1825 1880 1730

Expansão Térmica (%) Traços 0,18 0,47 1,39

Vantagens Desvantagens

- elevada fluidez;

- alta temperatura de sinterização;

- alta dureza do grão;

- boa resistência ao choque térmico;

- composição química estável;

- boa resistência à abrasão;

- alta estabilidade térmica a elevadas temperaturas.

- elevado preço;

- baixa condutividade térmica;

- alto calor específico, que significa a dificuldade