Fundição

Sabemos que o metal é fundido há pelo menos 3.000 a.C, e ao longo do tempo, a prática tornou-se cada vez mais sofisticada à medida que a compreensão dos metais e as suas propriedades se tornaram mais claras.

A Fundição é um dos primeiros processos industriais utilizados na produção de artigos de metal.

Atualmente podemos citar: blocos de motores, cabeçotes, caixas de câmbio, carcaças, rodas para automóveis e veículos pesados, entre outros fabricados por este processo.

As peças fundidas na empresa em estudo são de Alumínio e suas principais aplicações na área automotiva e de transportes.

Segundo a ABAL (Associação Brasileira do Alumínio), o elemento quimico Alumínio possui ponto de fusão à temperatura de 660°C, o que é relativamente baixo comparado ao do aço, cujo valor é 1570°C, mas devido a esta condição é um dos mais versáteis materiais utilizados na engenharia, arquitetura e indústria em geral.

Para o processo de Fundição da empresa em estudo, existem os seguintes equipamentos: fornos do tipo cadinho a óleo diesel, ventoinhas, moinhos para areia, misturadores, caçambas de carregamento e coleta, esteiras transportadoras, dosadores vibratórios, entre outros.

As peças de alumínio são produzidas de acordo com o seguinte fluxograma:

Etapas do processo de fundição

– desenho da peça

– projeto do modelo

– confecção do modelo (modelagem)

– confecção do molde (moldagem)

– confecção de machos (permitem a obtenção de furos)

– fusão do metal

– vazamento no molde

– limpeza e rebarbação

– controle de qualidade

Fundição em areia

Na fundição em areia, o vazamento de metal líquido em moldes de areia é uma das mais antigas artes industriais.

Ainda é utilizado quando as peças fundidas são requeridas em pequenas quantidades, de tamanho excepcionalmente grande ou muito intricadas.

Forno Cadinho Basculante

Por se tratar de uma maneira mais econômica optamos em colocar em nossa empresa fornos cadinhos basculantes.

Estes modelos, com basculamento no centro de gravidade, usam um redutor de rosca sem fim para facilitar a operação.

O basculamento manual é operado por um volante. A rosca sem fim elimina a possibilidade de movimentação acidental do cadinho.

O investimento inicial para este tipo de equipamento é mínimo e a manutenção é baixíssima, devido a construção robusta e a alta qualidade do revestimento refratário.

Figura 1 – Forno Cadinho Basculante

Dentro da indústria, todos os equipamentos possuem uma aplicação proveitosa. Eles cobrem a faixa inteira das necessidades de uma fundição moderna.

A maioria dos metais absorve os gases, formando uma casca superficial, que de certa forma protege contra a absorção de hidrogênio e oxidação.

Desmoldagem, limpeza e rebarbação são os processos que ocorrem após a solidificação do metal.

Com equipamentos especiais para a fundição, a areia é aproveitada, para separação da peça quente da areia, que é levada a silos.

No percurso, polias magnéticas separam pedaços de canais, rebarbas e resíduos metálicos.

As peças são levadas para a limpeza grosseira (remoção de canais e alimentadores) e limpeza da superfície (feita principalmente por jatos de areia).

Outro processo de limpeza é o tamboreamento, onde o recipiente cilíndrico tem uma rotação de até 50 rpm.

Peças em forma de estrela são colocadas junto às peças fundidas. A limpeza também pode ser realizada com jatos d’água.

Por fim, a rebarbação remove protuberâncias metálicas em excesso por meio de marteletes ou esmeris.

Figura 2 - Rebarbação

Moldagem em areia

Os moldes devem suportar o peso do metal líquido, a ação erosiva do metal no momento do vazamento, gerar menor quantidade de gás ou facilitar a fuga dos mesmos para a atmosfera.

O recipiente do molde, caixa de moldagem, geralmente metálico deve suportar o socamento da areia e normalmente é constituído de duas partes, conforme figura abaixo.

A moldagem em areia verde é o mais simples e generalizado, consistindo em compactar, manualmente ou com uma máquina de moldar, a areia de fundição (areia silicosa – 100 partes/peso, argila – 20 partes/peso e água – 4 partes/peso) sobre o modelo colocado ou montado na caixa de moldar.

As máquinas de moldar são utilizadas em produção em série de peças com qualidade superior. O metal é imediatamente vazado após a confecção da cavidade do molde.

O processo ocorre conforme esquema a seguir.

A areia deve ter plasticidade e consistência, moldabilidade, dureza, resistência, refratariedade etc. Para a confecção dos machos, a areia deve apresentar após estufada (seca) alta dureza, permeabilidade e inalterabilidade devido à adição de aglomerantes como o silicato de sódio, cimento portland, resinas, piche, melaços, farinha Mogul, óleos etc. Os componentes são misturados antes da homogeneização com água.

Após de desmoldagem, a areia é peneirada e reaproveitada em um índice de recuperação de até 98%.

Estrutura soldada

A carcaça externa dos fornos é feita de chapa de aço 1020 calandrada com solda