O DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E SUAS TECNOLOGIAS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

Relatório da Aula Prática:

Fundição

Clara Fernanda Borges Dantas

Júlia Ferreira Leita

Matheus Cruz Vilanova

São Cristóvão, SE

8 de março de 2018

Relatório da Aula Prática:

Fundição

Relatório apresentado como requisito parcial para obtenção de nota na disciplina Processos de Fabricação I, sob orientação da professora Dra. Alessandra Gois Luciano de Azevedo.

São Cristóvão, SE

                                                     8 de março de 2018

1. INTRODUÇÃO

Fundição é um processo de fabricação no qual os metais ou ligas metálicas em estado líquido, também conhecido como fundido, são despejados em um molde para fabricação de peças industriais, peças automotivas, objetos de decoração, joias ou bijuterias, entre outros. Esse tipo de processo de fabricação ainda é muito utilizado até hoje visto que possibilita a fabricação de peças grandes ou com geometria complexa de forma econômica.

Confeccionar o modelo, o molde, a caixa de macho e o massalote são etapas que fazem parte do processo de fundição. O modelo pode ser de madeira, de metal, de plástico ou de gesso e é o objeto que dará a forma à peça, para sua confecção é preciso prever a contração do metal após a solidificação, pois afetará as dimensões finais da peça. O molde é a área na qual o metal líquido é colocado para que se obtenha a peça, geralmente é feito de material refratário. Caixa de macho ou apenas macho é o objeto, também feito de material refratário, cuja função é formar espaços vazios, como furos ou reentrâncias, na peça. Já o massalote é uma reserva de metal para compensar a contração do metal liquido ao se resfriar, para maior êxito no processo de fundição é necessário obtenção das dimensões do massalote a partir de cálculos.

A força utilizada para preencher o molde durante a fundição interferira no tipo de molde. Existem dois tipos de forças utilizadas para preencher o molde, são elas: por gravidade ou por pressão. Ao utilizar a força da gravidade é utilizado molde em areia verde, em casca, molde permanente (molde metálico) e cera perdida. Já quando a força utilizada é por pressão, o recomendado é o molde metálico e o processo de fundição é chamado de injeção.

Um dos processos de fundição mais utilizado é o processo por areia verde. A areia base usada no processo para confecção do molde é feita de sílica, cromita ou zirconita, mais argila e água. O molde é preparado a partir da compactação da mistura em uma caixa sobre o modelo que dará o formato da peça. Após a preparação do molde, o metal é vazado, de forma que seu escoamento seja laminar, pelo canal de alimentação no molde. Depois da solidificação, a peça é desmoldada e a areia pode ser guardada para uma futura reutilização.

Como o processo de fundição por areia verde tem o custo mais baixo dentre os outros métodos, é o mais utilizado nas indústrias e é o mais simples a ser executado, será o processo escolhido para praticar no laboratório.

1. OBJETIVOS

Praticar o processo de fundição em areia para que, assim, possa ser compreendido melhor o conhecimento passado em sala de aula.

1. PARTE EXPERIMENTAL

Na aula experimental realizada no dia 23/02/18 foi realizado dois processos de fundição: Squeeze casting e fundição por areia verde. A seguir será explicado o procedimento experimental de cada um desses processos.

1.  Squeeze Casting

Squeeze casting, também conhecido como fundição por aperto (compressão), é um processo desenvolvido recentemente em comparação ao processo de fundição por areia e consiste na solidificação do metal em um molde metálico sob a aplicação de altas pressões. Esse processo é realizado de maneira simples, como será detalhado abaixo, e não requer um alto custo.

A técnica de Squeeze Casting foi demonstrada pelo colega de turma, Abner Wesley Gomes. Primeiro, o forno foi ligado para que o metal, colocado no cadinho dentro do forno, fosse fundido. O metal utilizado nesta prática foi o alumínio proveniente de latas de cerveja. A temperatura do forno para fundir o alumínio foi de 720°C. Essa técnica de fundição também requer que o molde esteja aquecido. Então, outro forno foi ligado a 450°C e o molde colocado para aquecimento.

Quando os fornos atingiram as temperaturas selecionadas, o cadinho foi retirado do forno para que a escória, impurezas do alumínio como, por exemplo, a tinta que cobria a lata, fosse retirada, com o bastão, do alumínio fundido. Após a retirada da escória, levou-se o cadinho de volta ao forno para que o mesmo recuperasse o calor perdido e, assim, a fundição ocorre a 720°C.[pic 1][pic 2]

Após o alumínio atingir novamente 720°C, o molde foi retirado do forno e colocado no chão. Logo em seguida, o cadinho foi retirado do forno e o alumínio líquido despejado no molde. Segundos depois, o metal já estava solidificado e então foi retirado do molde para que pudesse visualizar a peça fundida, ver Figura 2 abaixo.

Nessa primeira fundição, não foi colocada a pressão para que pudesse ser feita uma comparação entre os resultados obtidos sem e com a técnica de Squeeze Casing. A partir da Figura 2, é possível notar que a peça teve rechupe que é considerado um tipo de defeito.[pic 3][pic 4]

Rechupe ocorre durante o processo de solidificação quando os gases que existem dentro do metal líquido não são eliminados. O rechupe pode ser evitado com um pojeto de massalote bem feito.

Para demosntrar o procedimento da técnica de Squeeze Casting, foi feito o mesmo passo a passo descrito acima. No entanto, após derramar o metal líquido no molde foi utilizado um pulsão para fechar o molde. De forma rápida para que não perdesse muito a temperatura de 720°C, o molde foi colocado na prensa hidraúlica e uma pressão de 10 toneladas foi feita durante 30 segundos.