PROJETO DE FUNDIÇÃO DE HÉLICE DE BOMBA

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ COORDENAÇÃO DE TECNOLOGIA EM FABRICAÇÃO MECÂNICA

CURSO DE TECNOLOGIA EM FABRICAÇÃO MECÂNICA

Ana Carolina do Amaral

Cristtofer Jhonatan dos Santos

Igor Araujo de Schipper

João Henrique Kotviski

Leandro Aparecido Marinho

Lucas Francisco Ferreira Pereira

Paloma Ribeiro Alves

Pedro Henrique Orchel de Farias

PROJETO DE FUNDIÇÃO DE HÉLICE DE BOMBA

Ponta Grossa

2017

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Ana Carolina do Amaral

Cristtofer Jhonatan dos Santos

Igor Araujo de Schipper

João Henrique Kotviski

Leandro Aparecido Marinho

Lucas Francisco Ferreira Pereira

Paloma Ribeiro Alves

Pedro Henrique Orchel de Farias

PROJETO DE FUNDIÇÃO DE HÉLICE DE BOMBA

Trabalho apresentado como requisito parcial para aprovação na Disciplina de Projetos de Fundição, do Curso de Tecnologia em

Fabricação Mecânica da Universidade Tecnológica Federal do Paraná.

Prof. Dr. Denilson  J. M. de Aguiar

Ponta Grossa

2017

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RESUMO

O presente trabalho descreve a fundição por meio de areia com silicato de sódio, de uma hélice de bomba, detalhando passo a passo o seu processo desde a parte de projeto, mostrando os cálculos feitos antes de pôr em prática, até a peça fundida final.

O projeto teve por início a definição da peça a ser fundida, bem como o material a ser usado como modelo, visando melhor qualidade na fundição. Foi decidido então fundir uma hélice de bomba utilizando um modelo feito de poliestireno (isopor). Para obter o resultado esperado foram feitos diversos cálculos, nos quais serão mostrados posteriormente, e com base nesses cálculos foi iniciado um projeto no SolidWorks, e com isso foi construído então a peça fundida final.

Palavras-chave: areia, projeto, cálculos, poliestireno, fundição.

1. INTRODUÇÃO

Os modelos de poliestireno podem dar vida aos mais variados tipos de peças que podem ser utilizadas nas mais diversas funções da indústria. É uma técnica bastante usual pelo seu baixo custo de produção, porém não apresenta uma boa qualidade superficial da peça que será fundida, neste projeto foi empregado o poliestireno por não disponibilizarmos de grandes recursos financeiros, já que um modelo mais preciso, como madeira ou metal, iria sair com um custo mais elevado.

2. OBJETIVO

Realizar a fundição de uma hélice de bomba por meio de areia com silicato de sódio, aplicando os conceitos adquiridos de um conjunto de disciplinas, dando ênfase na matéria de projetos de fundição.

3. CÁLCULOS

Para início do projeto foram feitos cálculos de dimensionamentos do massalote, canais de alimentação, taxas de resfriamento e outros cálculos complementares para que a peça a ser fundida tivesse boa qualidade e com ótimo rendimento metalúrgico. Estes foram realizados em planilhas do software Google Drive, onde seus resultados são mostrados nos Apêndices 1 e 2.

4. EQUIPAMENTOS E PRODUTOS UTILIZADOS

Abaixo os equipamentos e materiais utilizados:

1. Areia de sílica

1. Silicato de Sódio

1. Poliestireno (isopor)

1. Cortador de Poliestireno à resistência

1. Cola para Poliestireno

1. Papelão

1. Transferidor

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1. Esquadro

1. Compasso

1. Marcador permanente

1. Caixa plástica

1. Caixa do molde

1. Carrinho de mão

1. Espátulas

1. Soquetes

1. Cadinho

1. Aluminio

1. Pá

1. Gás de CO2

1. Tesoura

1. Talco

1. Notebook

1. Software SolidWorks

1. Software Google Drive

1. Forno de indução

1. EPI’s para fundição

[pic 1]

5. PREPARAÇÃO DO MODELO

O modelo, assim como o massalote e canais de alimentação foram todos confeccionados baseados no projeto realizado pelo software SolidWorks. Após o

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desenvolvimento dos desenhos (ilustrados nos Apêndices 3 ao 8), foram feitos gabaritos de papelão do modelo da peça, para facilitar a projeção do mesmo nas placas de poliestireno. Os canais e massalote foram construídos separadamente do modelo e posteriormente unidas com a cola para poliestireno.

[pic 2]

6. PREPARAÇÃO DA AREIA

Para a preparação da primeira caixa de molde, utilizamos 35 quilogramas de areia de sílica misturados com, aproximadamente, 3 Kg de silicato de sódio; para a segunda, foram usados 25 quilogramas de areia para 2 Kg de silicato de sódio. Ambas as misturas foram realizadas de forma manual, conforme ilustra a imagem abaixo.

[pic 3]

7. PREPARAÇÃO DO MOLDE

Após colocado o modelo no molde, o mesmo é coberto pela areia de sílica preparada, deve prestar atenção pois é necessário preencher todo o espaço em torno do

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modelo. Conforme a areia é adicionada, é preciso compactá-la para que a mesma não tenha um grau de porosidade elevado.

Após corretamente compactada a areia é utilizado uma ventosa que está diretamente ligada a um cilindro de CO2, este reage com o silicato de sódio promovendo o endurecimento do silicato que está devidamente misturado a areia, assim pode-se assegurar que o molde resista às pressões internas que o metal líquido exerce. Foram feitos alguns furos na areia do molde para facilitar a reação do CO2 com o silicato de sódio.