UTILIZAÇÃO DE UM SOFTWARE COMPUTACIONAL (SOLID CAST®) PARA DIMENSIONAMENTO E SIMULAÇÃO DE UM PROJETO DE FERRAMENTAL PARA FUNDIÇÃO

SOCIEDADE EDUCACIONAL DE SANTA CATARINA – SOCIESC

INSTITUTO SUPERIOR TUPY – IST

FÁBIO RICARDO DA SILVA

PROCÓPIO JOSÉ MAÇANEIRO NETO

UTILIZAÇÃO DE UM SOFTWARE COMPUTACIONAL (SOLID CAST®) PARA

DIMENSIONAMENTO E SIMULAÇÃO DE UM PROJETO DE FERRAMENTAL

PARA FUNDIÇÃO.

Joinville

2006

FÁBIO RICARDO DA SILVA

PROCÓPIO JOSÉ MAÇANEIRO NETO

UTILIZAÇÃO DE UM SOFTWARE COMPUTACIONAL (SOLID CAST®) PARA

DIMENSIONAMENTO E SIMULAÇÃO DE UM PROJETO DE FERRAMENTAL

PARA FUNDIÇÃO.

O presente trabalho tem como principal objetivo a aplicação de técnicas de simulação computacional, ao desenvolvimento de um ferramental para produção de corpos de prova cilíndricos com 50 mm de diâmetro.

Joinville

2006

FÁBIO RICARDO DA SILVA

PROCÓPIO JOSÉ MAÇANEIRO NETO

UTILIZAÇÃO DE UM SOFTWARE COMPUTACIONAL (SOLID CAST) PARA

DIMENSIONAMENTO E SIMULAÇÃO DE UM PROJETO DE FERRAMENTAL

PARA FUNDIÇÃO.

Este trabalho foi conferido e aprovado pela Banca Examinadora do Instituto Superior Tupy, dando o grau de Bacharel em Engenharia de Fundição aos seus autores.

Joinville, ____de _______________de __________ .

______________________________________

Prof. Msc. Rosineide Junkes Lussoli – IST

Coordenadora do Curso de Engenharia de Fundição

______________________________________

Prof. Dr. Márcio de Ferreira Hupalo – IST

Orientador

_____________________________________

Profª. Ibere Duarte – IST

Membro de da banca examinadora

______________________________________

Sr. Silvio Felesbino - Fundição Sociesc

Membro de da banca examinadora

AGRADECIMENTOS

A Deus, pelo Dom da nossa vida e com ela a oportunidade de estarmos em constante

aprendizado;

A nossa família, que entenderam os nossos momentos de ausência, apoiando-nos e

incentivando-nos sempre com seu carinho e companheirismo;

Ao nosso orientador, Professor Marcio Ferreira Hupalo pelo acompanhamento e lúcidas

considerações e pelo estimulo, ao Professor Ibere Duarte, pela sugestão e pela ajuda dispensada na discussão do trabalho.

Aos nossos companheiros de curso, cada um em especial que, com sua alegria e

foram exemplo de amizade, foram motivação nos momentos de fragilidade.

RESUMO

O objetivo principal do presente trabalho é a aplicação de técnicas de simulação computacional, ao desenvolvimento de um ferramental para produção de corpos de prova cilíndricos com 50 mm de diâmetro. O software utilizado foi o Solid Cast®, em sua versão básica. A simulação teve como ponto de partida um ferramental pré-existente na Instituição, que permitia a obtenção de três corpos de prova de 25 mm de diâmetro por molde. No desenvolvimento do ferramental adotou-se a configuração de dois corpos de prova por molde, para fins de otimização da distribuição de massa e da condição de transferência de calor no interior do molde. Ao todo foram realizadas seis simulações para verificar as dimensões do sistema de alimentação e as condições de solidificação dos corpos de prova. Após a realização da simulação, a placa modelo foi confeccionada em madeira e os corpos de prova vazados em moldes de areia quimicamente ligada. Os corpos de prova fundidos foram caracterizados com auxílio das técnicas de raios-X e microscopia óptica. Os resultados de raios-X mostram a ausência de rechupes e porosidades ao longo da seção dos cilindros. A microestrutura da liga foi caracterizada como perlítica no estado bruto de fundição, apresentando grau de nodularização de 95% e em média 229 nódulos/mm2. Os resultados mostram que a utilização da placa modelo para a obtenção de corpos de prova de 50 mm de diâmetro é bastante viável.

ABSTRACT

The present work aimed in the application of computational techniques to the development of patterns used in the production of 50 mm diameter cylinders. The software used was the basic version of Solid Cast®. The start-point for simulation was a pattern consisting of three 25 mm diameter cylinder, previously developed on the Institution. A configuration of two cylinders per mould was adopted, in order to best satisfy both mass distribution and heat transfer conditions. Six simulations were conducted to verify the dimensions of the gating system and the solidification condition. The pattern was obtained in wood. Pouring of samples was conducted in chemically-bonded sand moulds. The characterization of the as-cast samples was performed by X-ray and optical microscopy techniques. X-ray results show the absence of shrinkage and porosity. The microstructure of the as-cast state was characterized by the presence of 99% pearlite, nodularity of 95% and 229 nodules/mm2.