A Fundição

Vazamento de latão-Lisboa

Na metalurgia, a fundição é o processo de colocar metal líquido em um molde, que contém uma cavidade com a forma desejada, e depois permitir que resfrie e solidifique. A parte solidificada é conhecida como peça fundida, que é tirada do molde ou tem o molde quebrado para completar o processo. A fundição é mais frequentemente usada para fazer peças complexas que seriam difíceis ou mais caras de se fazer por outros métodos.Os processos de fundição são conhecidos há milhares de anos, e amplamente utilizados em esculturas, especialmente em bronze, jóias em metais preciosos, armas e ferramentas. As técnicas tradicionais de fundição incluem a fundição por cera perdida, fundição por espuma perdida, fundição em coquilha e fundição em areia. O processo moderno de fundição está dividido em duas categorias principais: fundição dispensáveis ​​e não dispensáveis. Ele é ainda dividido pelo material do molde, tais como areia ou metal, e método de vazamento, tais como por gravidade, a vácuo ou a baixa pressão.

Modelo ou molde (conforme a região) é o nome dado normalmente à peça que servirá para imprimir no molde de fusão ou forma ou negativo do componente a ser fundido.

Após usinado e tratado termicamente, o componente vai para a pintura, adquirindo aparência idêntica ao original

Peça original

Para evitar confusão devido aos regionalismos dos termos, será utilizado neste artigo o termo molde para a forma de fundição, e modelo para a peça que servirá de macho de impressão da cavidade receptora de material liquefeito, ou forma de fundição, ou molde de fundição.

Os quatro componentes que representam etapas do processo de fundição

No caso do Brasil, é necessária esta padronização devido às várias etnias e diferentes crenças e portanto nomenclaturas variáveis. A nomenclatura adotada segue a utilizada no Paraná, que obedece a ABNT.

Para que haja uma confecção de um molde dentro das medidas corretas, são necessárias algumas modificações de natureza dimensional no modelo devido ao processo de fundição:

O modelo deve ser ligeiramente maior que a peça original, já que se deve levar em conta a contração tridimensional desta quando da solidificação. Existem normas que devem ser seguidas conforme os metais ou ligas a serem fundidas, estas são disponíveis em tabelas ou ábacos.

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As superfícies do molde devem respeitar ângulos mínimos em relação ao modelo, com o objetivo de não danificar os formatos tomados pela areia durante a extração da peça que serve como modelo. Este ângulo é denominado ângulo de saída.

Devem ser incluídos no molde canais de alimentação e respiro para o vazamento de excessos de material fundido e para a saída do ar.

Se necessário, devem ser incluídos prensos, que são prolongamentos que servem para a colocação do macho, pois a forma muitas vezes consiste em duas peças, um macho e uma fêmea, estando em seu centro a parte oca que servirá de negativo para ser preenchida pelo material liquefeito. A função dos prensos é prender uma peça à outra.

Fabricação do modelo

Para a confecção do modelo que servirá para imprimir na forma de areia o formato da peça a ser fundida, geralmente é utilizada madeira, plásticos como o uretano, metais como o alumínio ou o ferro fundido. Muitas vezes, se utiliza a própria peça como modelo, porém esta passa por um processo de aumento tridimensional, geralmente com a aplicação de diversas camadas de tinta ou resina, por exemplo para compensar o efeito da contração da peça fundida após o seu resfriamento.

Bipartição do modelo

Geralmente, fabricam-se dois semi-modelos correspondentes a cada uma das partes do modelo principal que é necessário fabricar. Muitas vezes, dependendo da geometria da peça, são confeccionados moldes macho e fêmea, os semi-modelos porém são considerados machos. Em algumas regiões a forma de fundição é chamada de caixa de machos, nomenclatura também adotada pelas normas técnicas.

Também pode-se cortar o modelo ao meio, ou para ser impresso em duas formas, um erro comum que se comete neste processo de corte, é a não observação da espessura da lâmina de serra que cortou-o depois de acabado, por isso, é comum confeccionar estes com sua matéria bruta (antes da formação destes) já preparada antes da usinagem.

Devido ao processo de utilização de dois semi-modelos (ou duas metades) para imprimir as duas cavidades da forma, notamos em algumas peças depois de prontas uma espécie de marca separando-a em duas metades, esta é a impressão dos moldes.

Compactação da areia em redor do modelo

Para a compactação da areia em redor do modelo, cada semi modelo é colocado sobre uma tábua, esta em seguida é cercada por quatro tábuas para formar uma caixa. A caixa contendo a peça molde é preenchida com areia de fundição. Em seguida é feita a compactação em cada forma e viradas 180 graus.

São retirados os moldes, e são feitos os canais de respiro (ou vazamento). Após este processo são montadas as duas metades, ou seja, os dois blocos formando uma peça em cujo interior está o negativo (cavidade) a ser preenchido pelo metal em fusão. Areias de fundição atualmente são sintéticas, não no sentido químico, mas porque são uma mistura de vários tipos de areias, ligantes argilosos tais como a bentonita e outros aditivos. O componente crítico da areia refratária é o cristal de quartzo, um material de toxicidade conhecida. O componente desagregado mais perigoso é a farinha de sílica ou areia de faceamento, que é esparramada no molde, por um saco pequeno.

Em uma instalação de alta produção o molde é executado em uma máquina de moldagem. Este equipamento é projetado para compactar a areia firmemente na caixa de moldagem, minimizando desta forma o esforço físico do moldador e melhorando a qualidade do molde.

Vale lembrar que as técnicas de moldagem por máquinas apresentam ainda problemas de vibração e de ruído.

Fabricação do macho

O macho é um elemento refratário colocado no molde para definir uma cavidade ou espaço vazio no fundido final. Uma vez que o material irá fluir em volta do