A História do Processo de Fundição

História do processo de Fundição

 Embora não haja um consenso, acredita-se que tal processo seja conhecido desde 5000 a.C., quando já se faziam objetos em cobre fundido por meio de moldes em pedra lascada [Rossitti (1993)]. Uma razão plausível para que o cobre tenha sido o primeiro metal fundido pelo homem, de forma não acidental, é o seu baixo ponto de fusão. Ao longo da Idade do Bronze, com início em torno de 3300 a.C., as técnicas de fundição evoluíram. A adição de estanho ou arsênio ao cobre formou a nova liga conhecida como bronze, o que aumentou a dureza do metal e permitiu ao homem produzir armas e armaduras de alta resistência. Entretanto, por muito tempo, materiais em bronze eram considerados artigos de luxo, de modo que seu uso não era estendido a soldados ou plebeus. Naquela época, o processo em “cera perdida”já era conhecido na China e na Mesopotâmia. Achados arqueológicos mostram que, entre 1700 a.C. e 1100 a.C., artesãos da dinastia Shang utilizavam esse processo de fundição para fabricar objetos artísticos de paredes finas, com desenhos sofisticados

Segundo Loper (2003), apesar de o minério de ferro ser encontrado em abundância na natureza, o primeiro fundido de ferro conhecido é considerado relativamente recente, datando de 600 a.C. Trata-se de um tripé de 275 kg produzido na China. Outras fontes indicam que o processo de fundição de ferro era conhecido antes disso e, por volta de 1000 a.C., os chineses já produziam peças de ferro fundido em temperaturas mais elevadas, obtidas em fornos de carvão soprados por foles [Ribeiro (2008)]. Os primeiros fundidos em ferro tinham baixíssima resistência à fratura. Apenas mais tarde introduziu-se o carvão durante o processo de fusão, conferindo maior resistência à peça final. No período romano, de 250 a 100 a.C., a metalurgia do ferro já era largamente conhecida e aplicada na fabricação de machados, ferramentas, charruas, canos e armamento.

Apenas em 1638 d.C., foram registrados os primeiros estudos científicos sobre a resistência dos metais à ruptura, realizados por Galileu Galilei [Ribeiro (2008)]. Inovações no método produtivo foram feitas no século XVII, por meio de incarbonização, que consiste na adição de carbono ao ferro – o que daria origem, futuramente, ao aço [Ribeiro (2008)].. Portanto, “a família dos fundidos de ferro tem uma longa história, enquanto a família dos fundidos de ferro que conhecemos e usamos nas aplicações atuais de engenharia datam da metade do último século” [Loper (2003)]. No Brasil, a primeira casa de fundição surgiu por volta de 1580, em São Paulo, e era destinada à fundição do ouro extraído das minas do Jaraguá e arredores. No decorrer do século XVIII, muitas casas de fundição foram criadas em Minas Gerais, Goiás, Mato Grosso e Bahia. A fundição de ferro passou a ser feita a partir do século XVII e, nos últimos dias do seu domínio, a coroa portuguesa chegou a construir alguns altos-fornos na colônia. A demanda por ferrovias e portos fomentou, por muito tempo, o desempenho das fundições, de modo que os pátios de reparo das companhias ferroviárias e os estaleiros passaram a ter as mais bem equipadas oficinas metalúrgicas do país [Bethell (2002)]. Mais tarde, com a chegada da indústria automotiva e a construção de Brasília, o setor de fundição ganhou novo fôlego, cumprindo um importante papel no desenvolvimento da indústria nacional.

Conceito de fundição

“A transformação dos metais e ligas metálicas em peças de uso industrial, pode ser realizada por intermédio de inúmero processo, a maioria dos quais tendo como ponto de partida o metal liquido ou fundido que é derramado no interior de forma, cuja a cavidade é conformada de acordo com a peça que se deseja produzir.’’ (Vicente Chiaverine).

Fundição é o processo pelo qual os metais ou ligas metálicas em estado líquido (fundido) são vazadas em um molde para a fabricação dos mais variados tipos de peças, objetos decorativos, jóias/bijuterias, carcaças de máquinas, lingotes e outros. Em muitos casos, a fundição é o processo mais simples e econômico de se produzir uma peça, principalmente quando esta é de grande porte, de geometria intrincada ou com canais internos e cavidades. A fundição pode dar origem a peças acabadas, já em seu formato final, ou não. Nesse caso, elas podem passar por processos de conformação mecânica (por exemplo, forja), ajustes dimensionais, soldagem ou usinagem (para peças que serão usinadas é comum deixar um sobre metal). Mas, de modo geral, as peças fundidas passam por processos de acabamento como corte de canais, usinagem, e rebarbação. Quando necessário, as peças também podem passar por tratamento térmico para conferir maior resistência já que as peças fundidas apresentam menor resistência mecânica. Existem vários processos diferentes para se produzir peças fundidas, os mais comuns são: fundição por gravidade, por centrifugação, sob pressão e de precisão.

Características e etapas do processo de fundição

Na metalurgia, a fundição é o processo de vazar metal líquido em um molde, que contém uma cavidade com a forma desejada, e depois permitir que resfrie e solidifique. A parte solidificada é também conhecida como peça fundida, que é ejetada do molde ou tem o molde quebrado para completar o processo. A fundição é mais freqüentemente 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.

Apesar do grande número de variantes do processo de fundição, a obtenção dos diferentes tipos de ferros fundidos pode ser sintetizada de acordo com o fluxograma a seguir:

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Classificação dos processos de fundição

Os processos de fundição podem ser classificados pelo tipo de molde e modelo ou pelo tipo de enchimento (força ou pressão) usada para preencher o molde com metal liquido.

Tipos de moldes:

Podem ser classificados quanto ao tipo de molde em três grupos básicos;

->Areia verde

-O molde usado é descartado. Consiste na elaboração do molde com areia úmida modelada pelo formato do modelo da peça. É o método mais usado e serve para todos os metais.