Fundição

Fundição

Resumo

Este trabalho aborda resumidamente o tema fundição, que é, e vem sendo cada vez mais ampliado e usado nas indústrias metal mecânicas.

1. Introdução

O objetivo deste documento é esclarecer aos leitores a história e os tipos de processos mais usados na fundição.

2. Fundição

Fundição: É o processo de fabricação de peças metálicas que consiste essencialmente em encher com metal líquido a cavidade de um molde com formato e medidas correspondentes aos da peça a ser fabricada.

Figura 1. Processo de fundição. Vazamento de metal líquido em molde.

3. História

A fundição começou a ser usada pelo homem mais ou menos a 3000 a.C. Fundiu-se primeiro o cobre, depois o bronze, e, mais recentemente, o ferro, por causa da dificuldade em alcançar as temperaturas necessárias para a realização do processo.

4. Tipos de Processos de fundição

Existem vários tipos de processo de fundição, entre eles:

• Fundição utilizando Molde de Areia

• Fundição em Casca (Shell-mold)

• Fundição utilizando Cera Perdida

• Fundição por Centrifugação

• Fundição a vácuo

• Fundição utilizando Moldes Permanentes

• Fundição Sob Pressão

• Fundição Continua

4.1- Moldes de Areia

É o método mais utilizado na fundição. Esse processo consiste em assentar o modelo na areia, de forma a se obter a forma da peça a ser fundida no molde.

A moldagem em areia pode utilizar dois tipos de areia: a areia comum ou a areia sintética.

Dentre as areias comuns está a areia verde. A areia verde é composta essencialmente de areia

silicosa, de argila e de água. A areia sintética tem a seguinte composição em porcentagem em peso:

80% de areia, 16% de argila e 4% de água.

Figura 2. Fundição em areia verde.

4.2- Fundição em Casca - “Shell-Mold”

No processo Shell-Mold também se utiliza a areia. Esse processo consiste em utilizar um modelo de material metálico ferroso ou alumínio,

que é aquecido entre 175° e 370°C. Então é feito um recobrimento de material como o silicone. É colocado dentro de uma caixa de areia. Está caixa então é movimentada. A areia fica então aderida à superfície do modelo. Essa “casca” (Shell) é curada por um período curto de tempo e será o molde para a posterior fundição da peça.

Figura 3. Fundição em Casca.

4.3 – Fundição utilizando Cera Perdida

A primeira etapa desse processo consiste em injetar cera na matriz para a confecção dos modelos. Esses modelos de cera são conectados a um canal central. Sobre os modelos é depositada uma pasta refratária, que pode ser constituída por várias camadas, formando o molde. Quando o molde endurece, ele é aquecido para que a cera derreta e seja retirada do molde. Após a retirada da cera, o metal líquido é vazado no molde. Após a solidificação do metal ou liga, o molde é quebrado e são retiradas as peças, as quais são separadas do canal central e feito o acabamento final.

Figura 4. Modelo de cera (vermelho) e as peças produzidas.

4.4- Fundição por Centrifugação

Nesse processo o molde tem um movimento de rotação. A força centrifuga faz com que o metal líquido vá de encontro às paredes do molde, onde solidifica. O cilindro que atua como molde rodeado por uma camisa de água. A figura 5 ilustra o processo de fundição por centrifugação.

Tubos de ferro fundido, utilizados em suprimento de água, são produzidos dessa forma.

Figura 5. Sistema de fundição centrífuga.

4.5- Fundição a Vácuo

Esse processo é semelhante ao de fundição com areia verde. A diferença está na existência de vácuo que facilita o preenchimento do molde.

Figura 6. Fundição a Vácuo

4.6- Fundição utilizando moldes permanentes

Uma das aplicações mais importantes de moldes permanentes, que são moldes metálicos, é na produção de lingotes. Lingotes são fundidos de forma cilíndrica ou prismática, os quais são processados termomecanicamente.

Podem ser também produzidos moldes metálicos para a produção de peças, como no caso dos processos apresentados anteriormente.

A utilização desses moldes apresenta vantagens, pois as peças apresentarem maior uniformidade, melhor acabamento superficial, tolerâncias dimensionais mais estreitas e melhores propriedades mecânicas. No entanto, a utilização de moldes permanentes é limitada à fabricação de peças pequenas, devido ao elevado custo dos mesmos.

Figura 7. Fundição utilizando Moldes Permanentes.

4.7- Fundição sob pressão.

Os moldes metálicos utilizados em fundição sob pressão são chamados de matrizes. A matriz, feito de aço ferramenta tratado termicamente, é geralmente construída em duas partes que são fechadas hermeticamente no momento