Fundição Em Areia

Fundição em areia

A fundição é um dos processos de fabricação mais antigos que o homem criou. É uma maneira fácil e barata de se obterem peças praticamente com seu formato final, vazando-se o metal em estado líquido dentro de um molde previamente preparado.

A fundição em areia é a mais usada, não só na produção de peças de aço e ferro fundido, porque os moldes de areia são os que suportam melhor as altas temperaturas de fusão desses dois metais, mas também para a produção de peças de ligas de alumínio, latão, bronze e magnésio.

O molde: uma peça fundamental

Qualidade, hoje em dia, é muito mais que uma palavra. É uma atitude indispensável em relação aos processos de produção, se quisermos vencer a competição com os concorrentes; o que não é nada fácil.

A qualidade da peça fundida está diretamente ligada à qualidade do molde. Peças fundidas de qualidade não podem ser produzidas sem moldes. Por isso, os autores usam tanto o material quanto o método pelo qual o molde é fabricado como critério para classificar os processos de fundição. Portanto, é possível classificar os processos de fundição em dois grupos:

1. Fundição em moldes de areia

2. Fundição em moldes metálicos O processo em areia, particularmente a moldagem em areia verde é o mais simples e mais usado nas empresas do ramo. A preparação do molde, neste caso, consiste em compactar mecânica ou manualmente uma mistura refratária plástica chamada areia de fundição, sobre um modelo montado em uma caixa de moldar.

Esse processo segue as seguintes etapas:

1. A caixa de moldar é colocada sobre uma placa de madeira ou no chão. O modelo, coberto com talco ou grafite para evitar aderência da areia, é então colocado no fundo da caixa. A areia é compactada sobre o modelo manualmente ou com o auxílio de marteletes pneumáticos.

2. Essa caixa, chamada de caixa-fundo, é virada de modo que o modelo fique para cima.

3. Outra caixa de moldar, chamada de caixa-tampa, é então posta sobre a primeira caixa. Em seu interior são colocados o massalote e o canal de descida. Enche-se a caixa com areia que é socada até que a caixa fique completamente cheia.

4. O canal de descida e o massalote são retirados e as caixas são separadas.

5. Abre-se o copo de vazamento na caixa-tampa.

6. Abre-se o canal de distribuição e canal de entrada na caixa-fundo e retira-se o modelo.

7. Coloca-se a caixa de cima sobre a caixa de baixo. Para prender uma na outra, usam-se presilhas ou grampos.

Depois disso, o metal é vazado e após a solidificação e o resfriamento, a peça é desmoldada, com o canal e o massalote retirados. Obtém-se, assim, a peça fundida, que depois é limpa e rebarbada.

A seqüência da preparação do molde que descrevemos é manual. Nos casos de produção de grandes quantidades, usa-se o processo mecanizado com a ajuda de máquinas de moldar conhecidas como automáticas ou semi-automáticas que permitem a produção maciça de moldes em reduzido intervalo de tempo.

Para que um produto fundido tenha a qualidade que se espera dele, os moldes devem apresentar as seguintes características essenciais:

a) resistência suficiente para suportar a pressão do metal líquido.

b) resistência à ação erosiva do metal que escoa rapidamente durante o vazamento.

c) mínima geração de gás durante o processo de vazamento e solidificação, a fim de impedir a contaminação do metal e o rompimento do molde.

d) permeabilidade suficiente para que os gases gerados possam sair durante o vazamento do metal.

e) refratariedade que permita suportar as altas temperaturas de fusão dos metais e que facilite a desmoldagem da peça

f) possibilidade de contração da peça, que acontece durante a solidificação.

A fundição em moldes de areia verde não tem nada a ver com a cor verde. O processo tem esse nome somente porque a mistura com a qual o molde é feito mantém sua umidade original, quer dizer, não passa por um processo de secagem. A matéria-prima para esse tipo de moldagem é composta basicamente por um agregado granular refratário chamado de areia-base que pode ser sílica, cromita ou zirconita, mais argila (como aglomerante) e água.

Tanto metais ferrosos quanto não-ferrosos podem ser fundidos nesse tipo de molde. Os moldes são preparados, o metal é vazado por gravidade, e as peças são desmoldadas durante rápidos ciclos de produção. Após a utilização, praticamente toda a areia (98%) pode ser reutilizada. Esse processo de moldagem é facilmente mecanizável, sendo realizado por meio de máquinas automáticas.

Vantagens e Desvantagens

Vantagens:

1. A moldagem por areia verde é o mais barato dentre os outros métodas de produção de moldes.

2. Há menor distorção de formato do que nos métodos que usam areia seca, porque não há necessidade de aquecimento.

3. As caixas de moldagem estão prontas para a reutilização em um mínimo espaço de tempo.

4. Boa estabilidade dimensional.

5. Menor possibilidade de surgimento de trincas.

Desvantagens:

1. O controle da areia é mais crítico do que nos outros processos que também usam areia.

2. Maior erosão quando as peças fundidas são de maior tamanho.

3. O acabamento da superfície piora nas peças de maior peso.

4. A estabilidade dimensional é menor nas peças de maior tamanho.

5.1 - Moldagem

Materiais do Molde. Areia lavada retirada das margens dos rios são usados como matéria-prima para moldes destinados a ligas de baixo-ponto de fusão. Eles têm as vantagens de baixo custo, especialmente peças leves. Porém, estes moldes contêm de 15 a 25 por cento de barro