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Fundição Centrífuga Centrifugal Casting Laura Pires Ribeiro Martins Prof. Guilherme O. Verran Projeto de Ferramental I – PF3PFE1.

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1 Fundição Centrífuga Centrifugal Casting Laura Pires Ribeiro Martins Prof. Guilherme O. Verran Projeto de Ferramental I – PF3PFE1

2 Tópicos Abordados Processo; História; Características do processo e da peça; Parâmetros de Fundição; Centrifugação Horizontal; Centrifugação Vertical.

3 Processo O processo de centrifugação de metais caracteriza-se por vazar o metal líquido em um molde que esta girando em elevada velocidade de rotação, e com o auxílio da força centrífuga, este metal ao entrar em rotação junto com o molde, conseguindo assim formar uma peça metálica. Centrifugação horizontal e/ou vertical;

4 Processo A velocidade de rotação e velocidade de metal variará com o vazamento da liga e do tamanho e forma de ser fundido. A força centrífuga melhora a consistência de alimentação e enchimento atingir detalhes da superfície. Este método foi adaptado especificamente para a produção de peças cilíndricas e elimina a necessidade de portas, tirantes e núcleos. O processo é tipicamente inadequado para geometrias que não permitem um fluxo de passagem linear de metal.

5 História A ideia de utilizar a força centrífuga para fazer peças fundidas tinham sido conhecidos durante muito tempo, foi patente original AG Eckhardt de 1809 que revelou a compreensão dos princípios básicos envolvidos. Fundição centrífuga foi a invenção de Alfred Krupp, que é usada para a fabricação de aço fundido pneus para rodas ferroviárias em 1852.

6 Características do processo e peça O elenco é relativamente livre de defeitos; As impurezas metálicas segregam para o furo, onde podem ser usinadas; Menos perda de material em comparação com a fundição convenciona, areia e outros métodos; Melhores propriedades mecânicas; Alta taxa de produção; Pode-se fabricar tubos bimetálicos; O tempo de preparação do molde é relativamente pequeno em comparação com muitos outros processos; Ideal para a mecanização;

7 Características do processo e peça Os limites de tamanho são de até 3 m (10 pés) de diâmetro e 15 m (50 pés) de comprimento. A espessura da parede pode variar de 2,5 mm a 125 mm (0,1-5,0 cm). Limite de tolerância: diâmetro externo pode ser de 2,5 mm (0,1 in) e interno pode ser 3,8 mm (0,15 in). O acabamento da superfície varia de 2,5 mm a 12,5 mm (0,1-0,5 in) de rms. Nota-se uma elevada qualidade dos resultados atingíveis, em particular pelo o controle preciso da sua estrutura cristalina e metalúrgica.

8 Parâmetros de fundição Temperatura: deve ser mantida a mais baixa possível; Vazamento do metal: a introdução de metal no molde pode ser efetuada por um ou pelos dois topos ou ainda por um canal de espessura variável; Velocidade de rotação da moldação: A velocidade de rotação da moldação tem grande influência na qualidade da peça fundida: se for utilizada uma velocidade adequada, haverá uma rápida solidificação com um mínimo de vibrações. Material utilizado: o ferro, aço, aço inoxidável, vidro e ligas de alumínio, cobre e níquel. Dois materiais podem ser moldados em conjunto com a introdução de um segundo material durante o processo.

9 Centrifugação Horizontal Produção de peças que possuem um eixo de revolução horizontal; Uma máquina de fundição por centrifugação horizontal baseia a produção de um fundido em quatro características que deve executar com precisão e de uma forma sistemática: A velocidade de rotação da moldação tem de ser regulável; A máquina tem de possuir uma forma de espalhar o metal em fusão na moldação rotativa; A velocidade de derramamento do metal deve ser constante, por forma a evitar variações na espessura do fundido; A máquina deve permitir a extração do fundido.

10 Centrifugação Horizontal

11

12 Centrifugação Vertical O processo usado para produzir peças que não são simétricas e/ou cilíndricas. Os processos de fundição vertical dividem-se em três variantes: a)Fundição centrifugada propriamente dita: Fabricação de peças cilíndricas e de espessura determinada pela quantidade de material vazado. É o caso dos tubos vazados por centrifugação, que assim não necessitam de macho. b)Fundição semi-centrifugada Aforma do fundido é dada pela moldagem e a centrifugação apenas a assegura a pressão superior do que a pressão devida à altura da coluna líquida estática (originada pelo peso próprio do metal). É o caso das rodas vazadas em fundição semi-centrifugada. c)Fundição sob pressão devida à centrifugação : Este processo de fundição distingue-se dos outros dois tipos pelo facto de o eixo de rotação ser exterior à peça.

13 Centrifugação Vertical

14 Peças Produzidas Tubos centrifugados em aços carbonos, ligados, inoxidáveis e ligas especiais ( BASE Ni e Cu ); Rolos de mesa de laminação para indústria siderúrgica (aço ligado e inox), Rolos estabilizadores para indústria siderúrgica (aço inox); Tubos radiantes para fornos de tratamentos térmicos (aço inox); Queimadores para indústria de cimento (aço inox); Rolos classificadores para indústria de mineração (aço inox); Tubos, buchas e anéis para indústria de usinagem (ligas diversas);

15 Peças Produzidas

16 Referências Centrifugal Castings. Disponível em:. Acesso em: 01/09/2012.

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