9. Desmoldagem Nela, o molde e a peça são separados. Isso ocorre depois que o material metálico já se solidificou. O tempo para iniciar a desmoldagem depende da liga metálica, tamanho e espessura da peça. O processo pode ocorrer de forma manual o mecânica.

10. Corte de canais Nesta etapa são retirados dos canais de alimentação e massalotes. Ela é realizada quando a peça atinge temperaturas próximas às do ambiente.

11. Tratamento térmico O tratamento térmico é uma etapa que é realizado dependendo do tipo de material que a empresa fabrica. Empresas que só fundem ferro fundido não necessitam de fornos de tratamento térmico mas empresas que fundem aço sim.

12. Rebarbação Na rebarbação é retirada as rebarbas que se formam durante a fundição e o corte de canal. Além disso, quando necessário, é feita a limpeza das peças com jato de granalha.

13. Controle da qualidade A etapa de controle de qualidade, na maioria das empresas, é a última etapa do processo de fundição embora que o ideal seria que ela ocorresse durante todo o processo. Na maioria dos casos o controle de qualidade inspeciona as peças por amostragem. Esta etapa verifica se a peça está de acordo com as especificações do cliente como dureza e dimensional. Além disso realiza a inspeção visual para detectar defeitos visíveis, resultantes das operações de moldagem, confecção e colocação dos machos, de vazamento e limpeza;

13. Controle da qualidade Ainda realiza ensaios como LP, raios-X, partículas magnéticas e ultrassom conforme especificação do cliente.

13. Controle da qualidade Inspeção metalúrgica inclui análise química; exame metalográfico, para observação da microestrutura do material; ensaios mecânicos, para determinação de suas propriedades mecânicas.

Fundição com molde de areia Aplicações Partes e corpos de motores; Cilindros de laminação; Equipamentos e ferramentas para indústria mecânica e metalúrgica;

Fundição com molde de areia Aplicações Milhares de tipos de componentes para indústria automobilística; Milhares de tipos de componentes e artefatos para uso doméstico

Fundição com Molde Permanente Etapas do processo

Fundição com Molde Permanente As etapas do processo de fundição com molde permanente são similares ao processo de fundição com molde de areia: 1. O molde é pintado com pincel ou spray nas superfícies que entrarão em contato com o metal líquido 2. Machos, se usados, são inseridos, e o molde é fechado manual ou mecanicamente. 3. Vazamento da liga e enchimento do molde. 4. Após solidificação da peça: abertura do molde e extração dos machos 5. Remoção dos canais e massalotes e operações de acabamento das peças

Fundição com Molde Permanente A grande diferença está no molde que nesse caso, é metálico sendo constituído de aço ou ferro fundido ligado. Os moldes metálicos também são chamados de lingoteiras e possuem uma vida útil de até 100 mil peças. Periódicamente as coquilhas devem ser reparadas tomando cuidado para não haver perdas dimensionais na mesma.

Fundição com Molde Permanente Materiais fundidos pelo processo de molde permanente: Chumbo, Zinco, Alumínio, Magnésio, Bronze, em especial o Ferro Fundido .

Fundição com Molde Permanente Vantagens Tolerâncias dimensionais mais estreitas; Propriedades mecânicas superiores (> alongamento e ductilidade); Estrutura com grão mais finos em comparação com as peças fundidas em areia; Altas produções; Redução no peso da peça; Redução na usinagem.

Fundição com Molde Permanente Limitações Limitação no tamanho das peças (máx. ~50kg). Viável para peças produzidas em grande quantidade (>3000pçs) e formas não muito complexas. Processo que envolve um alto custo inicial. Não permite materiais com alto ponto de fusão Retenção de ar no interior da matriz, gerando peças incompletas e porosas

Fundição com Molde Permanente Aplicações Cabeçotes; Bielas; Pistões; Coletores de admissão; Carcaça de motor de moto.

Fundição por Injeção Consiste na injeção de um metal líquido contido em um recipiente (câmara de injeção) para o interior da cavidade de um molde fabricado em aço, por meio de um pistão. As etapas do processo de fundição por injeção são similares ao processo de fundição com molde de areia, as etapas que diferem basicamente são: 1. O ar é eliminado da câmara de injeção; 2. Rápido preenchimento da cavidade do molde; 3. Compactação do metal para diminuir o volume das microporosidades decorrentes da contração de solidificação do metal.

Fundição por Injeção Os moldes metálicos são chamados de matrizes. A matriz, feita de aço ferramenta tratado termicamente, é geralmente construída em duas partes que são fechadas hermeticamente no momento do vazamento do metal líquido. Muitas matrizes são refrigeradas a água. Isso é importante para evitar superaquecimento da matriz, aumentando sua vida útil e evitando defeitos nas peças.

Fundição por Injeção As máquinas de injeção mais comuns são do tipo câmara fria operando ao lado de um forno de espera, aquecido por meio de resistências elétricas ou câmara quente, no qual está conectado a um forno, permitindo a injeção direta do metal no interior do molde.

Fundição por Injeção Vantagens Possibilidade de produção de peças com formas mais complexas; Possibilidade de produção de peças com paredes mais finas e tolerâncias dimensionais mais estreitas; Alta capacidade de produção; Alta durabilidade das matrizes.

Fundição por Injeção Limitações Altíssimas velocidades de vazamento => turbulência do fluxo metálico => geração de inclusões de óxidos; Alto custo do equipamento e dos acessórios; Limitação no peso das peças (raramente superiores a 5 kg.); Retenção de ar no interior das matrizes, originando peças incompletas e eventuais vazios de rechupes ou bolsas de ar => impede o TT; Sua utilização em componentes de alta resistência mecânica não é recomendada.

Fundição por Injeção Aplicações Carcaças de motor de arranque; Tampas de válvulas; Fechaduras; Maçanetas; Industria automobilística; Industria aeronáutica.

Fundição por Cera perdida É uma técnica usada para produzir peças relativamente complexas e/ou intricadas.

Fundição por Cera perdida Etapas básicas

Fundição por Cera perdida Etapas básicas Vídeo: fundição de joias - Sebastião Vieira.mp4

Fundição por Cera perdida Vantagens Flexibilidade de forma; Tolerâncias dimensionais apertadas; Elevado rigor dimensional; Bom acabamento superficial; Reprodução de detalhes, cantos vivos, paredes finas, etc. Peças sem linhas de partição.

Fundição por Cera perdida Limitações Peso limitado, máximo 5kg, devido à elevação do custo. Processo oneroso e exigente de obtenção dos modelos.

Fundição por Cera perdida Aplicações Sistemas de combustão de aviões; Instrumentos de controle de aviões; Em equipamento médico, odontológico, óptico, para indústria têxtil, em máquinas de escrever e equipamento de escritório, joias, bijuterias.

Fundição em casca Uso de resinas na fabricação dos moldes: Resinas Poliéster Uréia formaldeído ou fenolformaldeído Esse tipo de moldagem é empregado em peças de qualquer dimensão ou peso, sempre que se exige um melhor Acabamento.

Fundição em casca

Fundição em casca com cura a quente (shell molding) Vamos estudar um pouco o processo sheel molding por ele ser o mais comum. Neste processo os modelos são de metal e possuem um sistema de aquecimento que deixam o modelo a uma temperatura de 200-250ºC.

Fundição em casca com cura a quente (shell molding) A placa é então girada contra um reservatório contendo uma mistura de areia/resina de modo que o modelo fique envolto por essa mistura.

Fundição em casca com cura a quente (shell molding)

Fundição em casca com cura a quente (shell molding)

Fundição em casca com cura a quente (shell molding)

Fundição em casca com cura a quente (shell molding)

Fundição em casca com cura a quente (shell molding)

Fundição em casca

Fundição centrifugação O metal líquido é vazado num molde dotado de movimento de rotação, de modo que a força centrífuga origina uma pressão que força o metal de encontro às paredes do molde, onde solidifica. Vídeo: como é feito dutos de ferro fundido

Fundição centrifugação Vantagens Permite trabalhar com o mínimo de sobremetal; Aperfeiçoamento das características mecânicas; Pode ser processada em alta velocidade; Elimina gases, porosidade e inclusões. Excelente acabamento superficial.

COMPARAÇÃO ENTRE PROCESSOS

Defeitos de fundição

Defeitos de fundição Desprendimento de gases /bolhas

Defeitos de fundição Desprendimento de gases /bolhas Para evitar o desprendimento de gases adiciona-se Al no aço. Contudo o nível de oxigênio na liga deve ser baixo também, para isso adiciona-se Si e Mn no forno para desoxidar o banho metálico pois forma óxidos sólidos – SiO2 , MnO2 e Al2O3. Desta forma impede-se que o oxigênio dissolvido no ferro reaja com o carbono formando gases CO e CO2, responsáveis pela produção das bolhas.

Defeitos de fundição Sinterização de areia Ocorre devido a temperatura excessiva do metal líquido que sinteriza os grão de areia na peça quando o metal entra em contato com o molde. Peça sinterizada

Defeitos de fundição Solda fria Ocorre devido a temperatura muito baixa do metal líquido. Amostra H-40

Defeitos de fundição Caixa vazada Ela ocorre quando a etapa de fechamento não é realizada de forma adequada. Esse defeito é devido ao mau fechamento entre a caixa superior e inferior. Para evitar isso deve-se fazer um treinamento com os funcionários deste setor.

Defeitos de fundição Trincas As trincas são defeitos frequentes que comprometem seriamente a estrutura de peças fundidas e podem levar ao descarte de volumes significativos de uma produção em série. As trincas frias são provocadas pelas tensões que surgem durante o resfriamento, causadas ou pela resistência do molde ou por restrições à contração de seções mais delgadas ou por seções mais espessas que se resfriam mais lentamente. Essas trincas estão relacionadas com a geometria da peça e ao projeto do sistema de fundição

Defeitos de fundição Rechupe A solidificação de um metal se inicia nas paredes do molde e na parte superior, onde o metal fundido está em contato com o ar. Na primeira fase da solidificação forma-se uma camada sólida em toda a periferia da peça ou lingote, fechando, num envoltório rígido, toda a parte que ainda permanece líquida. À medida que o conjunto vai se esfriando, a solidificação prossegue na parte interna, aumentando sucessivamente a espessura da camada já sólida.

Defeitos de fundição Rechupe Mas, como o metal, ao passar do estado líquido ao estado sólido, sofre uma considerável diminuição de volume, aparecerá no interior da peça ou do lingote uma região oca que se denomina “vazio” ou “rechupe”.

Defeitos de fundição Rechupe O uso de massalotes é um dos artifícios usado para evitar a surgimento de rechupes.

Defeitos de fundição Inclusão de areia É quando grãos de areia são desprendidos do molde no processo de vazamento e que ficam no interior da peça. Isso é extremamente prejudicial quando a peça irá passar pelo processo de usinagem por pode haver até a quebra do ferramental de usinagem.