CURS

O TÉC

NICO D

E MEC

ÂNICA

INDU

STRIA

L

-

2 3 4 6 .61.2

Etapa

s do p

rocess

o 6 8 8 .8 9 9

2.3 Ce

ra per

dida (

fundiç

ão de

precis

ão)2.4

Molde

perm

anente

2.6 Co

mpara

ção en

tre pr

ocesso

s.

3.2 Nu

cleaçã

o (iníc

io da s

olidific

ação)

3

Oproc

essod

efund

içãoé

utiliza

dopel

ohom

emhá

maisd

e6.00

0anos

,-se

comme

taisde

baixo

ponto

defus

ão(Co

bre,B

ronze)

epos

teriorm

entec

omof

erro.

Emfor

nosrud

imenta

resde

pedras

ecerâ

micas,

- Afund

içãof

oised

esenvo

lvendo

aospou

cos,se

ndoque

naIda

deMé

diaap

roduçã

otinh

agran

deimp

ortânc

ia,esp

ecialm

entep

arafins

militar

es.Ne

ssaépo

cautil

izava-

sea“

forja

catalã

”,des

envolv

idana

Penín

sulaI

bérica

,que

consis

tiabas

icame

ntenum

alare

iraind

ustrial

.Obtin

ha-se

umam

assap

astosa

comum

tipogro

sseiro

defer

rofun

dido

pela

reduçã

odire

tado

minério

.So

lidifica

do,tor

nava-s

efrág

ileque

bradiç

o,exi

gindo

queos

artefa

tosfos

sem

Porv

oltade

1450i

niciou

-seao

btençã

ointe

rmedi

áriado

ferro

gusa,

apar

tirdete

mpera

turas

maisa

ltasec

onseqü

entea

bsorçã

odem

aiorq

uantida

dede

Carbo

no.O

melho

rdese

mpenh

omecâ

nicod

omate

rialobt

idoper

mitiu

afab

ricação

dearm

asde

fogo

(canhõ

es,bai

onetas

,etc.)

.Mas

ogra

ndenvo

lviment

odo

proces

sofoi

impuls

ionado

pela

revolu

çãoind

ustrial

ingles

a,que

incluiu

ocoqu

e(der

ivado

docar

vãomin

eral)c

omos

ubstitu

todo

carvão

vegeta

l,forn

oselé

tricos

eame

caniza

çãodo

proces

so.Ao

século

XX

NoBra

sil,ap

roduçã

oem

quantid

adede

ferro

gusad

eu-se

naseg

unda

guerra

mundi

al(193

8-45),

quando

foicria

daaC

ompan

hiaSid

erúrgic

aNaci

onal

comop

rimeiro

alto-fo

rno,co

moinc

entivo

norte-

americ

anoao

apoiod

eGetú

lioVa

rgasp

róalia

dos.H

ojecon

tacom

grande

parque

indust

rialque

busca

Afund

içãos

edest

acados

outros

métod

osprin

cipais

depro

cessos

defab

ricação

nãosó

porser

umdos

maisa

ntigos,

masp

orque

éum

dosma

isver

sáteis

,princ

ipalme

ntequa

ndose

consid

eraos

diferen

tesfor

matos

etam

anhos

daspeç

asque

sepod

epro

duzir

poress

epro

cesso.

Pode

sercon

sidera

dotan

toum

proces

soinic

ial,pro

duzind

oling

otesp

aralam

inação

efor

jament

o,qua

ntointe

rmedi

ário,

produz

indo

peças

semi-ac

abadas

que

Asgen

eralida

desda

fundiç

ão,bem

comoo

sprinc

ipais

proces

sose

noções

sobre

teoria

dasol

idifica

çãoser

ãoabo

rdados

nesta

apostil

a.So

mos

gratos

aosaut

oresd

asapo

stilas,

livros

eartig

osos

quaisf

oram

fundam

entais

para

esta

apostil

ae

queest

ãodev

idame

ntecita

dosnas

referê

ncias

4

Écom

umcom

parar-

seas

siderú

rgicas

acozi

nhasg

igante

s.Ai

magem

–com

onap

repara

çãode

umpra

to,af

abrica

çãodo

açoreq

uera

mistur

ados

ingred

ientes

emum

forno,

doqua

lseret

iraum

produt

oque

éana

ordem

degra

ndeza

datem

peratu

rade

“cozim

ento”.

Equan

too

forno

cose

limita

apouc

ascen

tenas

degra

usCe

lsius,

osalto

-forno

sdas

Oaço

é,bas

icame

nte,u

maliga

defer

rocom

carbon

o.Pa

rapre

parar

oaço

,são

trêso

scom

ponent

esbás

icos:

minério

defer

ro,coq

ueec

alcári

(carbo

natod

ecálc

io).O

coque

éores

íduor

esultan

tedo

aqueci

mento

docar

vãoem

umequ

ipame

ntocha

mado

câmara

decoq

ueifica

ção,n

aausê

ncia

deoxi

gênio.

Oscom

ponent

esma

isvolá

teisdo

carvão

(comp

ostos

orgâni

cos–

forma

dospor

cadeia

sdec

arbono

–dep

esomo

lecula

rvariá

vel)e

vapora

me

sofrem

decom

posiçã

otérm

ica,se

parand

o-sed

amaté

riaorig

inal.O

sólido

que

Noalto

-forno

,ocoq

uetem

duasf

unções

import

antes:

éocom

bustíve

l(lib

eraene

rgiaao

reagir

comoxi

gênio)

e“ca

ptura”

ooxi

gênio

queest

áass

ociado

aofer

rono

minério

.Assi

m,obt

ém-se

oferro

livred

eoxig

ênio.

Aose

fornec

ero

aqueci

mento

aoalto

-forno

,ocar

bono

docoq

uerea

gecom

ooxi

gênio,

gerand

omonó

xidod

ecarb

onoein

tenso

calor.

Este

monóx

idoent

ão,rea

gecom

ooxig

êniod

ominé

riode

ferro.

Oresu

ltadoé

odióx

idode

carbon

o,

Ocal

cário

serve

paraf

acilita

rasep

aração

entre

oferr

ofund

idoea

escória

(comp

onente

sdo

minério

defer

roque

nãointe

ressam

para

afab

ricação

doaço

).Aque

cido,

ocalc

áriose

decom

põeem

caled

ióxido

decar

bono.

Acals

eincor

poraà

escória

(óxido

sdes

ilícioe

alumín

io)ea

baixa

atem

peratu

rana

quala

escória

sefun

de.Ela

saido

forno

líquida

epor

cimad

ofer

rofun

dido,

doqua

lésep

arada.

Exces

sosde

enxofr

enoc

arvão

também

sãoret

irados,

em bo

a part

e, pela

reaçã

o com

a cal (

forma

-Of

erroq

uesai

doalto

-forno

,ainda

impuro

ecom

teord

ecarb

onoalto

,écha

mado

defer

rogus

a.Es

sefer

rocon

témma

nganês

,silíci

o,enx

ofree

estão

empro

porçõe

sdesc

ontrola

das.O

proces

sode

refino

maisu

sadoh

ojeé

odeo

xigêni

obási

co,ou

LD(Lin

tz-Dona

vitz,a

ustría

cosque

ocriar

amna

década

de195

0).Um

carro-

torped

oreco

lheper

iodica

mente

ogusa

doalto

-for

noeo

levaa

umequ

ipame

ntocha

mado

conver

sor,o

ndeat

emper

atura

média

é1.6

00°C.

Umsop

rode

oxigên

iopur

oé

injetad

opar

aden

trodo

conver

sor, at

ravés

de um

tubo d

e aço.

Contr

olando

rigidam

entea

quantid

adede

oxigên

io,fixa

-seot

eorde

impure

zasque

sepre

tende

elimina

r.Osc

ontam

inante

sreage

mcom

ooxig

ênio

eform

amcom

postos

voláte

is.As

reaçõe

sque

aconte

cemden

trodo

conver

sor

5

-–

-O

proces

sodo

oxigên

iobás

icoé

umape

rfeiço

ament

odo

refino

desenv

olvido

peloe

ngenhe

iroing

lêsHe

nryBe

sseme

r(1812

-1898)

.Adife

rença

fundam

ental

éque

Besse

mertr

abalha

vacom

fluxos

dear,

nãode

oxigên

iopur

o.Iss

ofazi

aaum

entar

aquan

tidade

denitr

ogênio

doaço

,oque

otorn

avaque

bradiç

o.Be

sseme

rsabi

aque

ouso

dear

compro

metia

seumé

todo,

mas

-seàs

limitaç

õestec

nológi

casde

suaépo

ca–e

raimp

ossíve

lobte

r

Oaço

líquido

évaza

doem

molde

s,nos

quaise

sfriae

sesol

idifica

.Daí

resulta

mos

lingote

s,de

massa

variáv

el.O

lingote

irápar

apro

cessos

decon

forma

çãome

cânica

,com

oforja

mento

oulam

inação

,para

forma

rperf

is

Oconv

ersor

produz

oaço

comum

ealgu

nstipo

sdea

çobai

xaliga

;éum

proces

soráp

ido(±

20min

utos)

ede

altapro

dução.

Mas

quando

hánec

essida

dede

umaço

comcar

acterí

sticas

especi

ais,c

omo

porexe

mplo

resistê

nciaa

ocalo

r,corr

osão,

impact

oeetc

.,opro

cesso

paras

uaobt

enção

éfeit

oem

fornos

elétric

osque

atingem

temper

aturas

deaté

3.500°

C.Iss

osig

nifica

elimina

çãode

umam

aiorq

uantida

dede

impure

zas,p

rincipa

lmente

o“S”

(enxof

re).O

proces

soém

aislen

to,por

émiss

oénec

essário

parao

sele

mento

sdel

igaadi

cionad

osrea

girem

comoF

e-C,d

andoo

rigem

aum

açoesp

ecial,

também

cham

ado de

aço li

ga com

elevad

a resi

stênci

a mecâ

nica.

6

Oproc

essod

efund

içãoc

onsiste

emvaz

ar(de

spejar)

metal

líquido

numpeç

aaser

fabrica

da.Nã

oser

estring

eapen

asàs

ligasd

eaço,

masa

vários

tiposd

eliga

smetá

licas,

desde

queapr

esente

mtem

peratu

rade

fusão1

nãoele

vadae

fl2

adequa

da.Os

mais

utiliza

dossão

:aços

,ferro

sfund

idos,

Afun

dição

permit

eobte

r,dem

odoeco

nômico

,peça

sgran

desou

degeo

metria

comple

xa,sua

princip

alvan

tagem

emrela

çãoao

utros

proces

sos.

Porém

existe

mtam

bémdes

vantag

ens.O

saços

fundid

os,por

exemp

lo,pod

emapr

esenta

relev

adas

tensõe

sres

iduais

,micro

porosi

dade

evar

iações

detam

anhod

egrão

.Tais

fatores

resulta

mem

menor

resistê

nciae

ductilid

ade,

quando

compar

adosa

osaço

sobtid

ospor

outros

proces

sosde

fabrica

ção,

Existe

mmu

itasvar

iantes

nopro

cesso

defun

dição

(grau

deaut

omaçã

o,pro

dutivid

ade,p

recisã

odime

nsiona

l,acab

ament

osupe

rficial,

etc.),

entret

anto

-seai

nfluênc

iado

tipode

molde

naspro

priedad

esfísi

casdo

mater

ialres

ultante

.Por

exemp

lo,at

axade

dissip

açãod

ecalo

ratra

vésdo

molde

determ

inaot

amanh

ofina

ldeg

rão,e

portan

toac

aracte

rística

deres

istênci

aPo

rest

emo

tivoos

proces

sosde

fundiç

ãosão

muitas

vezes

classi

ficados

deaco

rdocom

otipo

demo

ldeutil

izado.

Além

disso,

podem

também

sercla

ssifica

dospel

aforç

aoup

ressão

usada

parap

reench

erom

olde

comom

etallí

quido

(porg

ravida

deou

porpre

ssão).

Ospro

cessos

típicos

Em ca

sca (sh

ell mo

lding)

Molde

perma

nente

(mold

eme

tálico,

Cera

perdid

a(m

olde

emo

delo

são

Apesa

rdog

rande

número

devar

iantes

dospro

cessos

defun

dição,

aobt

enção

dosdife

rentes

tiposd

epeça

spode

serres

umida

nasseg

uintes

1 2 Fluide

z:cap

acidad

edeu

masub

stânci

aesco

arcom

maior

oume

norfac

ilidade

.Aágu

atem

7

5%-

1.Co

nfecçã

odo

model

o(m

odelaç

ão):

consis

teem

constru

irum

model

ocom

ofor

mato

dapeç

aaser

fundid

a.Se

rvepar

acon

strução

domo

lde,e

suasd

imensõ

esdev

empre

vera

contra

çãodo

metal

quando

elese

solidif

icar,

bemcom

oum

eventu

alsob

remeta

lpar

apost

erioru

sinage

mdap

eça(ve

rtabe

laao

lado).

Pode

serfeit

odem

adeira,

metal,

plástic

o,Co

nfecçã

odo

molde

(mold

agem)

:é

odis

positiv

ono

qual

ome

talfun

dido

écol

ocado

para

quese

obtenh

aa

peça

deseja

da.Éf

eitode

mater

ialref

ratário

3eé

molda

dosob

reom

odelo

que,a

pósret

irado,

Confe

cção

doma

cho(m

acharia

):é

umdis

positiv

o,tam

bémfeit

oder

efratá

rio,q

temaf

inalida

dede

forma

rosv

azios,

furos

eree

ntrânc

iasda

peça.

São

coloca

dosnos

molde

sante

sque

eless

ejam

fechad

ospar

arec

eber o

metal

líquido

.Fu

são:

aqueci

mento

dome

talpar

afun

di-lo,

deixan

do-o

emVa

zament

o:éo

enchim

ento

molde

com m

etal líq

uido.

Desm

oldage

m:é

aret

irada

domo

ldee

macho

após

asol

idifica

çãoda

peça,

podend

oser

manua

lmente

oupor

Rebar

bação

elim

peza:

éa

retirad

ados

canais

de4 ,

massa

lotes5

ereb

arbas

quese

forma

md Co

ntrole

dequa

lidade:

verific

açãod

aconf

ormida

deda

peça(

ausênc

ia

3 Mater

ialque

poder

esistir

àsalta

stemp

eratur

asdos

metais

líquido

s.São

usadas

naspar

edes

defor

nosem

oldes

defun

dição,

esão

geralm

entec

erâmic

as,com

odolo

mita,

magne

sitae

4 5

8

Otipo

depro

cesso

ausar

deves

eresc

olhido

adequa

dament

e.Os

mais

import

antes

fatores

a cons

iderar

são:

Quant

idade

depeç

asap

roduzi

r;Pro

jetoda

fundiç

Tolerâ

ncias

requer

idas;

Graud

ecom

plexid

ade;

Espec

ificaç

Acaba

mento

superf

icialde

sejado

;Cu

stodo

ferram

ental;

Comp

arativo

econôm

icoent

reusi

nagem

efundi

çLim Re

quisito

sdee

ntrega

.

Aspeç

asfun

didas

possue

malg

umas

caract

erístic

asine

rentes

aeste

Ausên

ciade

furos

pequen

osed

etalhe

scom

plexos

,pois

dificul

tamo

Canto

sarre

dondad

osep

aredes

mais

grossa

s,par

aevita

rtrinc

ase

melho

rar o p

reench

imento

com m

etal líq

uido.

Inclus

ãode

mater

ialref

ratário

domo

ldena

peça,

causan

dodef

eitos

superf

iciais

eprob

lemas

parau

sinage

m(fo

rmam

abrasi

vospar

aas

Heter

ogenei

dade

nacom

posiçã

oda

ligame

tálica,

causan

doo

Rechu

pe,que

éafalt

adem

aterial

causad

opor

projeto

dema

ssalote

Poros

idade,

origina

donos

gases

nãoelim

inados

durant

eopro

cesso

devaz

ament

o e so

lidifica

ção, ca

usando

fragili

dade e

defeit

os sup

erfi

9

2.1 Ar

eia ve

rdeEx

istem

muitos

proces

sosde

fundiç

ãocom

molde

deare

ia(agl

omera

dacom

ciment

o;com

resina

sdec

uraaf

rio;com

resina

sdec

uraaq

uente;

comsili

catod

esódi

o,etc

.),ma

soma

isconh

ecido

eemp

regado

éafun

dição

emÉ

chama

dode

areia

verde

porque

amistu

rama

ntém

suaum

idade

origina

l,ous

eja,o

molde

forma

dopel

amistu

ranão

passa

porpro

cesso

desec

agem.

Acom

posiçã

odoa

gregad

ogran

ularr

efratá

rio(m

olde)

éfeita

por-ba

seque

podes

ersili

ca(Si

O2),c

romita

ouzirc

onita,

maisa

rgila(

como

Osmo

ldess

ãopre

parado

scom

pactan

doam

istura

deare

ianum

acaix

asob

reum

model

ocom

forma

toda

peçaa

serfun

dida.

Talp

rocess

opode

serme

talé

vazado

eas

peças

sãodes

molda

dasdur

ante

rápido

scic

losde

produç

ão.Ap

ósa

utiliza

ção,p

ratica

mente

toda

aare

ia(98

%)pod

eser

reutiliz

ada.

1.A

caixa

demo

ldaré

coloca

dasob

reum

aplac

adem

adeira

ouno

chão.

Omo

delo,

cobert

ocom

talco

ougra

fitepar

aevita

rader

ência

daare

ia,éc

olocad

onof

undod

acaix

a.A

areia

écom

pactad

asob

reo

model

oma

nualme

nteou

como

2.Es

sacai

xa,cha

mada

decai

xa-fun

do,é

virada

demo

doque

o

3.Ou

tracai

xade

molda

r,cham

adade

caixa-

tampa,

épos

tasob

rea

primeira

caixa.

Emseu

interior

sãocol

ocados

omass

alote

eocan

alde

descid

a.Ench

e-sea

caixa

comare

iaque

ésoca

daaté

queac

aixaf

ique

10

4.Oc

analde

descid

aeom

assalo

tesão

retirad

ose

ascai

xassão

5.Ab

re-se

ocopo

devaz

ament

ona

-

6.Ab

re-se

ocana

lded

istribu

içãoe

canal

deent

rada

nacai

xa-fun

doe

-

7.Se

háma

chos,

sãocol

ocnes

taeta

pa.Co

loca-s

ea

caixa

decim

asob

rea

caixa

debai

xo.Pa

rapre

nder

uma

naout

ra,usa

m-

peçaé

desmo

ldada,

comoc

anale

omass

alote

retirad

os.Ob

tém-se

,assi

m,a

peça fu

ndida

que de

pois é

limpa

e reba

rbada.

Facili

dade d

e repa

ro dos

molde

s;

Aareia

natura

lénor

malme

ntehet

erogên

ea,ou

seja,

suacom

posiçã

o

11

Maior

deform

ação d

o mold

e (ero

são) co

m peça

s de m

aior ta

manho

.

Asdes

vantag

ensdo

proces

soem

areiav

erdele

varam

oseng

enheiro

sades

envolv

erem

novos

tiposd

emold

e.E

ouso

dasres

inasf

oium

grande

Aareia

nãopre

cisam

aisser

compac

tadap

orque

oaglo

meran

te,que

écom

oum

a espé

cie de

cola,

tem a f

unção

de ma

nter ju

ntos o

s grão

s de a

reia.

utiliza

substâ

ncias

ácidas

ecorr

osivas

comoc

atalisa

dores

darea

çãoquí

mica,

queexi

gemmu

itocui

dadon

amani

pulaçã

oporq

uesão

tóxica

s.Po

resta

s

resina

semp

regada

ssão

norma

lmente

dotipo

poliés

ter,u

réiafor

malde

ídoou

fenolfo

rmald

eído.

Aresi

nacon

stit-se

de3a

10%do

molde

,sendo

orest

ante

constit

uídod

eareia

-base,

quedev

eser

isenta

dearg

ilaou

impure

zases

erfina

. Quan

to mais

fina a

areia

, maio

r será

a perm

eabilid

ade da

casca

. A m

oldage

m é re

alizada

da se

guinte

manei

ra:

1.Os

model

os,feit

osde

metal

parar

esistir

aocal

orea

odesg

aste,

sãofixa

dosem

placas

juntam

entec

omos

sistem

asde

canais

eos

2.A

placa

épre

sana

máqui

nae

aqueci

dapor

meio

debic

osde

gásaté

atingir

atem

peratu

rade

trabal

ho(en

tre200

e

3.Ap

laca,

queger

alment

eépin

tadac

omtint

aàbas

edes

ilicone

parae

vitar

aderên

ciada

casca,

éentã

ogirad

acont

raum

reserv

atório

conten

doum

a

12

4.Oc

alorfu

ndear

esina

queenv

olveo

sgrão

sdea

reiaee

ssamis

tura,

após

algum

tempo

(±15s

egundo

s),for

maum

acasc

a(“sh

ell”)c

omae

spessu

ra

5.A

“cura”

dacas

ca,ou

seja,

dares

inase

comple

ta aplac

aé

coloca

daem

umae

stufa

ement

re350

e

13

6.Ap

ós2o

u3min

utos,

acasc

aéext

raída

domo

delop

orme

iode

pinos

Porc

ausad

acara

cteríst

icado

proces

so,ac

ascac

orresp

ondea

uma

metad

edom

olde.P

araobt

erom

oldein

teiro,

énece

ssário

colar

duasm

etades

e inser

ir os m

achos,

se ex

istente

s. O va

zament

o é fei

to por

gravid

ade.

Bom a

cabam

ento s

uperfic

ial;

Facili

dade

delibe

ração

degas

es

Adequ

adopar

apeça

spequ

enase

Custo

mais

elevad

oem

relação

àDim

ensões

mais

limitad

asem

14

Tamb

émcha

mada

defun

dição

depre

cisão,

produz

peças

compes

omá

ximod

e5kg,

forma

tocom

plexo,

melho

racab

ament

osupe

rficial,

tolerân

cias

menor

eseg

eralme

ntesem

macho

.São

produz

idasl

igasd

ealum

ínio,d

eníq

uel,d

emagn

ésio,

decob

re,de

cobre-

berílio

,deb

ronze-

silício

,latão

aosilí

cio, lig

as res

istente

s ao c

alor, a

lém do

aço c

omum

e inox

idável

. pro

cesso

ébast

antee

ficazn

aprod

uçãod

epeça

spequ

enase

aparen

tement

eOs

model

ospar

aacon

fecção

dosmo

ldess

ãopro

duzido

sem

ceraa

partir

dovaz

ament

odec

eralíqu

idaem

umam

atrizf

ormada

porum

acavi

dade

numap

astao

ulam

arefr

atária

feitac

omsíli

caou

zircôni

a,na

forma

deare

iamu

itofina

,mistu

radac

omum

aglom

erante

deágu

a,sili

catod

esódi

oe/ou

contato

comoa

re,a

pósend

urecid

a,o

molde

éaque

cidoe

omode

loder

rete.

Perm

anece

sóac

asca,

querec

ebeo

metal

líquido

.Assi

mque

apeç

aé

solidif

icada,

omold

eéque

brado

para

retirad

ada

peça.

Porta

nto,t

anto

omo

ldequa

ntoom

odelos

ãoinu

tilizado

s

Veja

aseta

pasdo

proces

so

15

As va

ntagen

s do p

rocess

o

-selem

brarq

uecad

aproc

essote

muma

aplica

çãoma

isespe

cífica.

Aesco

lhade

umpro

cesso

édefin

idapel

oprod

uto(dim

ensões

,comp

lexida

de,aca

bament

o,etc

.).No

casod

afund

içãod

eprec

isão,

aplica

çõese

specífi

cas

Depen

dendo

dapeç

aaser

fabrica

da,da

quantid

adeed

otipo

deliga

metáli

caque

seráfu

ndida,

amelh

oropç

ãoéa

fundiç

ãoem

molde

perma

Este

proces

soevi

tapro

blema

scom

unsaos

proces

sosque

utiliza

mmo

ldes

descar

táveis

,como

quebra

sedef

ormaçõ

esdos

molde

s,incl

usões

dema

terial

Sãou

tilizado

smold

esme

tálicos

deliga

sdea

çoou

ferro

fundid

o,cuj

aútil

permit

eafun

dição

deaté

100mil

peças.

Mass

uautil

ização

está

chumb

o,zin

co,alu

mínio,

magné

sio,b

ronze

eexc

epcion

alment

e,o

ferro

unifor

midade

,melh

oraca

bament

osupe

rficial,

tolerân

ciasm

enores

emelh

ores

proprie

dades

mecân

icas.

Poro

utrol

ado,a

speça

sdeve

mser

detam

anho

pequen

o,pro

duzida

sem

grande

quantid

ade,e

devem

possui

rform

atos

sOs

molde

sposs

uemdua

soum

aispar

tesuni

daspor

gramp

os,os

quais

sãofec

hados

manua

lmente

ouaut

omatic

ament

e.An

tesde

fechad

ospar

arec

eberem

omate

rialfun

didop

orgra

vidade

,acav

idade

écobe

rtacom

uma

pasta

adesiv

ade

mater

ialref

ratário

para

proteg

eros

molde

sefac

ilitara

desmo

ldagem

das p

eças.

Após

ofec

hament

o,oco

rreo

vazam

ento

porgra

vidade

.Depo

isda

solidif

icação

dapeç

a,om

oldeé

aberto

eapeç

aéeje

tadap

orpin

osde

A

Não p

ermite

mater

iais co

m alto

ponto d

e fusão

;

16

Reten

çãode

arno

interior

dama

triz,g

erando

peças

incom

pletas

17

Afund

içãoe

mmo

ldeper

manen

tepod

eser

feitat

ambém

sobpre

ssão

(injeçã

o).Co

nsiste

emfor

çarap

enetra

çãodo

metal

líquido

nacav

idade

domo

lde,ta

mbém

chama

dode

matriz

.Apre

ssãog

arante

opree

nchime

ntotota

lda

matriz

.Opro

cesso

éauto

matiza

do,gar

antind

ofech

ament

o,pre

ssãod

o,a

bertur

ae

desmo

ldagem

porpin

oseje

tores.

Muitas

matriz

essão

refrige

radas

àágua

,evita

ndosup

eraque

ciment

oeele

vando

suavid

aútil.

São

capaze

s de c

onfecc

ionar

entre

50 mil

e 1 mi

lhão d

e injeç

ões.

Aunid

adede

fusão

dome

talpod

eesta

rjunto

damá

quina

defun

dição

porinje

çãoou

não,d

epende

ndoda

temper

atura

defus

ãodo

mater

ial.No

primeiro

caso,

oequi

pament

oécha

mado

demá

quina

decâm

araque

nte,e

noNo

equipa

mento

decâm

araque

nte,h

áum

recipie

nteaqu

ecido

ondeo

llíqui

doest

ádepo

sitado.

Emseu

interior

,háu

mpis

tãohid

ráulico

quefor

çaom

etallíq

uidop

araden

troda

matriz

.Após

asolid

ificaçã

oopis

tãovol

taà

18

Noequ

ipame

ntode

câmara

fria,o

princíp

iode

funcio

nament

oé

ome

smo,

sendo

queo

forno

recipie

ntede

metal

líquido

éum

auni

dade

indepe

ndente

.Orec

ipiente

recebe

apenas

aquan

tidade

dema

terial

paraa

Possi

bilidad

edep

roduçã

odep

eçasm

aiscom

plexas

emrela

ção

Limitaç

ão de

peso e

dimens

ões;

19

Resum

odas

caract

erístic

asdos

princip

aispro

cessos

defun

dição,

incluin

doos

grupos

:fundi

çãoem

areia

verde,

shellm

olding

,cera

perdid

a,

±

bom

Aauto

matiza

çãodos

proces

sospro

porcio

naflex

ibilida

deàe

mpres

a,o

quegar

anteq

ueop

rocess

oseja

mais

rapida

mente

alterad

opara

garant

iraada

ptação

àsmu

danças

nome

rcado

consum

idor.

Porta

nto,q

uanto

mais

autom

atizado

éopro

cesso

defun

dição,

mais

rápida

seráa

inserç

ãodos

produt

osno

merca

do,oq

uesig

nifica

queae

mpres

avend

eráma

iseter

áuma

CAD

(Desen

hoAu

xiliado

porCo

mputa

dor).

Tamb

émsão

utiliza

dossof

twares

quesim

ulam

oresf

riament

oden

trodo

molde

,deu

madet

ermina

dapeç

a,per

mitind

oatr

avés

dadife

rencia

çãode

cores,

determ

inar-s

eame

lhor

localiz

ação

doscan

aisde

aliment

ação,

massa

lotes,

etc.D

essa

forma

podem

osotim

izaro

projeto

dosis

tema

dealim

entaçã

o,gar

antido

20

Acon

strução

domo

delo,

quecon

vencio

nalme

ntese

confec

ciona

manua

lmente

,pass

aa

serfeit

oem

centro

sde

usinag

empor

comand

onum

érico,

quegar

ante

maior

precis

ãodim

ension

al,rap

idez,

facilid

adede

Nacon

fecção

dosmo

delos,

atépro

cessos

mais

difícei

spara

serem

querec

ebem

ascai

xas,p

reench

emcom

areia,

compac

tam,p

osicio

namo

macho

,conf

eccion

amos

canais

,efec

hamac

aixa.

Ousej

a,tod

oopro

cesso

queser

iama

nualme

ntecon

feccio

nado

pode

serrea

lizado

pela

máqui

na,Na

etapa

devaz

ament

o,éc

adavez

maisc

omum

autiliz

açãod

ebraç

osme

cânico

s(hid

ráulico

s),que

trazem

mais

vantag

ensdo

quesim

plesm

entea

rapide

zno

proces

so:a

segura

nçaocu

pacion

aldos

trabal

hadore

s.De

ssafor

ma,e

vita-se

aexpo

sição

defun

cionár

iosao

calor,

repetiç

ãomo

nótona

da

tornan

docad

avez

maiso

bsoleta

seper

demrap

idame

nteom

ercado

.Para

umexe

mplo

desuc

esso

citamo

so

exemp

loda

Fundi

çãoTu

py,de

Joinvi

lle.Fu

ndada

em193

8,pro

duzatu

alment

emeio

milhão

deton

elada

anual

emme

tade

desua

produç

ãopar

apaí

sescom

oEs

tados

Unido

s,Ale

manha

,Ing

laterra

,Itáli

a,Jap

ãoe

outros

.Um

dosseg

redos

deseu

sucess

oé

justam

entea

autom

atizaçã

o.Fo

iaTu

py,que

em197

5intr

oduziu

noBra

silo

proces

sode

fundiç

ãocon

tínua,

uma

espéci

ede

produç

ãoem

linha

quecon

siste

emfun

dir,mo

ldare

confor

maro

produt

ofina

lem

uma

linha

deope

rações

,elim

inando

tempos

interm

ediário

segar

antind

ocont

rolerigo

rosod

aqua

lidade

dopro

duto.

Foram

ações

corajo

sascom

oesta

quetor

naram

aTupy

Cite r

esumid

ament

e a mo

ldagem

da fun

dição

em ar

eia ve

rde.

Porqu

eacur

aafrio

émeno

sutiliz

adaque

acura

aquen

te(sh

ellum

avant

agem

euma

desvan

tagem

dopro

cesso

shellm

olding

Porqu

esed

izque

tantoo

molde

quanto

omode

lonão

sãoper

manen

tesQu

altipo

depeç

asee

ncaixa

bemcom

oproc

essod

efund

içãoe

mcer

Porqu

e,na

fundiç

ãopor

molde

perma

nente,

utiliza

-sequa

setota

lmente

Citea

grande

vantag

emdo

proces

sode

molde

perma

nente

sobre

osCit

e uma

vanta

gem da

máqui

na de

câmara

quEx

plique

comsua

spal

avras

oval

orda

autom

atizaçã

opar

aum

a

21

Umme

talno

estado

sólido

possui

átomo

sque

vibram

comum

acert

afre

qüênci

aemt

ornod

eposi

çõesg

eométr

icasd

efinida

s(dete

rmina

daspel

otipo

dearr

anjoc

ristalin

oespe

cífico

dome

talem

questã

o).No

estado

líquido

,tais

átomo

s,alé

mde

vibrar

em,n

ãopos

suem

posiçã

odefin

ida,p

oisest

ãoem

movim

entod

entro

dolíqu

ido.P

orse

movim

entare

m,os

átomo

snoe

stado

-seima

ginar

quenes

tacol

isão,

surge

umagr

upame

ntomo

mentâ

neode

átomo

s,form

andou

mnúc

leo,c

omum

dadoa

rranjo

atômic

o(CC

C,CF

C,HC

,etc).

Onúcl

eoéu

msól

idoque

podec

rescer

ouse

dissol

ver,

depend

endod

atem

peratu

rado

sistem

a.O

cresci

mento

dosól

idose

dápor

migraç

ãode

átomo

sdo

liquido

para

osól

ido,a

coplan

doos

átomo

snas

posiçõ

esde

equilíb

riodo

reticu

ladoq

ueée

specífi

codo

metal

emque

stão,

Atem

peratu

rana

qualoc

orree

quilíbr

ioterm

odinâm

icoent

reum

sólido

eseu

respec

tivolíqu

idoéa

temper

atura

defus

ãoCo

ntraria

mente

aosen

socom

um,t

aldef

inição

nãosig

nifica

quea

solidif

icação

seinic

ianes

tatem

peratu

ra.A

temper

atura

sóser

áame

smae

mape

nasem

substâ

ncias

Anuc

leação

éum

fenôm

enoque

podeo

correr

comaf

ormaçã

ode

núcleo

sdiret

ament

eapar

tirdo

líquido

(nucle

açãoh

omogê

nea)o

ucom

a-

Oiníc

ioda

solidif

icação

ocorre

comaf

ormaçã

oden

úcleos

sólido

sest

áveis

quepos

teriorm

ente

cresce

m.Qu

alquer

núcleo

mome

ntanea

mente

22

forma

docom

umcer

totam

anhot

endea

cresce

r.Este

tamanh

omínim

orece

be

Anucl

eação

hetero

gênea

sedá

quando

asolid

ificaçã

oocor

reap

artird

esup

erfície

spré-

existe

ntes,

taiscom

oas

parede

sdo

molde

ouqua

ndoda

Afigu

raaba

ixoilus

traque

asupe

rfície

aser

criada

pelan

ucleaç

ãoa

partir

deum

substra

toém

enor,

(comp

arada

adan

ucleaç

ãohom

ogênea

)pod

endof

acilita

ropro

cesso

poise

xigem

enore

nergia

deinte

rface

(barre

iraene

rgética

).Obse

rva-se

também

queon

úcleo

resulta

nteda

presen

çade

um

Apre

sença

dequa

lquer

tiposub

strato

nãoég

arantia

defac

ilitara

nuclea

ção,p

oisdep

ended

atens

ãosup

erficia

lentre

núcleo

esubs

trato,

istoé,

depend

eda

molha

bilidad

eent

ream

bosque

,por

suavez

,depe

ndeda

compos

içãoq

uímica

donúc

leoed

osubs

trato.

Caso

hajam

olhabi

lidade

entre

líquido

esubs

trato,

aener

giacrít

icapar

anucl

eação

torna-

seme

nor.E

então

aA

presen

çade

umsub

strato

portan

to,com

ovisto

,caus

anucl

eação

hetero

gênea,

quese

constit

uiráem

defeito

microe

strutur

ale

causar

áhet

erogen

eidade

nas p

ropried

ades d

o mate

rial.

Deum

amane

irager

al,am

atéria

sólida

possui

duase

strutur

asatô

micas:

amorf

a(sem

forma

)ecris

talina.

Aest

rutura

cristali

nanad

amais

éque

umarr

anjoo

rdenad

odos

átomo

semo

lécula

sque

constit

uemom

aterial

.Ast

rês

-

23

-

-Éc

onstitu

ídopor

átomo

sque

forma

mov

értice

dedoi

shexá

gonos,

umáto

mono

centro

decad

a,et

rêsáto

mosl

igando

oshex

ágonos

.Éae

strutur

ade

Umdef

eitona

estrut

uracris

talina

éuma

imperf

eição

ouum

"erro"

noarr

anjop

eriódic

oregu

lardos

átomo

sem

umcris

tal.Po

demenv

olver

uma

irregul

aridade

napos

içãod

osáto

moso

unoti

pode

átomo

s.Otipo

eonúm

erode

defeito

sdepe

ndemd

omate

rial,do

meioa

mbien

te,ed

ascirc

unstân

ciass

obas

quaiso

cristal

éproc

essado

.Ost

iposd

edefe

itospod

emser

classi

ficados

24

Defeit

osPo

ntuais

:irre

gularid

ades

quese

estend

emsob

resom

ente a

lguns

átomo

s;De

feitos

Linear

es:irre

gularid

adesq

uese

estend

ematr

avésd

eDe

feitos

Planar

es:irre

gularid

adesq

uese

estend

ematr

avésd

e

Ostipo

se

número

sde

defeito

ssão

import

antes

porque

semsua

presen

ça,por

exemp

lo,os

metais

seriam

muito

maisr

esiste

ntes,o

scerâ

micos

seriam

muito

maist

enazes

eosc

ristais

nãoter

iamnen

humac

or.Ve

jaaba

ixoos

defeito

s pont

uais e

linear

es.

Osdef

eitosp

ontuai

spode

mser

vazios

,ou

seja,

aaus

ência

deató

mono

lugar

quedev

eriaest

ar,ou

presen

çade

umáto

modife

rente

nolug

arde

umáto

moou

noesp

açointe

rsticia

l.Com

ocons

equênc

ia,as

ligaçõe

s

Tamb

émcha

mados

dedis

cordân

cias,

sãoimp

erfeiç

õesem

umae

strutur

acrist

alinan

asqua

isuma

linhad

eátom

ostem

umae

strutur

aque

difere

daest

rutura

circunv

izinha.

Écau

sada

porfor

çasme

cânica

sger

adas

nafab

ricação

doma

terial

etem

forte

influên

cia

Osme

taislíqu

idoss

ãovaz

adose

mmo

ldesp

araobt

enção

depeç

asou

lingote

s.Oling

otepas

sapos

teriorm

entep

orpro

cessos

dedef

ormaçã

oplás

ticavis

andoa

produç

ãode

chapas

,Os

grãos

queapa

recem

naest

rutura

dapeç

aou

doling

otepod

emter

diferen

testam

anhos

depend

endo

dastax

asde

extraç

ãode

calor

egra

diente

stér

micos

emcad

aO

desenv

olvime

ntoda

macro

estrut

uradur

ante

a

25

solidif

icação

causam

diferen

tesmo

rfolog

iasde

grãos

resulta

ntes.

Emger

al

situada

napar

ededo

molde

.Próx

imoàp

arede

existe

maior

taxad

eextra

çãode

calor

epor

tanto

elevad

osup

er-res

friame

nto,q

uefav

orece

afor

mação

destes

grãos.

Osgrã

osda

zonac

oquilha

daten

demac

rescer

nadire

çãoopo

staad

aextra

çãode

calor.

Porém

algum

asdire

çõesc

ristalin

asapr

esenta

m

Zona

Colun

ar:reg

iãode

grãos

alonga

dos,o

rientad

osna

direção

deext

ração

decal

or.Os

grãos

dazon

acoqu

ilhada

quepos

suem

asdire

çõesc

ristalin

asde

maiore

svelo

cidade

sdec

rescim

entoa

linhada

scom

adireç

ãode

extraç

ãode

calor,

aprese

ntam

acelera

çãode

cresci

mento

.Esta

acelera

çãoger

agrão

salo

ngados

quecom

põem

azona

coluna

r,situ

adana

posiçã

ointe

rmedi

ária

Zona

Equia

xial:r

egião

depeq

uenos

grãos

forma

dosno

centro

domo

ldecom

ores

ultado

danuc

leação

decris

taisou

damig

ração

defra

gment

osde

grãos

coluna

res(ar

rastad

ospar

aocen

tropor

corren

tesde

convec

çãono

líquido

).Ne

stareg

iãoos

grãos

tendem

aser

pequen

os,equ

iaxiais

edeo

rientaç

ão

Expliq

ue com

o se d

á o iní

cio da

solidi

ficação

.rist

alina e

quais

os trê

s tipos

mais c

omuns

?

26

Molde

éuma

cavida

decom

oform

atoneg

ativod

apeça

aser

forma

da.Éf

eitode

mater

ialref

ratário

erece

beráo

metal

fundid

opara

quese

obtenh

aapeç

a

constru

çãodo

molde

.Suas

dimens

õessão

apenas

umpou

coma

iores,

endoa

contra

çãodo

metal

quando

elese

solidif

icar,a

lémde

umeve

ntual

sobrem

etalpa

rapos

terior

usinag

emda

peça.

Pode

serfeit

odem

adeira,

metal,

Massa

lotess

ãores

ervas

deme

taispre

vistas

nosmo

ldesp

aracom

pensar

a

Quant

idade

depeç

asa

produz

ir;gra

ude

comple

xidade

dapeç

a;e

Ausên

ciade

furos

pequen

ose

detalh

escom

plexos

,porq

uedifi

cultam

opro

cesso

esão

realiza

dosma

isfaci

lmente

nausi

nagem

;Cant

osarr

edonda

dosep

aredes

mais

grossa

s,que

evitam

trincas

emelh

oram

opree

nchime

ntode

Cite r

esumid

ament

e a mo

ldagem

da fun

dição

em ar

eia ve

rde.

Monta

gemdo

model

onac

aixaf

undo,

compac

tação

daare

ia,mo

ntagem

dacai

xatam

pa,mo

ntagem

doma

ssalote

ecana

lded

escida

,com

pactaç

ãoda

areia,

retirad

ado

model

oe

massa

lote,a

bertur

ado

canal

dedis

tribuiç

ão,

Porqu

eacur

aafrio

émeno

sutiliz

adaque

acura

aquen

te(sh

ellPo

rqueo

proces

soém

aiscar

oeenv

olves

ubstân

ciast

óxicas

querea

lizam

a

Citeu

mavan

tagem

euma

desvan

tagem

dopro

cesso

shellm

olding

Porqu

esed

izque

tantoo

molde

quanto

omode

lonão

sãope

Omo

ldeéc

onfecc

ionado

emcer

a,que

recebe

umban

hode

lamar

efratá

ria.Es

salam

aseca

eform

aomo

lde.O

model

oéder

retido

paraq

ueom

olde

27

receba

ometa

llíqui

do.Ap

óssol

idifica

do,tam

bémom

oldeé

inutiliz

adopar

a

Qualt

ipode

peças

eenca

ixabem

comop

rocess

odef

undiçã

oem

cera

Porqu

e,na

fundiç

ãopor

molde

perma

nente,

utiliza

-sequa

setota

lmente

com b

aixo p

onto d

e fusão

?Po

rquea

altatem

peratu

racom

prome

teria

omold

e.Se

ndocon

feccio

nadod

eliga

deaço

,dete

rioraria

-serap

idame

ntecas

ofoss

eelev

adotan

tasvez

esa

Citea

grande

vantag

emdo

proces

sode

molde

perma

nente

sobre

osEv

itaos

proble

masc

omuns

aospro

cessos

queutil

izam

molde

sdesc

artáve

is,com

oqueb

rased

eform

ações

dosmo

ldes,

inclus

õesde

mater

ialdo

molde

,

Cite u

ma va

ntagem

da má

quGa

nhode

energia

pelam

enorp

erdad

ecal

ordo

metal,

quenão

precis

a

Expliq

ue com

o se d

á o iní

cio da

solidi

ficação

.-se

porum

agrupa

mento

mome

ntâneo

deáto

mosq

uese

chocar

ampor

estare

mem

movim

ento(

estado

líquido

dama

téria)

oupor

acúmu

lode

átomo

snum

substra

to.Se

atem

peratu

raper

mitir,

átomo

smigra

rãodo

Anucl

eação

homogê

nease

dápor

agrupa

mento

deáto

mos,

enquan

tona

O que

é estru

tura c

ristalin

a e qu

ais os

três ti

pos ma

is com

uns?

Estru

turac

ristalin

anada

maisé

queoa

rranjo

dosáto

mos,t

ípicod

eumt

ipode

mater

ial.Os

tiposm

aiscom

unssão

Cúbic

adeC

orpoC

entrad

o,Cú

bica

Éuma

região

degrã

osalo

ngados

orienta

dospar

aazon

adee

xtração

de

28

LOSE

KAN,

Cláudi

oR.;C

ARPE

SJr,W

idoma

rP.;M

ORO,

Norbe

rto.

Prof.

Lázaro

.Nota

sSo

brePro

cesso

sde

Fund

ição.

Florian

ópolis,

2007,

SIMON

ETTI,

Marce

loJ.

Proces

sos

deFu

ndiçã

o.So

rocaba

,Apos

tilada

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