ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Disc.: Processos de Fabricação II Prof. Jorge Marques

1. ENGENHARIA DE PRODUÇÃODisc.: Processos de Fabricação IIProf. Jorge Marques Aula 6 Fundição de Precisão Cera Perdida e Molde Metálico Referências: CHIAVERINI, V. Tecnologia Mecânica. Vol. II TORRE, J. Manual Prático de Fundição Telecurso 2000. Processos de Fabricação.

2. Fundição de Precisão • A fundição de precisão é aquela em que se consegue tolerâncias dimensionais apertadas, excelente acabamento superficial e execução de formas complexas, paredes finas e cantos vivos. • Basicamente a fundição de precisão é obtida por dois processos de moldagem: • Modelo de cera perdida, com vazamento por gravidade ou centrifugação. • Molde metálico, com vazamento sob pressão, por centrifugação ou por gravidade.

3. Moldagem por cera perdida • Neste processo, o modelo é de cera e é confeccionado numa matriz metálica. • A cera quente, em estado líquido, é injetada na matriz metálica. • Após solidificar, o modelo de cera é ejetado da matriz por meio de pinos extratores. • Os modelos podem ser soldados (em cera) a uma árvore com funções de canal de descida e massalote, ou, podem ser processados individualmente. Depende do tamanho, entre outras características.

4. Moldagem por cera perdida • A árvore de modelos (ou somente um modelo com seu canal de descida) é mergulhada numa lama composta de areia muito fina e aglomerantes naturais e sintéticos. • O mergulho é repetido algumas vezes, primeiro numa areia fina depois numa areia de maior granulometria, até que sobre o modelo de cera seja formada uma casca grossa de lama solidificada.

5. Moldagem por cera perdida • A casca é aquecida, a cera derrete e a casca é curada. A cera líquida é derramada, formando o vazio, ou seja, o molde. • O metal líquido é vazado. • Depois de solidificada e esfriada, a peça é retirada, destruindo-se o molde. • A retirada de canal de descida e massalotes completam o processo. • A cera é reaproveitada, o molde não.

6. Passo a passo da cera perdida 1 A cera fundida é injetada na matriz para a produção do modelo e dos canais de vazamento.

7. Passo a passo da cera perdida 2 Os modelos de cera endurecida são montados no canal de alimentação ou vazamento.

8. Passo a passo da cera perdida 3 O conjunto é mergulhado na lama refratária

9. Passo a passo da cera perdida 4 Todo o conjunto recebe calor. O material do molde endurece e os modelos são derretidos e escoam.

10. Passo a passo da cera perdida 5 O molde aquecido é preenchido com metal líquido por gravidade ou centrifugação.

11. Passo a passo da cera perdida 6 Depois que a peça se solidifica, o material do molde é quebrado para que as peças sejam retiradas.

12. Passo a passo da cera perdida 7 Retira-se os canais de alimentação e rebarbas.

13. Resumo – sequência de moldagem

15. Molde Metálico • Os moldes metálicos, também chamados de moldes permanentes, são fabricados por processos de usinagem em aço liga de alta resistência à temperatura. • Obviamente, são utilizados para processar metais de pontos de fusão relativamente baixos, como ligas de alumínio, bronze, cobre, zinco. • Em especial, nos processos por injeção (vazamento por pressão) o ZAMAC (Al + Cu + Mg + Zn) é uma liga muito utilizada na produção de formas complexas.

16. Molde Metálico A figura ilustra um molde permanente para vazamento por gravidade

17. Molde Metálico Esquema de uma fundição sob pressão (injeção)

18. Molde Metálico • Para que não ocorra ligação da peça fundida com o molde (brasagem), a cada vazamento deve-se aplicar um desmoldante. Dependendo do metal a fundir, o desmoldante também pode ser (quase) permanente. • Um molde metálico é capaz de processar 100 mil peças fundidas ou mais.

19. A fusão do metal • A fusão do metal é feita em fornos apropriados. • Os fornos produzem calor por meio de combustível (sólido, líquido ou gasoso) ou energia elétrica (arco, resistência ou indução). • O cubilô é um forno usado para o ferro fundido. Sua produção de calor é por combustível sólido, o coque. • Em geral os fornos são revestidos internamente por material refratário e sua estrutura externa é de placas metálicas.

20. A fusão do metal • A temperatura de fusão e vazamento dos metais depende da composição química de suas ligas, uma referência grosseira destas temperaturas é fornecida abaixo: • Ferro fundido ≈ 1300 °C • Ligas de alumínio ≈ 700 °C • Ligas de cobre ≈ 1100 °C • Ligas de zinco ≈ 400 °C • Aços ≈ 1200 °C a 1700°C

21. Comparação entre os processos

22. Fluxograma dos Ferros Fundidos