UNIVERSIDADE METODISTA DE PIRACICABA - UNIMEPFACULDADE DE ENGENHARIA, ARQUITETURA E URBANISMO

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Sumrio

1.OBJETIVO32.INTRODUO TERICA42.1FUNDIO POR LINGOTAMENTO CONTNUO42.1VANTAGENS52.2DESVANTAGENS53.DESCRIO DA PRTICA73.1EQUIPAMENTOS E MATERIAIS UTILIZADOS73.2PROCEDIMENTO74.APRESENTAO DOS RESULTADOS95.ANLISE DOS RESULTADOS106.RESPOSTAS S QUESTES117.CONCLUSO148.REFERNCIA BIBLIOGRFICA15

LISTA DE FIGURASFigura 2.1. Lingotamento contnuo- Ref.(8)............................................................................................................ 4Figura 2.2. Lingotamento contnuo- Ref.(8)............................................................................................................ 4Figura 2.3. Esquema de uma unidade de lingotamento contnuo (1-Panela, 2-Distribuidor, 3 e 6-Moldes, 4 e 5 Eletrodos, 7- Rolos extratores)- Ref.(7)........................................................................................5Figura 3.1. Equipamentos a gs para aquecimento Shell (LPMF- UNIMEP).......................................................................................................... 6Figura 3.2. Fechamento do Molde em Casca (Shell Molding)- (LPMF- UNIMEP)......................................................................................................... 7Figura 3.3. Vazamento no Molde Shell e Coquilha- (LPMF- UNIMEP)........................................................................................................ 7Figura 4.1. Pea fundida na aula em Coquilha (LPMF- UNIMEP)......................................................................................................... 8Figura 4.2. Pea fundida na aula em Shell Molding (LPMF- UNIMEP)........................................................................................................ 8Figura 5.1. Molde Shell trincado, ocasionando defeito no fundido (LPMF- UNIMEP)............................................................................................9

1. OBJETIVO

Mostrar aos alunos a diferena entre os processos de fundio com molde permanente e molde colapsvel; Apresentar todo o sistema de fundio, atravs dos procedimentos e cuidados necessrios quando se utiliza coquilhas e moldes em areia endurecida por aglomerantes/aditivos inorgnicos; Destacar o acabamento superficial e as tolerncias dimensionais obtidas nos dois tipos de processos; Mostrar a influncia do material dos moldes no processo de solidificao de uma pea fundida, assim como a importncia dos canais auxiliares; Da mesma forma, mostrar a funo das tintas refratrias nos processos de fundio em moldes permanentes.

2. INTRODUO TERICA2.1 FUNDIO POR LINGOTAMENTO CONTNUO

um processo em que o metal vazado continuamente, ao invs de se utilizar moldes e qual utilizado para fundir peas longas com sees que quadradas, retangular, hexagonal entre outras, e em sequncia sero processadas por laminao, trefilao e ou usinagem.Basicamente o processo se d com o vazamento de metal num cadinho aquecido, e o mesmo escoa por uma matriz de grafita ou de cobre que resfriada gua. Cilindros de laminao guiam a barra j solidificada para frente com uma velocidade correspondente a solidificao do metal em questo, em seguida, as barras so cortadas, comumente com oxiacetileno.

Figura 2.1. Lingotamento contnuo- Ref.(8).

Figura 2.2. Lingotamento contnuo- Ref.(8).

Ou seja, o incio do processo parecido com uma fundio convencional, onde se derrete sucatas junto com matrias prima.Em seguida o Ao refinado, e estando com a composio dentro das normas estabelecidas, realizado o transporte em um cadinho( normalmente de 50 a 150 toneladas) at as lingoteiras onde se realiza o vazamento.Feito o vazamento, teremos obtido grandes tarugos, os quais depois passam por processos de laminao, ou trefilao para ter o perfil e medidas desejadas.

Figura 2.3. Esquema de uma unidade de lingotamento contnuo (1-Panela, 2-Distribuidor, 3 e 6-Moldes, 4 e 5 Eletrodos, 7- Rolos extratores)- Ref.(7).

2.1 VANTAGENS

Menos sobre metal (semiacabado, estando mais prximo da medida final). Melhor usinabilidade (devido a uniformidade da microestrutura, etc). Boas propriedades mecnicas e metalrgicas. Ausncia de rechupes e porosidades Maior rendimento em peso na combinao do lingotamento com a laminao. Enquanto que com o lingotamento convencional obtm-se um rendimento de 80 a 88%, no contnuo o mesmo de 96 a 98%, Rizzo (2005) A extino de equipamentos como forno-poo, pontes estripadoras, laminador desbastator, entre outros, para obteno de placas; Aumento da qualidade superficial e interna da pea; Menor tempo e custo; Maior aproveitamento da energia do ao lquido;

2.2 DESVANTAGENS

Maior custo de instalao;3. DESCRIO DA PRTICA3.1 EQUIPAMENTOS E MATERIAIS UTILIZADOS

Forno eltrico; Cadinho; Equipamentos para Manuseio do cadinho; Molde construdo em metal (coquilha); Molde em Shell Molding; Esptulas e ferramentas para moldagem; EPIs Liga ZAMAK

Figura 3.1. Equipamentos a gs para aquecimento Shell (LPMF- UNIMEP)

3.2 PROCEDIMENTO

Aps receber orientaes do Professor e do Tcnico, iniciaram-se os processos de fundio em Coquilha e Shell Molding. O Tcnico pegou o molde metlico (coquilha), e o colocou em um recipiente com resistncia para realizar um pr-aquecimento do mesmo.Em seguida, realizou o procedimento de moldagem em casca (ou Shell Molding), onde se utilizou o modelo metlico no equipamento de aquecimento a gs, e colocando areia com resina prpria para o processo.O aquecimento (em torno de 10 minutos) tem como finalidade queimar a areia e com isso realizar a cura criando um molde em forma de casca, ou seja, com espessura pequena, foi realizado o procedimento para as duas partes do molde.Com o molde Shell pronto, realizou-se o fechamento (colagem das duas partes).Em seguida utilizou-se uma caixa com areia recuperada, apenas para dar base e apoio aos moldes, ento se retirou a coquilha do recipiente de aquecimento, posicionou-a na caixa, assim como foi colocado o molde Shell, na sequncia retirou-se o cadinho do forno e realizou-se o vazamento em ambos moldes.Assim que se solidificou, realizou-se a desmoldagem das peas.Abaixo podemos ver a prtica sendo realizada.

Figura 3.2. Fechamento do Molde em Casca (Shell Molding)- (LPMF- UNIMEP)

Figura 3.3. Vazamento no Molde Shell e Coquilha- (LPMF- UNIMEP)4. APRESENTAO DOS RESULTADOS

Abaixo podemos visualizar o resultado das peas fundidas.

Figura 4.1. Pea fundida na aula em Coquilha (LPMF- UNIMEP).

Figura 4.2. Pea fundida na aula em Shell Molding (LPMF- UNIMEP).

5. ANLISE DOS RESULTADOS

Na pea fundida em Coquilha, o acabamento no foi como o esperado, apesar de ter se demonstrado um acabamento superficial superior a outro processo, porm ficou com algumas rebarbas como pode ser visto na foto 4.1, talvez por diversos fatores, porm o processo de vazamento foi tranquilo.J o vazamento em Shell Molding ocorreu problemas, durante o processo de vazamento, o molde no suportou a presso metalosttica e veio a se romper, vazando metal ainda liquido para fora do molde.E na sequncia ao realizar a desmoldagem, constatou-se que a pea estava com desencontro entre as partes (foto 4.2), caracterizado talvez por um mau fechamento, e ou at mesmo devido o molde ter trincado. Como pode ser visto na figura abaixo.

Figura 5.1. Molde Shell trincado, ocasionando defeito no fundido (LPMF- UNIMEP).

6. RESPOSTAS S QUESTES

6.1 Dentre os processos de fundio em molde permanente, escolha 03 e faa uma anlise destacando os seguintes fatores: acabamento superficial, tolerncia dimensional, produtividade/produo, aplicaes e custo/benefcio.

O processo por Centrifugao nos fornece um acabamento superficial e tolerncia dimensional boa, porm um processo restrito a peas tubulares, como tubos de ferro fundido e ou rodas de liga leve de carro, tem uma produtividade alta e pode at mesmo ser uma opo no lugar de moldes feitos em areia caso a pea tenha uma produtividade alta.J o processo de fundio sobre presso, tem a vantagem de produzir peas de perfis complexos e finos, e tambm apresenta um excelente aspecto em relao a acabamento superficial e tolerncia dimensional, assim como o processo por coquilha tambm nos fornece excelente acabamento superficial e tolerncia dimensional, porm estes processos se tornam limitados devido a necessidade de ter uma produo de uma mesma pea em grande escala assim como ficam restritos quanto a temperatura de fuso da liga, ou seja, no pode ser fundido Aos por exemplo.

6.2 Faa uma pesquisa sobre os tipos de tintas refratrias usadas na fundio, destacando as suas funes.

Basicamente tintas para fundio tem a funo de sanar problemas (oriundos da macharia/ moldagem) e melhorar o acabamento do fundido, mas se no aplicada de forma correta pode deixar o fundido com aspecto de casca de laranja.Como o nome diz, so tintas refratrias s quais tem a capacidade de suportar altas temperaturas, assim como atuar na proteo da areia do macho e do molde, melhorando a dureza e a resistncia a friabilidade.As vantagens de se utilizar tintas refratrias so muitas como: Diminuir rugosidade do fundido assim como melhorar a limpeza Reduzir veiamento, penetrao de metal no molde, bolha de gases, superfcies com dobras, escamas, eroso, e tambm podendo atuar na microestrutura superficial do fundido atravs de materiais metalurgicamente ativos, etc.Tambm importante salientar a importncia de se controlar a densidade da tinta, e a densidade normalmente aferida na escala Balm (B), assim como tambm de extrema importncia controlar a espessura da tinta no molde/ macho, pois se estiver muito grossa, pode ocasionar problemas assim como ficar escorrida.Existem diversos tipos de tinta aplicadas em fundio, tanto a base dgua quanto a base de lcool, sendo a tinta a base de lcool mais eficiente, mas devidos os riscos em peas maiores, utiliza-se a base dgua, segue abaixo alguns tipos. Tinta de Zirconita Silicato de Alumnio Slica Funes

6.3 possvel utilizar ao mesmo tempo na fabricao de uma pea qualquer, processos de fundio em molde permanente conjugado com processos de fundio em areia? Cite algum exemplo, caso a resposta seja positiva.

possvel, e denominado de processo Molde Semipermanente, e bastante aplicado quando tem a necessidade de ter um dado canal na pea, porm a geometria do mesmo complexa de modo que impea a utilizao de um macho metlico por exemplo.

6.4 Faa uma anlise e apresente justificativas relevantes para utilizao de processos em moldes permanentes na fabricao de uma pea qualquer.

O molde permanente se torna vivel financeiramente quando se tem um grande volume de produo de uma mesma pea, caso contrrio ele se torna invivel, devido o custo de fabricao de o molde ser elevado.Tirando esse quesito de custo, ele apresenta diversas vantagens em relao a outros processos, como a no necessidades de ter modelos, uma exatido maior da pea e excelente acabamento superficial, desmoldagem mais simples, pois apenas realiza uma simples abertura do molde, novo vazamento pode ser feito imediatamente aps desmoldado e a vida til do molde bastante elevada.Vale ressaltar a facilidade de automatizar este processo.

7. CONCLUSO

Com esta prtica, foi possvel aprofundar no processo de fundio e aprender outros processos que existem alm do processo de moldagem em areia verde.Compreenderam-se as dificuldades do processo Shell Molding, e Coquilha, assim como as vantagens e desvantagens dos mesmos. Tambm se podem perceber as diferenas existentes entre os diversos processos de fundio, como acabamento existente em processos convencionais em relao ao da prtica.O processo de Shell se mostrou exigente no quesito habilidade de operadores, pois a moldagem manual do mesmo bem complexa e delicada, mas cabe ressaltar que hoje em dia existem mquinas automticas que realizam de forma melhorada o processo.J o processo de Coquilha apresentou-se mais tranquilo, pois no h necessidade de moldagem, visto que se trata de molde permanente.

8. REFERNCIA BIBLIOGRFICA

(1) SOARES, Glria de Almeida.Fundio:Mercado, Processo e Metalurgia. : Coppe, 2000. 116 p.(2) REINERT, Maria Inz. HERMANN, Max.Em busca da qualidade na superfcie das peas de ao fundido.2005. 88 f. Tese (Ps- Graduao) - Curso de Engenharia de Fundio, Sociedade Educacional de Santa Catarina/ Instituto Superior Tupy-sociesc, Joinvile, 2005.(3) ROMANUS, Arnaldo.Foundry News.Disponvel em: . Acesso em: 20 set. 2013.(4) SILVA, Jaques Jonas Santos.PROCESSOS DE FABRICAO III:Processos de Fundio. Resende, Rj: Fat/uerj, 2009. 49 p.(5) MORO, Norberto; AURAS, Andr Paegle.Processos de Fabricao:Fundio. Florianpolis: Centro Federal De Educao Tecnolgica De Santa Catarina, 2007(6) Figura 1 SEVERO. M; GUEDES. D. Recuperao dos rolos de lingotamento contnuo. Disponvel em: . Acesso em novembro de 2013(7) MECNICA INDUSTRIAL (Brasil) (Comp.).Lingotamento Continuo.Disponvel em: . Acesso em: 15 nov. 2013.(8) TUPY (Brasil) (Org.).Processo de Fundio Contnua.Disponvel em: . Acesso em: 15 nov. 2013.(9) INTRODUO A ENGENHARIA DE FABRICAO (Brasil) (Org.).Fundio Contnua:Vantagens da Fundio contnua. Disponvel em: . Acesso em: 15 nov. 2013.

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