Processo Shell

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Processo Shell Processo Shell

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Processo ShellProcesso Shell

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Conceito / FundamentosConceito / Fundamentos

Derramar ou soprar uma mistura de areia e resina em uma placa de modelo ou caixa macho aquecida. A areia é curada com a temperatura. A espessura da casca, ou do macho é determinado através dos tempos de regulagem da máquina. A areia não curada retorna para ser usada no próximo sopro. Bom acabamento superficial e elevada estabilidade em estoque.

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HistoricoHistorico Inventado na Alemanha por Johannes Croning. Batizado na patente DRP 832.937 em 1943. “Processo para obtenção de machos ocos, e moldes de fundição em casca”. Derramar uma mistura de areia, resina e catalisador sobre o ferramental aquecido. Reaproveitamento da parte da mistura não curada. Somente em 1948, foi descrito o principio básico com todos os detalhes por McCulloch pelo relatório da Field Information Agency Téchnical Passou a ser aplicado em vários paises do mundo, sem licença p/ exploração da patente. Johannes Croning, que faleceu em 1957 recebeu muitas homenagens, e reconhecimento internacional. O Processo constituiu passo decisivo para o caminho da mecanização das fundições.

Page 4: Processo Shell

FERRAMENTAL DE FUNDIÇÃO PARA O FERRAMENTAL DE FUNDIÇÃO PARA O

PROCESSO SHELLPROCESSO SHELL

PROJETO

Page 5: Processo Shell

PROJETO DO FERRAMENTALPROJETO DO FERRAMENTAL

Antes de iniciar a confecção do projeto de um ferramental é importante

observar os seguintes pontos:

Distribuição das figuras; Plano de divisão do ferramental; Material do ferramental (depende da demanda da peça); Contração; Acréscimo de sobre material para usinagem; Ângulo de saída, quanto maior o ângulo melhor a extração do macho; Parede uniforme de 20 a 25mm (alivio de massa ) para ter um

aquecimento mais uniforme; Nervuras uniformes para evitar possíveis empenamento e sempre

quando possível desviando dos bicos queimadores; Raios ( quanto maior o raio melhor a extração do macho ); Posição dos pinos e buchas guias;

Page 6: Processo Shell

PROJETO DO FERRAMENTALPROJETO DO FERRAMENTAL

Posição do termostanto para controlar a temperatura do ferramental. Posição, tamanho e quantidade de bocais de sopro e a área de sopro da máquina; Sistema de extração sempre quando possível desviando dos bicos queimadores; Posições dos escapaventos para garantir um perfeito preenchimento do macho; Unhas para segurar o macho em uma das metades da caixa; Canais ou ranhuras para ventilação 0,2mm de profundidade e 5,0mm de largura para saída de ar nos pontos críticos quando necessários para evitar porosidade no macho; Anel (colarinho) de estrangulamento para evitar que o macho se danifique ao quebrar o canal de sopro quando necessário; Rebaixo de 1mm de profundidade por 15mm de largura em uma das metades da caixa em todo contorno do perfil do macho para evitar que a areia que fica na divisão não dificulte o fechamento da caixa;

Page 7: Processo Shell

PROJETO DO FERRAMENTALPROJETO DO FERRAMENTAL

Os principais tipos de materiais para a confecção dos

ferramentais de fundição para o processo Shell:

Caixa de machos - FC-250 ligado ou Aço H-13 temperado

Placas expulsoras - Aço SAE-1045.

Os principais tipos de escapavento ( peneiras ) para o

processo Shell:

Estrias - é mais utilizada.

Tela - é pouco utilizada.

Page 8: Processo Shell

Técnicas de colocação dos escapaventos nos

ferramentais:

Na região de peça.

Na região de marcação.

Na região pino expulsor.

Colocação dos pinos e buchas guia nos ferramental

PROJETO DO FERRAMENTALPROJETO DO FERRAMENTAL

Page 9: Processo Shell

Limpeza de ferramental:

Jateamento de sabugo de milho moído;

Jateamento de micro esféras de vidro;

Escova rotativa;

Jateamento com gelo seco.

PROJETO DO FERRAMENTALPROJETO DO FERRAMENTAL

Page 10: Processo Shell

RESINAS PARA O PROCESSO SHELLRESINAS PARA O PROCESSO SHELL

RESINA NOVOLACA (FENOL/FORMOL)

CATALISADOR HEXAMINA

Page 11: Processo Shell

RESINA PARA O PROCESSO SHELLRESINA PARA O PROCESSO SHELL

Reações da resina Novolaca + catalisador no processo Shell:

Fenol + Formol Resina Novolaca + água NovolacapH < 7 Destilação (-H2O)

Novolaca (sólida) + Hexamina Resina Shell em pó

Resina Shell em pó + Metanol Resina Shell líquida

Resina Shell líquida + areia + calor Areia coberta

Areia coberta Fundição do processo Shell

Page 12: Processo Shell

PROCESSO DE FUNDIÇÃO SHELLPROCESSO DE FUNDIÇÃO SHELL

PREPARAÇÃO DE AREIA

CONFECÇÃO DA CASCA SHELL

Page 13: Processo Shell

PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA

Equipamentos para preparação de areia

Silos para tipos de areia base seca

Aquecedor de areia com regulagem de temperatura

Misturador de mós amassador, misturador de pás e misturador helicoidal

Equipamentos de dosagem gravimétrica ou volumétrica para areia ,

resinas, hexa, aditivo separador e deslizador

Aparelhagem para reduzir torrões através de trituração prévia e peneira

Instalação de resfriamento para resfriar abaixo de 40º C.

Instalação para retirada de solvente e da exaustão do pó.

Freqüentemente o transporte para o silo é aproveitado para esta etapa

do processo.

Silos de estocagem da areia pronta

Page 14: Processo Shell

Foram desenvolvidos três processos: cobertura a frio, morno e a quente:

Processo a frio

- Ordem da adição dos componentes

1 – Areia

2 – Hexametileno + estearato pré-misturado

3 – Resina

Obs.: No caso de se usar algum aditivos sólido, o mesmo deve ser adicionado e homogeneizado com

areia base.

 

- Mistura usual

1 - Resina líquida: 2 a 6% sobre o peso da areia;

2 - Hexa: 7,5 a 12% sobre o peso da resina líquida;

3 - Estearato: 2,5 a 4% sobre o peso da resina líquida.

PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA

Page 15: Processo Shell

- Características da Areia Coberta a frio

1 - Vida de banca elevada;

2 - É higroscópica;

3 - Baixa escoabilidade;

4 - Tendência ao empedramento.

Obs.: Apresenta a tendência a desagregar a película de

resina em função do atrito mecânico devido ao longo

tempo de mistura.

PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA

Page 16: Processo Shell

Processo de cobertura a morno

Neste processo são utilizadas, principalmente, as resinas dissolvidas em solvente.Deve – se aquecer a areia (65 a 105ºC) para remover apenas e completamente oSolvente deixando um filme de resina.

Ordem da adição dos componentes

 

1 – Areia

2 – Hexa + estearato pré-misturado

3 – Resina

Obs.: No caso de usar algum aditivo sólido, o mesmo deve ser adicionado e homogeneizado com areia

base.

PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA

Page 17: Processo Shell

Mistura usual

 

- Resina líquida: 2 a 6% sobre o peso da areia

- Hexa: 7,5 a 12% sobre o peso da resina líquida

- Estearato: 2,5 a 4% sobre o peso da resina líquida

Características da Areia Coberta a morno

 

- Distribuição homogênea da película de resina;

- Baixa higroscopicidade;

- Vida de banca elevada;

- Excelente fluidez.

PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA

Page 18: Processo Shell

Seqüência do processamento da mistura

 

– Misturar a seco do hexa com a metade ou o total da quantidade

de

estearato de cálcio, em cerca de 30 a 60 segundos (conforme a

capacidade do

misturador).

– Injetar ar quente, seguindo-se, a adição da resina líquida.

– A temperatura da areia não deverá exceder a faixa de 50 a 70ºC

– Destorroamento fino dos grumos de areia e resina através da

peneira vibratória múltipla.

PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA

Page 19: Processo Shell

Processo de cobertura a quente

A terminologia “cobertura a quente” é comumente empregada para designar o método em que

uma areia aquecida com resina sólida é recoberta durante a fusão. O hexa dever ser

adicionado simultaneamente com a água do resfriamento. Pelo emprego de resina líquida no

processo, deixa-se o hexa reagir com a resina, até atingir o ponto de gelificação, então

interrompe-se a reação pelo resfriamento com água.

Deste modo, obtém-se uma “areia coberta a quente” que, quando produzida com boa

qualidade de cobertura, alcança densidade bem elevada na confecção de partes do molde.

Ordem da adição dos componentes

 1 – Areia quente

2 – 50% de estearato (opcional)

3 – Resina sólida

4 – Solução de hexa em água

PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA

Page 20: Processo Shell

Mistura usual

 

- Resina sólida : 2 a 4% sobre o peso da areia

- Hexa: 10 a 15% sobre o peso da resina sólida

- Estearato: 4,5 a 5,5% sobre o peso da resina sólida

Características da Areia Coberta a Quente

 

- Distribuição homogênea da película de resina;

- Baixa higroscopicidade;

- Vida de banca elevada.

PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA

Page 21: Processo Shell

Sequência do processamento da mistura

A areia é elevada a uma temperatura entre 150 a 180ºC através de aquecedor.

Quando a areia do aquecedor entra na mistura, deveria estar numa temperatura

entre 120 a 150ºC. Na prática, a areia perde cerca de 20 a 40ºC durante a entrada

no misturador. Esta perda de temperatura deve ser considerada.

A temperatura da areia, no momento em que é introduzida a resina, deverá estar

50 a 80ºC acima do ponto de fusão desta última, a fim de garantir que ela

apresente boa cobertura da resina fundida. O tempo de mistura e a cobertura do

grão de areia dependem da intensidade da mistura, do tipo de misturador, bem

como do tipo de resina, devendo este recobrimento ser concluído o mais tardar

entre 35 a 120 s. A temperatura da areia é, neste momento, da ordem de 100 a

105ºC.

PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA

Page 22: Processo Shell

Nesta fase, faz-se a adição de hexa misturado à água de resfriamento. O hexa é

adicionado e misturado em aproximadamente 15 s e a temperatura da areia cai

para cerca de 70 a 95ºC. Devido ao resfriamento, não há qualquer reação entre a

resina e o hexa.

As fases de resfriamento e de secagem, em geral, levam de 90 a 180 s.

Até 30 a 60 s antes do final do processamento da mistura, durante a “fase de

arraste”, é adicionada a metade ou o total de separador e agente lubrificante

(estearato de cálcio). Conforme o misturador o ciclo total fica entre 2 e 3 minutos

ou até 4 e 5,5 min.

A areia sob forma de torrões passa neste, como nos outros processos de cobertura,

do misturador para um peneira escalonada (com malha fina de 0,4 a 0,6 mm).

PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA

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Aquecimento da placa modelo a 220ºC

Giro da placa modelo (meia volta) sobre o recipiente de areia

preparada

O conjunto (placa modelo + recipiente de areia preparada), é virado meia volta. A areia cai em contato com a placa modelo quente

O volta ao estágio inicial iniciando o processo de cura

CONFECÇÃO DA CASCACONFECÇÃO DA CASCA

Page 24: Processo Shell

FORNO

Faz – se girar a placa modelo para obter a casca fora do recipiente de areia

preparada

Coloca - se um forno por cima da casca , acaba – se de endurecer a areia ainda pastosa

Uma vez endurecida a casca é extraída com auxílio de pinos ejetores

CONFECÇÃO DA CASCACONFECÇÃO DA CASCA

Page 25: Processo Shell

Constitui – se o molde colando as duas cascas correspondentes

Prender com ganchos para suportar a pressão do metal

Adiciona – se granalha de aço

CONFECÇÃO DA CASCACONFECÇÃO DA CASCA

Page 26: Processo Shell

ACABAMENTOS COMPLEMENTARESACABAMENTOS COMPLEMENTARES

REBARBAÇÃO

PINTURA

MONTAGEM

Page 27: Processo Shell

REBARBAÇÃOREBARBAÇÃO

Em seguida a confecção da casca e do macho, é feita a

rebarbação com lixas ou dispositivos rebarbadores e o

controle dimensional com calibradores de medição.

Exemplos de lixas para a rebarbação manual de moldes em casca ou machos Shell

Page 28: Processo Shell

REBARBAÇÃOREBARBAÇÃO

Exemplo de mesa para rebarbação de casca Shell

Dispositivo de rebarbação de machos Shell

Page 29: Processo Shell

PINTURAPINTURA

Os métodos de pintura utilizado são por pistola, lavagem

ou por imersão. As tintas utilizadas são à base de água ou à base de

álcool. Utiliza-se estufas para a secagem da tinta com

temperatura entre 150 a 200ºC e com tempo de 15 a 45

minutos. A tinta deve estar totalmente seca antes do vazamento.

Obs.: Deve-se tomar cuidado com a espessura da camada de

tinta para não provocar defeitos de fundição da peça.

Page 30: Processo Shell

PINTURAPINTURA

Machos Shell pintados com tinta à base de água

Page 31: Processo Shell

MONTAGEMMONTAGEM

Para os moldes em casca Shell: Dentro da casca coloca-se todos os elementos

necessários como: luvas exotérmicas, filtros e coquilhas.

Luvas

FiltrosMontagem do molde em casca Shell

Page 32: Processo Shell

MONTAGEMMONTAGEM

Para os moldes em casca Shell: Após a montagem, fecha-se a casca com cola ou

grampos É importante que para a colagem das cascas, elas ainda

estejam quentes para acelerar a cura da cola.

Dispositivo de montagem das cascas

Page 33: Processo Shell

Exemplo de grampo que a montagem da casca

MONTAGEMMONTAGEM

Para os moldes em casca Shell:

Page 34: Processo Shell

Para os machos Shell: Após a rebarbação, monta-se os machos com cola,

grampos ou parafusos.

MONTAGEMMONTAGEM

Exemplo de montagem dos machos Shell com parafuso

Page 35: Processo Shell

MONTAGEMMONTAGEM

Cola Grampos

Exemplo de montagem dos machos Shell com cola e grampos

Page 36: Processo Shell

Cuidados em relação a montagem das cascas e machos:

Garantir a vedação das cascas para não vazar metal;

Evitar a aplicação de camada de cola muito grossa ou

cola muito viscosa, porque poderá produzir defeitos

dimensionais nas peças fundidas;

Utilizar colas que desprendam poucos gases;

Utilizar grampos, colas e parafusos que tenham grande

poder de fixação para suportar os esforços de compressão,

tração, e cisalhamento das cascas, durante o transporte e o

vazamento.

MONTAGEMMONTAGEM

Page 37: Processo Shell

Os machos e cascas produzidos tem alta resistência, por

este motivo os machos e as cascas podem ser empilhados,

de forma a utilizar o mínimo espaço.

Para os machos e cascas ainda não resfriados, deve-se

tomar cuidado na estocagem e no transporte para evitar

empenhamento.

ESTOCAGEM E TRANSPORTEESTOCAGEM E TRANSPORTE

Page 38: Processo Shell

ESTOCAGEM E TRANSPORTEESTOCAGEM E TRANSPORTE

Chapa metálica na entrada do canal de descida do metal para evitar a entrada de areia e granalhas

Page 39: Processo Shell

VARIÁVEIS DO PROCESSOVARIÁVEIS DO PROCESSO

AREIA BASE

RESINA

CATALISADOR

LUBRIFICANTES

TEMPERATURA

ÁGUA UTILIZADA NO RESFRIAMENTO

Page 40: Processo Shell

AREIA BASEAREIA BASE

Tamanho do grão: Quanto menor o tamanho de grão, melhor o

acabamento superficial. Quanto menor o tamanho de grão, melhor a

resitência a tração.

Geometria do grão: Quanto mais arredondado menor a resistência à

tração.

Teor de argila: Máximo de 0,2 a 0,4%, acima afeta a resistência a

tração.

Page 41: Processo Shell

RESINARESINA

Quanto maior o teor de resina, maior a resistência a

quente e a frio, maior volume de gases na expansão e na

densidade e menor a permeabilidade.

O fenol livre contribui substancialmente para redução da

resistência, uma vez que evapora durante a cura.

Page 42: Processo Shell

CATALIZADORCATALIZADOR

Baixo teor de hexo causa:

Deformação dos machos e moldes.

Puncionamento a quente, permite que o extrator

penetra no molde ou macho

Alto ter de hexa afeta:

Resistência a quente, tornando o macho ou casca

mais frágil.

Choque térmico.

Page 43: Processo Shell

Ferramental:

Deverá ser aquecido uniformemente em um

determinado tempo suficiente para termos uma boa

cura de areia que pode variar de 250 a 300oC.

Com temperatura baixa, ocorrerá cura incompleta,

causando baixa resistência a quente e a frio com

tendência a deformação.

Com temperatura alta, ocorrerá a queima excessiva

de areia causando a queda da resistência a frio.

TEMPERATURATEMPERATURA

Page 44: Processo Shell

LUBRIFICANTESLUBRIFICANTES

A quantidade ideal de estearato de cálcio é de 4% a 5%,

acima ou abaixo afetará na resistência e na densidade.

Uma quantidade de água muito elevada pode acarretar

perda de resistência devido a lavagem da resina.

Uma quantidade de água muito baixa pode permitir uma

pré-polimerização da resina dentro do misturador.

ÁGUA UTILIZADA NO RESFRIAMENTO ÁGUA UTILIZADA NO RESFRIAMENTO DENTRO DO MISTURADORDENTRO DO MISTURADOR

Page 45: Processo Shell

ENSAIOS DE LABORATÓRIOENSAIOS DE LABORATÓRIO

TRAÇÃO À QUENTE TRAÇÃO À FRIO PERMEABILIDADE PONTO DE ADERÊNCIA

Page 46: Processo Shell

Escala de leitura

Ferramental

Reguladores de temperatura

EQUIPAMENTO PARA ENSAIO DE TRAÇÃO A QUENTEEQUIPAMENTO PARA ENSAIO DE TRAÇÃO A QUENTE

Page 47: Processo Shell

EQUIPAMENTO PARA CONFECÇÃO DOS CP’s DE EQUIPAMENTO PARA CONFECÇÃO DOS CP’s DE PROVA DE TRAÇÃO À FRIOPROVA DE TRAÇÃO À FRIO

Tampa do ferramental

FerramentalReguladores de temperatura

Page 48: Processo Shell

Padrão

Posicionador

Leitor digital

PERMEÂMETRO

Page 49: Processo Shell

EQUIPAMENTO PARA DETERMINAÇÃO DO PONTO EQUIPAMENTO PARA DETERMINAÇÃO DO PONTO DE ADERÊNCIADE ADERÊNCIA

Page 50: Processo Shell

Transformador

Sensor de temperatura

COMPONENTES DO EQUIPQMENTO DE COMPONENTES DO EQUIPQMENTO DE ADERENCIA.ADERENCIA.

Termômetro

Resistência

Page 51: Processo Shell

FERRAMENTAL PARA CONFECÇÃO DOS CORPOS DE FERRAMENTAL PARA CONFECÇÃO DOS CORPOS DE PROVA (CP’s) DE TRAÇÃO À FRIOPROVA (CP’s) DE TRAÇÃO À FRIO

Page 52: Processo Shell

FERRAMENTAL PARA CONFECÇÃO E TRAÇÃO DOSFERRAMENTAL PARA CONFECÇÃO E TRAÇÃO DOSCP’s À QUENTECP’s À QUENTE

Page 53: Processo Shell

ESCALA DE LEITURAESCALA DE LEITURA

Page 54: Processo Shell

Aparelho digital onde faz-se a regulagem da temperatura.

Page 55: Processo Shell

Aparelho utilizado para medição de permeabilidade

Page 56: Processo Shell

Quando posicionado aos pontos predeterminados sobre a casca Shell, o permeâmetro fará a leitura que por sua vez é lida através do visor digital.

Page 57: Processo Shell

Pontos para análise de permeabilidade

CASCA SHELL DE GIRABREQUIM

Page 58: Processo Shell

CASCA SHELL DE GIRABREQUIM

Page 59: Processo Shell

Meio de medição utilizado para calibração do permeâmetro.

Método de calibração:Posiciona-se o padrão sobre a saída de ar do permeâmetro, o ar flui através do padrão e passa por um orifício de vazão conhecida, geralmente determinada em função da faixa de trabalho, e com o auxilio do leitor óptico ou digital lê-se o valor medido diretamente em AFS(cm4/g.min.).

Page 60: Processo Shell

MÁQUINASMÁQUINAS

EE

DEFEITOS TÍPICOS DO PROCESSODEFEITOS TÍPICOS DO PROCESSO

Page 61: Processo Shell

MÁQUINASMÁQUINAS

Page 62: Processo Shell

MÁQUINASMÁQUINAS

Page 63: Processo Shell

MÁQUINASMÁQUINAS

Page 64: Processo Shell

MÁQUINASMÁQUINAS

Page 65: Processo Shell

MÁQUINASMÁQUINAS

Page 66: Processo Shell

MÁQUINASMÁQUINAS

Page 67: Processo Shell

MÁQUINASMÁQUINAS

Page 68: Processo Shell

MÁQUINASMÁQUINAS

Page 69: Processo Shell

MÁQUINASMÁQUINAS

Page 70: Processo Shell

Defeitos típicos do processoDefeitos típicos do processo

Origem dos defeitosOrigem dos defeitos

Peças produzidas utilizando o processo Shell molding, estão Peças produzidas utilizando o processo Shell molding, estão sujeitas a falhas e defeitos que podem ter sua origem na areia sujeitas a falhas e defeitos que podem ter sua origem na areia coberta, no processo de fabricação das cascas/machos ou coberta, no processo de fabricação das cascas/machos ou durante o vazamentodurante o vazamento

Page 71: Processo Shell

Tipo de defeitoTipo de defeito Causas do defeitoCausas do defeitoGrumo de areiaGrumo de areia pequeno tempo de secagem, ar úmido na pequeno tempo de secagem, ar úmido na

secagemsecagem

Baixa resistência Baixa resistência da cascada casca

Cobertua deficiente, pequeno teor de resina, Cobertua deficiente, pequeno teor de resina, mistura de areia com elevado teor de águamistura de areia com elevado teor de água

Defeitos relacionados com a obtenção da areia cobertaDefeitos relacionados com a obtenção da areia coberta

Defeitos típicos do processoDefeitos típicos do processo

Page 72: Processo Shell

Defeitos relacionados com o processo de fabricaçãoDefeitos relacionados com o processo de fabricaçãodas cascas e machosdas cascas e machos

Tipo de defeitoTipo de defeito Causas do defeitoCausas do defeitoDesprendimento de Desprendimento de resina por fricção resina por fricção durante o soprodurante o sopro

Cobertura deficiente, resina de baixa qualidade, Cobertura deficiente, resina de baixa qualidade, areia base com impuresasareia base com impuresas

Problemas com Problemas com adensamento da adensamento da areiaareia

Teor de resina muito elevada ou com baixo pto de Teor de resina muito elevada ou com baixo pto de fusão, areia basefusão, areia base

Formação de Formação de lamelaslamelas

adensamento insuficiente, areia base angular, adensamento insuficiente, areia base angular, resina pouco reativaresina pouco reativa

Quebra de machoQuebra de macho Pequeno teor de resina, tempo de cura excessivo Pequeno teor de resina, tempo de cura excessivo ou incompletoou incompleto

Defeitos típicos do processoDefeitos típicos do processo

Page 73: Processo Shell

Tipo de defeitoTipo de defeito Causas do defeitoCausas do defeitoParedes muito finasParedes muito finas Resina pouco reativa ou com alto pto de fusão, Resina pouco reativa ou com alto pto de fusão,

mistura de areia com elevado teor de água, mistura de areia com elevado teor de água, temperatura baixa da placatemperatura baixa da placa

Paredes muito Paredes muito grossasgrossas

Resina muito reativa ou com baixo pto de fusão, Resina muito reativa ou com baixo pto de fusão, temperatura alta da placatemperatura alta da placa

Dificuldade de Dificuldade de extração da cascaextração da casca

Insuficiente pulverização de separador, areia com Insuficiente pulverização de separador, areia com baixo teor de estereato de cálcio, alta temperatura baixo teor de estereato de cálcio, alta temperatura de aquecimento da placa ou tempo de cura de aquecimento da placa ou tempo de cura excessivoexcessivo

Casca deformadaCasca deformada Teor elevado de resina, elevado teor de estereato Teor elevado de resina, elevado teor de estereato de cálcio, areia base grossa, tempo de cura de cálcio, areia base grossa, tempo de cura incompleto, baixa temperatura ou aquecimento incompleto, baixa temperatura ou aquecimento irregular da placairregular da placa

Defeitos relacionados com o processo de fabricaçãoDefeitos relacionados com o processo de fabricaçãodas cascas e machosdas cascas e machos

Defeitos típicos do processoDefeitos típicos do processo

Page 74: Processo Shell

Defeitos relacionados ao vazamentoDefeitos relacionados ao vazamento

Tipo de defeitoTipo de defeito Causas do defeitoCausas do defeitoCasca quebra no Casca quebra no vazamentovazamento

Pequeno teor de resina, mistura de areia com baixo Pequeno teor de resina, mistura de areia com baixo teor em hexa e com teor em plastificantes baixoteor em hexa e com teor em plastificantes baixo

VeiamentoVeiamento Mistura de areia com teor de plastificantes baixo, Mistura de areia com teor de plastificantes baixo, areia base de elevada expansão térmicaareia base de elevada expansão térmica

Falta de precisão Falta de precisão dimensionaldimensional

Mistura de areia com baixo teor de hexa e com teor Mistura de areia com baixo teor de hexa e com teor em plastificante elevado, casca deformadaem plastificante elevado, casca deformada

Bolha de gásBolha de gás Teor elevado de resina, areia base fina, resina mal Teor elevado de resina, areia base fina, resina mal misturadamisturada

Superfície rugosaSuperfície rugosa Areia base grossa, necessidade de pintura, Areia base grossa, necessidade de pintura, desgaste do machodesgaste do macho

Defeitos típicos do processoDefeitos típicos do processo

Page 75: Processo Shell

REGENERAÇÃO DE AREIA

REGENERAÇÃO DE AREIADE AREIA

COLETA - BOXCOLETA - BOX

DESTORROADORDESTORROADOR

PENEIRADORPENEIRADOR

SEPARADOR SEPARADOR MAGNÉTICOMAGNÉTICO

AA

AA

FORNOFORNO

RESFRIADORRESFRIADOR

SILO SILO

RETORNA PARA A RETORNA PARA A FUNDIÇÃOFUNDIÇÃO

Page 76: Processo Shell

CONTROLES DO PROCESSO DE REGENERAÇÃO

Perda ao Rubro

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

(%)

Julho a

Volt

Finos

0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00

10,00

(%)

Especificação Máxima

Julho a Dezembro

Volta

GRÁFICO DE PERDA AO RUBRO GRÁFICO DO TEOR DE FINOS

Page 77: Processo Shell

VantagensVantagens

excelente acabamento superficial;excelente acabamento superficial;excelente estabilidade dimensional;excelente estabilidade dimensional;tolerâncias dimensionais mais precisa, diminuem o tolerâncias dimensionais mais precisa, diminuem o sobremetal e resultam em menos usinagem;sobremetal e resultam em menos usinagem;possibilidade de estocagem de machos e moldes possibilidade de estocagem de machos e moldes por longos períodos devido a baixa hidroscopia;por longos períodos devido a baixa hidroscopia;menor custo de rebarbação;menor custo de rebarbação;menor relação areia/metal;menor relação areia/metal;facilidade de reprodução de peças com secções facilidade de reprodução de peças com secções finas e geometria complexa;finas e geometria complexa;alta permeabilidade do molde ou macho mesmo alta permeabilidade do molde ou macho mesmo com areia fina;com areia fina;

Page 78: Processo Shell

VantagensVantagens

elevada vida de banca da mistura;elevada vida de banca da mistura;menor índice de refugos provenientes de umidade, menor índice de refugos provenientes de umidade, inclusões de areia e sinterizações;inclusões de areia e sinterizações;facilidade de limpeza da peça;facilidade de limpeza da peça;facilidade de aquisição da areia preparada no facilidade de aquisição da areia preparada no mercado;mercado;facilidade de manuseio e transporte;facilidade de manuseio e transporte;possibilidade de vazamento logo após a confecção;possibilidade de vazamento logo após a confecção;excelente escoabilidade da mistura;excelente escoabilidade da mistura;baixa agressão ao meio ambiente.baixa agressão ao meio ambiente.

Page 79: Processo Shell

DesvantagensDesvantagens

alto custo inicial do ferramentalalto custo inicial do ferramental

limitação no tamanho e peso das peçaslimitação no tamanho e peso das peças

somente podem ser utilizado ferramental somente podem ser utilizado ferramental metálico, exigindo longo tempo de confecçãometálico, exigindo longo tempo de confecção

Page 80: Processo Shell

Existe hoje no mercado varias normas que devem ser Existe hoje no mercado varias normas que devem ser respeitadas, na confecção de machos Shellrespeitadas, na confecção de machos Shell

As empresas que trabalhão com este processo devem ter As empresas que trabalhão com este processo devem ter disponíveis estas normasdisponíveis estas normas

Estas normas são divididas em 5 partes.Estas normas são divididas em 5 partes.

Meio ambienteMeio ambiente

Page 81: Processo Shell

Manuseio de materiais perigososManuseio de materiais perigosos

Evolução de gases e vaporesEvolução de gases e vapores

Capacidade de deposição de areias e poeirasCapacidade de deposição de areias e poeiras

Limpeza / tratamento de esgotosLimpeza / tratamento de esgotos

Clima no local de trabalhoClima no local de trabalho

Meio ambienteMeio ambiente

NormasNormas

Page 82: Processo Shell

Resina fenólica em solução alcoólicaResina fenólica em solução alcoólica RiscosRiscos Cuidados no manuseio e armazenamentoCuidados no manuseio e armazenamento Medidas de proteção individualMedidas de proteção individual

HexametilenotetraminaHexametilenotetramina

Confecção de machos e moldesConfecção de machos e moldes

Tintas a base de álcoolTintas a base de álcool

Higiene e segurançaHigiene e segurança

Page 83: Processo Shell

Fim

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PROJETO DO FERRAMENTALPROJETO DO FERRAMENTAL

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PROJETO DO FERRAMENTALPROJETO DO FERRAMENTAL

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Reações de formação da resina Novolaca

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Moléculas da Resina Novolaca

Catalisador Hexamina

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Areia coberta com resina -Ponte ligante

Fratura da ponte ligante da resina sobre o grão

RESINA PARA O PROCESSO SHELLRESINA PARA O PROCESSO SHELL

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