Métodos de Teste de Areia - Processo Completo

TESTE DE AREIA :Neste artigo, discutiremos sobre os vários métodos de teste de areia que são muito importantes para entender em uma fundição.

Nas fundições progressivas reconhece-se que a areia de fundição merece tanta atenção quanto o metal de fundição. A areia de fundição pode representar um terço do custo da peça acabada. Na moderna produção em massa de fundidos em areia, a areia de moldagem que constitui o principal material de moldagem deve, portanto, ser testada periodicamente para que o controle de sua composição e propriedades possa ser mantido. O teste pode ser químico ou mecânico.

Testes químicos são usados ​​apenas para determinar os elementos indesejáveis ​​na areia, e na maioria dos casos são empregados testes mecânicos. A Tabela 11.7 mostra a demanda média por areias de moldagem.

Finuração do grão

Tamanho do grão de uma areia é designado por um número chamado “número de finura de grão ” que indica o tamanho médio, bem como as proporções de grãos menores e maiores na mistura. Um determinado número de finura de grão corresponde a uma peneira padrão de 280 mm de diâmetro que contém o mesmo número de malhas. O teste de finura é realizado peneirando os grãos de areia por meio de um conjunto de peneiras padronizadas que são graduadas e numeradas de acordo com a finura de sua malha. Para a maioria das práticas de fundição, um banco de peneiras com as seguintes aberturas é o mais conveniente (Tabela abaixo).

Os testes mecânicos essenciais incluem adequação, teor de umidade, teor de argila, permeabilidade, resistência à compressão e dureza do molde. O número de finura de grão é calculado multiplicando os valores percentuais acima por uma constante dada, uma para cada peneira, denominada multiplicador. Os produtos desta multiplicação são somados para obter um produto total. O número de finura é então calculado a partir da fórmula:

Produto total / porcentagem total de areia retida na tela

Métodos de teste de areia

Vamos discutir sobre vários métodos de teste de areia:

Teste de conteúdo de umidade

Este teste é realizado secando 50 g da areia úmida até peso constante entre 105°C e 1100°C em estufa uniformemente aquecida, resfriando até a temperatura ambiente em dessecador e depois pesando a amostra seca. A diferença entre os pesos úmido e seco da amostra em gramas dividido por 50 g fornece a porcentagem de teor de umidade na areia dada.

Um instrumento chamado contador de umidade é amplamente utilizado em fundições modernas. O instrumento sopra ar quente através da areia úmida em uma panela, cujo fundo é feito de tela de metal de 500 mesh. A amostra de areia é espalhada sobre a panela em uma camada fina, e o ar quente é soprado por um período de aproximadamente três minutos através de uma amostra de 50 g. A umidade é efetivamente removida e uma balança de precisão determina a perda de peso da amostra.

Um instrumento portátil chamado umidade permite ao usuário determinar o teor de umidade de uma areia quase instantaneamente. Os dois braços do instrumento são inseridos na amostra dada de areia de moldagem contida em um recipiente, e uma pequena corrente elétrica, fornecida por uma bateria seca no cabo, é passada através da areia úmida. Quanto mais úmida a areia, mais facilmente a corrente flui, e a deflexão de um indicador fornece uma medida do teor de umidade.

Teste de conteúdo de argila

Este método de teste de areia para determinar o teor de argila das areias de moldagem consiste em agitar a areia em água para separar a argila das partículas de areia e, em seguida, remover a argila que permanece suspensa na água. O material que não sedimenta dentro de um período de 5 minutos em água destilada à temperatura ambiente é designado como uma substância argilosa.


O equipamento necessário para determinar a porcentagem de argila nas areias de moldagem consiste em um forno de secagem, uma balança e pesos e um lavador de areia. Uma pequena quantidade de areia, completamente seca de uma amostra de 50 g, é selecionada e colocada em uma garrafa de lavagem. Em seguida, 47 cc de água destilada e 25 cc de uma solução de soda cáustica a 3 por cento são adicionados a esta areia.

A mistura é agitada por 5 minutos em um agitador de areia rápido ou 1 hora se um lavador de areia rotativo for usado e deixado em repouso por 5 minutos para permitir que as partículas maiores de grãos de areia se assentem. Em seguida, a maior parte da solução de cima é desviada e descartada, removendo a argila que não se assenta. Esta operação é repetida até que a água esteja limpa após um período de decantação de 5 minutos.

A garrafa é finalmente colocada no forno e, após a secagem da areia, uma amostra é pesada. A porcentagem de argila é determinada pela diferença nos pesos inicial e final da amostra.

Teste de permeabilidade

Permeabilidade é medida pela quantidade de ar que passará por uma amostra padrão de areia sob uma determinada pressão em um determinado tempo. O aparelho de permeabilidade usa o padrão compactado 5,08 cm diâmetro por 5,08 cm peça de teste de altura.

Um medidor de permeabilidade, como mostrado na Fig. acima, possui um tanque de água cilíndrico no qual flutua uma campânula invertida ou suporte de ar, devidamente balanceado. Ao abrir corretamente a válvula de três vias, o ar que está preso sob o sino fluirá através da amostra de areia, conforme mostrado. O mercúrio ao redor do fundo do tubo da amostra fornece uma vedação hermética. A pressão deste ar é obtida com o manômetro de água e a escala reta. Deve estar próximo a 10 cm de água que corresponde a uma pressão de 10 gm por cm².


Permeabilidade O número é definido como o volume de ar em cc que passará por minuto sob uma pressão de 1 g por cm² através de uma amostra de 1 cm² de área de seção transversal e 1 cm de profundidade. O número de permeabilidade é calculado usando a seguinte fórmula:

Número de permeabilidade =(v × h) / (p × a × t)


onde v =volume de ar =2.000 cc.

h =altura do corpo de prova de areia =5,08 cm.

p =pressão do ar =10 gm/cm²

a =área da seção transversal da amostra =20,268 cm²

t =tempo para 2.000 cc de ar em segundos.

Como v, h, p e a são constantes, essa fórmula se reduz a

Permeabilidade =3.007,2 / tempo em segundo

Teste de resistência à compressão

Vários testes foram planejados para testar o poder de retenção de vários materiais de ligação em areia verde e seca. Os testes de areia de compressão são os mais comuns, embora os testes de tração, cisalhamento e transversais sejam às vezes usados.

A resistência à compressão verde (kgf/cm2) de uma areia de fundição é a resistência à compressão máxima que uma mistura é capaz de desenvolver quando úmida. O corpo de prova de areia compactado com 5,08 cm de altura x 5,08 cm de diâmetro, é empurrado para fora do tubo do corpo de prova e colocado com a extremidade que ficou para cima no compactador contra a placa superior de uma máquina universal de força de areia.

A máquina é construída de modo a registrar uma carga continuamente crescente até que ocorra a ruptura do corpo de prova. A carga é aplicada a uma taxa de cerca de 2 kgf/cm2 até que a amostra se quebre. O valor de compactação é lido diretamente na escala de compactação verde da máquina de teste.

Teste de dureza do molde e do núcleo

Este tipo de teste de areia é realizado por um testador de dureza do molde na fundição para determinar a dureza do molde. O testador é do tamanho de um relógio de bolso e o teste de dureza pode ser feito em poucos segundos. Funciona com o mesmo princípio que uma dureza Brinell na superfície do molde e a profundidade de penetração é indicada no mostrador do testador em centésimos de milímetro. A dureza também pode ser lida em outra escala em kgf/cm2.

Conclusão

Cobrimos todos os tipos de método de teste de areia que são usados. Diferentes equipamentos de teste de areia são usados ​​para esta finalidade. Espero que tenha gostado deste artigo. Dê seus feedbacks no comentário abaixo.