Principais Propriedades da Areia de Moldar: Permeabilidade, Coesão, Aderência, Plasticidade e Mais

As nove principais propriedades da areia de moldar são: 1. Permeabilidade; 2. Coesividade; 3. Aderência; 4. Plasticidade; 5. Refratariedade; 6. Resistividade Química; 7. Propriedade de Ligação; 8. Fluidez; 9. Resistência Verde.

Propriedade 1. Permeabilidade

A passagem de materiais gasosos, água e vapor de vapor através da areia de moldar relaciona-se à porosidade ou, em outras palavras, permeabilidade.

A permeabilidade da areia depende dos seguintes fatores:

• (i) Tamanho do grão (variando amplamente de 50 mícrons a 3360 mícrons).
• (ii) Forma do grão (arredondado, angular, sub-angular ou composto), sendo o arredondado mais favorável à porosidade.
• (iii) Densidade de compactação também influencia a permeabilidade.
• (iv) Teor de umidade na areia afeta a permeabilidade, pois umidade excessiva tende a acumular-se nos interstícios.
• (v) Teor de aglomerante também afeta a porosidade através da estrutura intersticial.

A areia para fundição deve ser suficientemente porosa para permitir que materiais gasosos, água e vapores escapem livremente quando o metal fundido é vazado. Metal fundido contém gases dissolvidos, que evoluem na solidificação. Além disso, metal fundido em contato com areia úmida forma vapor que deve escapar completamente. Permeabilidade insuficiente leva a defeitos como buracos de gás e poros. O moldador tem algum controle: compactação forte reduz permeabilidade, mas alivia-se com ventilação generosa.

A Fig. 3.21 mostra como a permeabilidade é afetada por vários fatores.

Propriedade 2. Coesividade

A habilidade das partículas de areia de se manterem unidas é chamada coesividade ou resistência da areia de moldar.

A resistência ou coesividade da areia depende de:

• (i) Tamanho e forma do grão, que afetam significativamente as características de resistência.
• (ii) Mistura de grãos de vários tamanhos.
• (iii) Material de ligação ou teor de aglomerante e sua distribuição.
• (iv) Teor de umidade — fator principal que afeta a resistência da areia.

A resistência de ligação é determinada pelo teor de alumina (argila). A argila deve estar presente como filme fino e tenaz em cada grão. Areias agudas com grãos ovais lisos não ligam facilmente; a argila ajuda na ligação. A areia de moldar deve ter boa resistência, caso contrário pode levar a colapso do molde ou destruição parcial durante transporte, viramento ou fechamento. A coesão deve ser mantida quando o metal fundido entra no molde (resistência de ligação) e a areia não deve ser lavada durante o vazamento.

Propriedade 3. Aderência (Adesividade)

As partículas de areia devem ser capazes de aderir a outros corpos, particularmente à caixa de moldar; é só por essa propriedade que a massa de areia fica retida na caixa adequadamente e não cai quando o molde é movido. Ao mesmo tempo, a areia não deve aderir à fundição e deve desprender-se facilmente, deixando superfície limpa.

Propriedade 4. Plasticidade

Refere-se à condição de adquirir forma predeterminada sob pressão e retê-la quando a pressão é removida. Para ter boa impressão do modelo no molde, a areia deve ter boa plasticidade. Geralmente, areia de grão fino tem melhor plasticidade. Depende do teor de argila, que absorve umidade quando a areia é umedecida.

Propriedade 5. Refratariedade

Habilidade da areia de sílica de suportar alto calor sem se decompor ou fundir. Areia com baixa refratariedade pode queimar em alta temperatura. O ponto de fusão da areia pode ser aumentado removendo impurezas, particularmente óxidos metálicos. A areia também não deve formar massa vítrea que dificulte a desmoldagem.

Propriedade 6. Resistividade Química

A areia de moldar não deve reagir ou combinar quimicamente com o metal fundido para que possa ser reutilizada.

Propriedade 7. Propriedade de Ligação (Binding Property)

O aglomerante permite a areia fluir para assumir a forma do modelo. Não deve ser tão forte que a desmoldagem se torne difícil, nem tão fraco que permita a pele superficial da fundição quebrar.

Propriedade 8. Fluidez (Flowability)

Semelhante à plasticidade. É a habilidade da areia assumir a forma desejada. A areia deve transmitir os golpes por toda parte durante a compactação.

Propriedade 9. Resistência Verde (Green Strength)

Depende de:

• (a) Tamanho do grão;
• (b) Forma e distribuição dos grãos;
• (c) Tipo e quantidade de argila ou outro aglomerante;
• (d) Teor de umidade.

A resistência à compressão a seco de uma mistura de areia de moldar aumenta à medida que se adiciona umidade, até a areia ficar muito úmida para ser trabalhável (Fig. 3.23). A Fig. 3.24 mostra como a resistência verde varia com outras características.