Entendendo Modelos de Fundição: Tipos, Benefícios e Esquemas de Cores

The Mechanical Post dá as boas-vindas de volta! Hoje falaremos sobre modelo, quais materiais são usados para sua fabricação, suas vantagens, limitações e tipos.

O que é modelo na fundição?

Modelos são usados para fazer moldes para a fundição na qual o metal fundido seria despejado. Modelos são a cópia do produto que se pretende fundir. No entanto, não é uma réplica exata da fundição desejada. Existem certas diferenças essenciais.

É ligeiramente maior que a fundição desejada, devido a várias tolerâncias como tolerância de contração, tolerância de usinagem, etc. e pode ter várias projeções ou protuberâncias chamadas marcas de núcleo. Também pode ter extensões para produzir canais de alimentação e comportas durante o processo de moldagem.

Características desejadas do modelo

• Garantir a forma e tamanho desejados da fundição.
• Barato e facilmente reparável.
• Simples no design para facilidade de fabricação.
• Leve em massa e conveniente para manusear.
• Ter alta resistência e longa vida para fazer tantos moldes quanto necessário.
• Manter suas dimensões e rigidez durante a vida útil definida.
• Sua superfície deve ser lisa e resistente ao desgaste.
• Capaz de suportar manuseio brusco.

Os materiais comuns usados na fabricação de modelos incluem madeira, metal e plástico. Cada material tem suas próprias vantagens, limitações e campo de aplicação. Além disso, a precisão, resistência e vida necessárias de um modelo dependem da quantidade de fundições a serem produzidas. Baseado nos fatores acima, podemos escolher o material do modelo da seguinte forma:

• Para produção de curta duração, a madeira é o material adequado.
• Para produção em larga escala e em massa, o metal sendo mais durável que a madeira, embora mais caro, porém pode sobreviver a longo prazo.
• Para produção em lotes, plásticos, por exemplo epóxi, resinas e também de gesso e cimento são preferidos.

Modelo de madeira

A madeira usada para fabricação de modelos deve ser devidamente seca e curada. Não deve conter mais de 10% de umidade para evitar empenamento e distorção durante secagem subsequente. Deve ser de grão reto e livre de nós.

Vantagens de usar madeira

• Leve em peso.
• Comparativamente barata.
• Boa trabalhabilidade.
• Presta-se a colagem e união.
• Retém bem vernizes e tintas.
• Pode ser reparada facilmente.

Desvantagens ou limitações

• Inerentemente não uniforme na estrutura.
• Possui pobre resistência ao desgaste e abrasão.
• Não pode suportar manuseio brusco.
• Absorve e libera umidade, de modo que varia em volume, empenando e assim alterando suas propriedades mecânicas. Estes inconvenientes, no entanto, podem ser remediados secando e curando-a e depois dando camadas de vernizes e tintas à prova d'água.

Tipos de madeira comumente usados na fabricação de modelos

Pinheiro branco

É a madeira mais amplamente usada, devido ao seu grão reto e peso leve e porque é macia, fácil de trabalhar e improvável de empenar.

Mogno

É mais duro e mais durável que pinheiro branco. Pode ser trabalhado facilmente se de grão reto. É menos provável de empenar que algumas das outras madeiras.

Bordo, bétula e cerejeira

Estas madeiras são mais duras e pesadas que pinheiro branco. Elas tendem a empenar em seções grandes, então devem ser usadas apenas para modelos pequenos. Devem ser tratadas cuidadosamente, porque absorvem umidade prontamente.

Metal

Modelo de metal pode ser fundido a partir de um modelo mestre de madeira ou pode ser usinado pelos métodos usuais de usinagem. Modelos de metal são geralmente usados em moldagem mecânica.

Vantagens de usar metal

• Mais durável e preciso no tamanho que modelos de madeira.
• Têm superfície lisa.
• Não se deformam no armazenamento.
• São resistentes a desgaste, abrasão, corrosão e inchaço.
• Podem suportar manuseio brusco.

Limitações.

• Caro comparado à madeira.
• Não facilmente reparável.
• Mais pesado que modelos de madeira.
• Metais ferrosos são propensos à ferrugem.

Metais comuns usados para fabricação de modelos são

Ferro fundido.

Com grão fino pode ser usado como material de modelo. Tem baixa resistência à corrosão a menos que protegido. Mais pesado e difícil de trabalhar. No entanto, é mais barato e mais durável que outros metais.

Latão.

Pode ser facilmente trabalhado e construído por solda ou brasagem. Tem estrutura de poros fechados e lisa. É caro, portanto, geralmente usado para peças fundidas pequenas.

Alumínio.

É o melhor material de modelo, porque é facilmente trabalhado, leve e resistente à corrosão. É, no entanto, sujeito a contração e por ação abrasiva.

Metal branco.

Tem baixa contração, pode ser facilmente fundido, tem baixo ponto de fusão, é leve e pode ser construído por solda. No entanto, é sujeito a desgaste por ação abrasiva da areia.

Plásticos

O uso de plásticos para material de modelo tem as seguintes vantagens

• Facilita o processo de produção.
• Torna-o mais econômico em custo e mão de obra.
• Modelos de plástico são altamente resistentes à corrosão, mais leves e mais fortes que modelos de madeira.
• Areia de moldagem gruda menos em plásticos que em madeira.
• Nenhuma absorção de umidade.
• Superfície lisa dos modelos.
• Fortes e dimensionalmente estáveis.

Vários plásticos são bons materiais para produção de modelos. Estas são composições baseadas em resinas epóxi fenol formaldeído e poliéster. Em uso mais amplo estão nossos plásticos de cura antiga baseados em resinas epóxi e acrilatos.

Modelos de plástico são fabricados por processos de extrusão, moldagem por injeção e laminação.

Acabamento de modelos

Após os modelos serem feitos, eles devem ser acabados por lixamento para que marcas de ferramentas e outras irregularidades sejam apagadas. Então devem ser aplicadas 2 a 3 camadas de goma-laca. A goma-laca preenche os poros e confere um acabamento liso. O acabamento da fundição depende do acabamento do modelo. Se o modelo deve ser preservado por um longo período e se um esquema de cores deve ser usado, tinta esmalte de boa qualidade deve ser selecionada para pintar com spray ou pincel.

Tolerâncias de modelo

A diferença nas dimensões da fundição e do modelo é devida às várias tolerâncias consideradas ao projetar um modelo para uma fundição. Estas tolerâncias são discutidas abaixo:

Tolerância de contração

Como o metal encolhe na solidificação e contrai ainda mais no resfriamento à temperatura ambiente, as dimensões lineares dos modelos são aumentadas em relação às da fundição acabada a ser obtida. Isso é chamado de tolerância de contração. É dado como mm/m. Valores típicos de tolerância de contração para vários metais são:

Ferro fundido, Ferro maleável = 10mm/m.
Latão, Cu, Al = 15mm/m.
Aço = 20mm/m.
Zinco, Chumbo = 25mm/m.

Ao traçar um modelo, as dimensões são tomadas de uma régua de modelista, chamada "régua de contração", que é mais longa que uma régua padrão pelo valor de contração para o metal apropriado.

Tolerância de usinagem

Tolerância de usinagem ou tolerância de acabamento indica o quanto maior a fundição bruta deve ser sobre a fundição acabada para permitir material suficiente para garantir que a usinagem "limpe" as superfícies. Esta tolerância de usinagem é adicionada a todas as superfícies que devem ser usinadas.

A quantidade de tolerância de acabamento depende do material da fundição, seu tamanho, volume de produção, método de moldagem, configuração da fundição, a posição que a superfície da parede ocupa no molde e durante o vazamento. Tolerância de usinagem é maior para moldagem manual comparada à moldagem mecânica. As maiores tolerâncias são tomadas para a superfície localizada na metade superior do molde, pois estão sujeitas a contaminação devido a escória.

Tipos de modelo

• Modelo de uma peça ou sólido.
• Modelo dividido ou partido.
• Modelo de peça solta.
• Modelos com comportas.
• Modelo de placa de correspondência.
• Modelo de cope e drag.
• Modelos de varredura.
• Modelos de esqueleto.
• Modelo segmentado.
• Modelo de prancha de acompanhamento.

Esquema de cores para modelos

Frequentemente, uma impressão da peça acabada não é fornecida com um modelo. Como resultado, o fundidor não é capaz de tomar as precauções necessárias para produzir os melhores resultados. Muitos erros podem ser eliminados indicando as funções das várias partes do modelo com cores adequadas. O esquema de cores comum conforme normas indianas (IS 1513 – 1917) é dado a seguir:

• Vermelho = Superfície a ser usinada
• Preto = Superfície como fundida
• Amarelo = Marcas de núcleo e assentos
• Listras amarelo/vermelho = Peça solta
• Listras amarelo/preto = Parada

– referido do Livro-texto de tecnologia de produção pelo Dr. PC Sharma.
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