Fundição Explicada: Guia Completo sobre Processos de Fundição de Metais

Fundição é um processo de fabricação implementado desde a antiguidade. Até hoje, a "fundição" é a escolha de muitos fabricantes como método para produzir diversas peças. Vamos começar definindo "fundição".

O processo geral de fundição é o seguinte:

1. O metal é aquecido até ficar líquido;
2. O metal líquido é vertido em moldes para dar a forma e tamanho desejados ao metal fundido;
3. O metal fundido é deixado esfriar e solidificar dentro do molde;
4. Após a solidificação, a peça é removida do molde, limpa e submetida a outros processos de usinagem, se necessário.

A peça moldada ou componente removido após a solidificação do molde é chamado de Fundido. A fábrica ou oficina que fabrica fundidos é chamada de "Fundição".

Na indústria, existem principalmente dois tipos de fundição:

1. Fundição por encomenda (Jobbing foundry)
2. Fundição cativa (Captive foundry)

1. Fundição por encomenda: Este tipo de fundição são centros de fabricação independentes. Produzem fundidos por contrato ou encomenda.

2. Fundição cativa: São fundições de propriedade exclusiva. Como manter uma fundição não é barato, fundições cativas geralmente pertencem a grandes empresas. Funcionam como um departamento do processo de fabricação da empresa-mãe, produzindo fundidos conforme suas necessidades.

Processo de Fundição:

Fluxograma do processo de fundição

1. Fabricar o modelo (padrão). O material pode ser: madeira, metal ou plástico;
2. Com a ajuda dos modelos, preparar o molde e os machos necessários;
3. Fixar o molde corretamente com os machos posicionados na cavidade do molde;
4. Derreter o metal ou liga a ser fundido;
5. Verter o metal fundido na cavidade do molde;
6. Permitir que o metal fundido esfrie e solidifique. Remover o fundido do molde. Esta operação é chamada de "Desmolde";
7. Limpar e acabar o fundido;
8. Testar e inspecionar o fundido;
9. Remover defeitos, se houver e se possível (Recuperação do fundido);
10. Aliviar tensões do fundido por tratamento térmico;
11. Inspecionar novamente o fundido;
12. O fundido está pronto para uso.

O processo de fundição começa com a fabricação do modelo. Vamos ver em detalhes o que são modelos de fundição.

Fabricação do Modelo:

O processo de fundição começa com a fabricação do modelo. Modelos são usados para fazer moldes para a fundição, nos quais o metal fundido será vertido. Modelos são réplicas do produto que se pretende fundir. São ligeiramente maiores, pois incluem todos os tipos de tolerâncias. Algumas das tolerâncias são:

• Tolerância de retração: Como os metais tendem a encolher na solidificação, o modelo deve ser feito um pouco maior para compensar a retração.
• Tolerância de usinagem: A usinagem ou acabamento do fundido resulta em remoção de metal; assim, os projetistas desenham o modelo de forma que, após todos os processos de usinagem, o produto final tenha a forma e tamanho desejados.

Da mesma forma, muitas outras tolerâncias são incluídas no modelo.

Um modelo de madeira de uma peça de máquina.

Materiais usados para fabricar modelos:

• Para produção em pequena escala: Madeiras como pinho branco, mogno, bordo, bétula e cerejeira são usadas. A madeira é usada em pequena escala ou quando poucos fundidos são necessários. Modelos de madeira são leves, baratos comparados aos de metal, e podem ser facilmente moldados na forma desejada. Isso torna os modelos de madeira uma melhor escolha. Além da madeira, modelos de plástico podem ser usados como alternativa.
• Para produção em grande escala: Metais são usados para fabricação de modelos em grande escala. São mais duráveis que modelos de madeira e têm vida útil mais longa, pois resistem a desgaste. Outras vantagens: não deformam facilmente, suportam manuseio brusco, resistência a desgaste, melhor acabamento superficial, resistência à corrosão (exceto metais ferrosos). Metais como latão, alumínio, metal branco e ferro fundido são preferidos.

Tipos de Modelo:

1. Modelo de uma peça
2. Modelo bipartido ou de duas peças
3. Modelo com canais de alimentação
4. Modelo cope and drag (tampa e fundo)
5. Modelo de varredura
6. Modelo esquelético

Leia também:

1. O que é torno mecânico
2. Ferramentas básicas de oficina que você deve conhecer
3. O que é soldagem GTAW ou TIG
4. Automação industrial e seus tipos

Moldagem:

Agora que o modelo está feito, ele é usado para fazer o molde. Como? Vamos ver. Entre todos os processos de moldagem, a moldagem em areia é a mais amplamente usada para fundição. Moldes de areia são "descartáveis" ou "de uso único". Após a fundição, o molde de areia é completamente destruído para remover o fundido. A areia é misturada com aglutinantes, aditivos e água para aumentar a moldabilidade. Para preparar o molde, o material de moldagem é compactado ao redor do modelo. Como mostrado na figura, a parte superior do molde é chamada de cope (tampa) e a inferior de drag (fundo). O molde endurece e o modelo é removido, expondo a cavidade para verter o metal fundido.

Tipos de moldes de areia:

1. Molde de areia verde
2. Molde de areia seca
3. Moldes de areia de barro
4. Moldes CO2, etc.

O molde contém os seguintes elementos para uma fundição bem-sucedida:

Machos: Geralmente feitos de areia, madeira ou metal, são usados para criar cavidades internas no fundido. O macho é colocado na cavidade do molde antes de fechá-lo e verter o metal fundido.

Bacia de vazamento: É o reservatório no topo do canal de alimentação (no cope) que recebe o fluxo de metal fundido vertido da concha.

Canal de alimentação (Sprue): Canal vertical que conecta a bacia de vazamento aos canais de distribuição e portas de entrada. É ligeiramente cônico para baixo, facilitando a moldagem e, mais importante, proporcionando área transversal decrescente correspondente ao aumento da velocidade do metal fundido ao descer, evitando fluxo turbulento e aspiração de ar.

Base do canal ou poço: Reservatório na extremidade inferior do canal. Evita erosão excessiva da areia quando o metal fundido atinge o canal de distribuição na base. Também há perda considerável de velocidade no poço.

Canal de distribuição (Runner): Geralmente canal horizontal que retém escória e conecta a base do canal às portas de entrada, permitindo que o metal fundido entre na cavidade do molde.

Portas de entrada (Gates): Canais pelos quais o metal entra diretamente na cavidade do molde.

Alimentadores (Risers): Parte do sistema de alimentação. São reservatórios de metal fundido que alimentam a fundição conforme ela solidifica, para evitar cavidades de retração.

Se você gostou deste post, deixe seu comentário e compartilhe com amigos e familiares usando os links sociais abaixo.