FUSÃO DE UMA PEÇA EM ALUMÍNIO COM MOLDE DE AREIA

FUSÃO DE UMA PEÇA EM ALUMÍNIO COM MOLDE DE AREIA

Daniela Burin¹; Eduardo Larangeira²; Marcio Albano³; Nilo Fuchter4

Curso de Engenharia Mecânica

Faculdade-SATC

RESUMO

O processo de fundição é um ramo da metalurgia que consiste em vazar metal

líquido em um molde, onde o mesmo possui uma cavidade interior que definirá

o formato desejado da peça final ou com dimensões aproximadas ao projetado.

Alguns casos após a obtenção da peça fundida se faz necessário outro

processo, como a usinagem para ajustes dimensionais com maior precisão. O

presente artigo objetiva-se em descrever uma aula prática onde foi fundida uma

peça de alumínio em molde de areia, apresentar os defeitos encontrados na

peça fundida, expor suas causas e possíveis soluções. A peça final obtida foi

uma peça semelhante a um lego, e apresentou defeitos como inclusão de

areia, rechupes internos e externos, e vitrificação.

Palavras chave: Fundição. Defeitos em fundidos. Molde de areia.

2

1 INTRODUÇÃO

A aula prática consistiu em demostrar aos alunos de modo simples um

processo de fundição de alumínio, no qual realizar-se-á o envasamento do

metal líquido em um molde de areia que definirá uma peça com formato

semelhante a um lego, o molde de areia é mostrado na figura 1 pode-se notar

as marcações de macho necessárias para o posicionamento correto no

fechamento do molde, nota-se a cavidade com o formato da peça e o furo que

define o canal de alimentação. A peça após a remoção do molde é demostrada

na figura 2.

Figura 1 – Molde de areia utilizado.

Figura 2 – Peça finalizada após a remoção do molde.

Canal de

alimentação

Marcação de

macho (Guia)

3

2 DESENVOLVIMENTO

Cada equipe recebeu um molde de areia quase finalizado. Foi

necessário finalizar a furação do canal de alimentação mostrado na figura 2 e

ainda realizar a remoção das partículas de areia solta no interior da cavidade

para que se diminua as inclusões de areia na peça fundida.

Após foi fechado o molde seguindo a orientação das marcações de

macho, o mesmo é apresentado na figura 3. Em seguida foi vazado o alumínio

que se encontrava a 900 ºC no cadinho apresentado na figura 4. O metal

líquido foi levado até o canal do molde através de uma concha e então vazado,

no molde de algumas equipes simulou-se o vazamento em duas etapas

gerando um defeito chamado solda fria.

Figura 3 – Molde alinhado preparado para o vazamento.

Figura 4 – Forno com o cadinho cheio.

4

Figura 5 – Vazamento do alumínio.

Na etapa seguinte realizou-se, após algum tempo de espera para

solidificação completa e resfriamento das peças, a abertura do molde. Este

processo é realizado quebrando-se com ajuda de um martelo o lado do molde

que possui o canal de alimentação como é mostrado na figura 6.

Figura 6 – Abertura do molde (parte superior quebrada).

5

Com a remoção da peça concluiu-se a aula prática, e a etapa seguinte

foi a análise da peça e do molde.

3 RESULTADOS E DISCUSSÕES

3.1 MOLDE

O molde apresentou uma camada de areia sinterizada demonstrada na

figura 7, esta é uma areia preta que ocorre devido queima da resina presente

na camada em contato direto com o metal.

Figura 7 - Molde após o processo de fusão.

3.1.1 CÁLCULO DE RESINA NO MOLDE

O processo de moldagem utilizado é o Pepset cura frio utilizando resina

fenólica uretânica. A resinas utilizadas e o catalizador são listados abaixo:

· Resina parte 1 Quantun 4110;

· Resina parte 2 Quantun 6220;

· Catalisador 36XX.

A seguir é descrito o cálculo das quantidades de resina e catalizador,

dependentes da massa de areia utilizada.

· Peso da areia: 526,3g;

· 1,2% do peso da areia será a quantidade de resina em gramas (resina

parte 1 + resina parte 2) que é igual a 6,3 gramas de resina;

6

· Das 6,3 gramas de resina utiliza – se 65% de resina parte 1 resultando

em 4,1 gramas e 35% de resina parte 2 resultando em 2,2 gramas;

· A quantidade de catalisador é de 3% em relação ao peso da resina parte

1 que é igualando em 0,123 gramas.

3.2 DEFEITOS, CAUSAS E SOLUÇÕES