Aula 2 - FUNDI+ç+âO - Modelamento

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARDepartamento de Engenharia Metalrgica e de Materiais

FUNDIOIntroduo aos Processos de Fundio(Aula 1)

Prof. Dr. Cleiton Carvalho Silva Disciplina: Fundio

FUNDIO - Silva, C. C.

MODELAGEM

Processo de fundioProcesso de conformao por fundio

Molde expansvel

Molde metlico

Molde expansvel com modelo permanente

Fundio centrfuga

Fundio sob alta presso

Molde expansvel com modelo expansvel

Molde permanente e semipermanente


MODELAGEM

Processo de fundio

Molde expansvel com modelo permanente Moldagem em grafita socada Molde em areia no aglomerada

Moldagem em areia aglomeradaAreia verde Natural

Moldagem em argila

ArgamassaCermica

Moldagem a vcuoMoldagem magntica

Sinttica CO2 Resina aglomerada Caixa fria Caixa quente

Casca


MODELAGEM

Processo de fundio

Molde expansvel com modelo permanente

Espuma perdida

Cera perdida

Fundio de rplica

Contra a gravidade


MODELAGEM

Processo de fundio

Fundio Centrfuga

Molde expansvel

Molde metlico


MODELAGEM

Processo de fundio

Molde permanente ou semipermanente

Molde permanente por gravidadeadaMolde permanente com vazamento esttico Molde permanente com vazamento inclinado

Molde permanente a baixa pressoConvencional a baixa presso Vacuum riserless / low pressure riserless Presso e contrapresso


MODELAGEM

Processo de fundio

Fundio sob alta presso

Convencional

Fundio por compresso

Fundio sob presso vacuo

Semislido

Compresso direta Compresso indireta Rheocasting Thixocasting Fundio sob presso em cmara quente Thixomolding

Fundio sob presso em cmara fria


MODELAGEM

Etapas do processo de fundioFuso do MetalModelaoMoldagem

Confeco de Machos Fechamento do Molde

Vazamento Desmoldagem

Corte dos Massalotes e Remoo dos Canais de Alimentao

Tratamento Trmico Inicial

Limpeza e Acabamento

Tratamento Trmico Final

Inspeo e Expedio


MODELAGEM

MODELOS Um modelo um objeto com geometria especfica, fabricado em madeira, metal, plstico, ou material composito ao redor do qual o material moldante ser compactado para dar a forma desejada cavidade de fundio do molde.

Muitos modelos so removidos antes da completao das metades do molde e so usados repetidamente para fazer muitas duplicatas dos moldes.FUNDIO - Silva, C. C.

MODELAGEM

MODELOS Modelos expandidos de materiais como cera ou poliestireno so produzidos em quantidade e usados um nica vez para produzir um molde individual. Quando necessrio o uso de machos, devem ser planejadas e confecionadas caixas de machos, e o modelo deve incluir projees para suportar e localizar o (os) macho (s).


MODELAGEM

SELEO DA TCNICA DE MODELAGEM Nmero de fundies a serem repetidas.

Tamanho e forma do fundido.

O processo de fundio. Preciso dimensional.


MODELAGEM

OBSERVAES SOBRE A MODELAO O modelo deve ser superdimensionado para compensar a contrao do metal durante a solidificao e resfriamento.

Uma linha de separao deve ser selecionada para dividir as partes a serem moldadas em cada metade do molde. Um ngulo de sada deve ser incorporado ao modelo para facilitar a desmoldagem.FUNDIO - Silva, C. C.

MODELAGEM

OBSERVAES SOBRE A MODELAGEM

O modelo tambm deve incorporar as redes de canais de alimentao, massalotes e a correta localizao dos alimentadores, para permitir o vazamento e o escoamento do metal no interior da cavidade.FUNDIO - Silva, C. C.

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CUSTOS ENVOLVIDOS NA MODELAGEM O custo pode variar significativamente dependendo do:

Material do modelo;Tipo de modelo; Preciso dimensional requerida;

O custo do processo de moldagem no depende somente da fabricao do modelo.FUNDIO - Silva, C. C.

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TIPOS DE MODELOS A escolha do tipo de modelo envolve: Nmero de fundies; Tipo de processo de fundio; Tipo de processo de moldagem; Tamanho do modelo; Tolerncias do fundido.


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TIPOS DE MODELOS Modelo de madeira sobre uma prancha mvel, ideal para 20 a 30 fundies.

Placa modelo para produo acima de 50.000 fundidos dependendo do material.FUNDIO - Silva, C. C.

INTRODUO

TIPOS DE MODELOS Componentes superior (cope) e inferior (drag) do modelo para caixa de molde (plstico - acima de 20.000 fundies; metal acima de 100.000 ou mais fundies.


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MODELO INDIVIDUAL Tambm chamados de modelos de uma nica pea ou modelo slido. So os mais simples; Mais barato tipo de modelo reutilizvel; Conveniente somente para produes em quantidade muito pequenas.

Modelo apropriado para procedimentos experimentais ou prototipagem de produtos. Raramente usados para curtas produes de peas fundidas.FUNDIO - Silva, C. C.

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MODELO INDIVIDUAL Requerem mais operaes manuais; Exige um maior grau de habilidade do profissional especialista em moldagem, quando comparado a outros processos; Muitas fundies no so preparadas para o uso de modelos individuais; Resultam em maior custo/molde; Variaes na qualidade dos produtos fundidos;FUNDIO - Silva, C. C.

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MODELO INDIVIDUAL Modelos individuais podem ser divididos em duas peas; Modelos individuais em uma pea so frequentemente utilizados quando um lado do modelo plano e pode servir como diviso;


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MODELO INDIVIDUAL Modelos individuais em duas peas so mais comumente usados quando a forma a ser fundida mais complexa; Alimentadores e canais de alimentao para modelos individuais podem ser feitos a mo ou fabricados em peas nicas e moldado com o modelo.


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MODELO INDIVIDUAL Este tipo de moldagem requer considervel tempo e habilidade do moldador O modelo montado numa placa de fundo de caixa de moldagem ou numa prancha mvel para suportar a moldagem e definir a linha de separao; O componente inferior da caixa de moldar moldado primeiro;


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MODELO INDIVIDUAL O componente superior da caixa de moldagem feito sobre a parte superior da caixa inferior, a caixa superior retirada e o modelo removido; Os alimentadores e canais de alimentao so ento manualmente cortados dentro da caixa de areia. O processo completado com o fechamento da caixa de areia; Modelos individuais de duas peas so moldados de maneira similar.FUNDIO - Silva, C. C.

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MODELO INDIVIDUAL As metades superior e inferior de moldes com modelos de duas peas podem ser feitas separadamente O modelo bipartido pode ser removido a partir das respectivas metades do molde. Tal operao deve ser cuidadosamente realizada para garantir o alinhamento das cavidades do molde na linha de separao.


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TIPOS DE MODELO


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PLACA MODELO Placas modelo so modelos bipartidos no qual as pores superior e inferior da caixa de moldegem so montadas em lados opostos da placa, formando a linha de separao O modelo, bem como os sistemas de vazamento e canais de alimentao so feitos, em geral, separadamente, e ento montados sobre a placa modelo. Os mesmos podem ser fundidos integralmente com a placa.


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PLACA MODELO O tamanho da placa corresponde praticamente ao tamanho da caixa de moldagem Pinos guia so usados para garantir um alinhamento preciso da placa modelo com a caixa e auxiliar na remoo do modelo do interior do molde.


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PLACA MODELO Multiplos modelos de pequenas peas podem ser montados sobre uma nica placa;

Canais de vazamento e massalotes montados sobre a mesma placa podem ser compartilhados por vrios modelos na placa modelo.


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PLACA MODELO Caracteristicas de bloqueio podem ser adicionadas as partes superior e inferior da placa modelo para assegurar um alinhamento preciso entre as partes do molde aps a remoo do modelo.


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PLACA MODELO Seu emprego destinado a volumes de produo moderados a elevados de peas de pequena e mdia dimenso; A operao de moldagem consideravelmente simplificada; A reduo dos custos de moldagem e o aumento da qualidade do molde compensa o mais alto custo do modelo para fundidos de grande volume.


MODELAGEM

PLACA MODELO Grandes modelos, em geral no so usados na forma de placas modelo, devido as limitaes de tamanho das caixas de moldagem e dificuldades de moldar; Devido a significativo desgaste do modelo, a seleo adequada do material do modelo torna-se necessria, especialmente em alta produo. O projeto da placa modelo deve ser rigido o suficiente para resistir a altas presses de contrao durante a moldagem automtica.FUNDIO - Silva, C. C.

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PLACA MODELO Se o modelo tam uma superficie de separao plana, as partes superior e inferior do modelo podem ser feitas separadamente e ento montadas. Muitas placas modelo no so concebidas integralmente com a placa. As partes superior e inferior do molde so conformadas a partir de um modelo principal. Posteriormente so montadas e alinhadas sobre as placas.


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PLACA MODELO Quando o metal vazado este preenche a cavidade do molde e o espao que as separa. O resultado uma placa de metal com o formato da parte superior de uma lado e o formato da parte interior do outro lado.


MODELAGEM

PLACA MODELO


MODELAGEM

MOLDAGEM COM MODELO INDIVIDUAL BIPARTIDO


MODELAGEM

MODELOS ESPECIAIS Modelo principal de madeira e molde reverso (a);

No molde reverso vazado poliuretano (b); Montagem sobre placa e adio do sistema de vazamento e massalote.


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CAIXAS DE MACHO Caixas de macho so usados primariamente para produzir passagens internas ou cavidades. Tambm so usadas para produzir sees do molde em peas que possuem projees externas ou desenho negativo, que impediria o modelo/padro de ser removido do molde. Caixas de macho so modelos reversos ou moldes reversos usados para fazer a parte central (macho), os quais se tornam parte do molde aps a montagem.


MODELAGEM

CAIXAS DE MACHO Uma vez que um determinado produto pode ter uma complexa forma interna ou muitas passagens internas, o custo de produo das caixas de macho podem exceder o o custo associado ao molde propriamente dito.


MODELAGEM


MODELAGEM


MODELAGEM


MODELAGEM

CAIXAS DE MACHO Muitos processos de confeco de machos requerem o uso de gs de catlise para curar o macho e o aglomerante. Nestes casos, a caixa deve ser especialmente projetada considerando sistemas de ventilao. Pinos de ejeo devem ser incluidos para ajudar na remoo dos machos do interior das caixas.


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MODELO PERDIDO Um modelo nico feito com materiais de baixo ponto de fuso ou materiais que rapidamente vaporizam tais como poliestireno dilatado podem ser usados como modelos perdidos com baixo custo.


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MODELO PERDIDO Para cada vazamento necessrio um ou um conjunto de modelos para que a fundio seja realizada.


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MODELO PERDIDO Fundio por cera perdida; Fundio por processo evaporativo; Em fundio com cera perdida o modelo produzido atravs de moldagem por presso em molde metlico.


MODELAGEM

MODELO PERDIDO Posteriormente o modelo revestido com multiplas camadas de materiais cermicos e/ou argamassa, que endurece e forma um molde rgido com casca fina. O molde ento aquecido para queimar (Curar) a cermica e derreter a cera, deixando a cavidade do molde vazia com a forma desejada.


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MODELO PERDIDO Embora um novo modelo seja necessrio para cada vazamento em fundio com cera perdida, existem vantagens nicas para este tipo de processo. Flexibilidade de projeto consideravelmente aumentada porque o modelo no tem que ser projetado com linhas divisrias, tolerncias de ngulo de sada, machos ou outras caractersticas que so necessrias quando modelos reutilizveis tiverem que ser removidos do molde para criar a cavidade de molde. Modelos de mltiplas-peas complexas e s vezes o canal de alimentao, massalote e canais de distribuio so normalmente montados com a ajuda de adesivos.FUNDIO - Silva, C. C.

MODELAGEM

MODELO PERDIDO


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