Em Aula Processos Aula6

7/21/2019 Em Aula Processos Aula6

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAO, CINCIA

Processos de Fabricao Mecnica

Professor:

Waldemir dos Passos Martins2005 by Pearson Education 16-1

wa wanvan ya oo.com. [email protected]


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PROCESSOS DE CONFORMAO

FundioFundio PorPor CompressoCompresso

- Conhecida dos soviticos desde os anos 60, mas utilizao comercial ampliou-senos ltimos 20 anos.

- Conhecido como forjamento lquido:

de forjados.de forjados.

-- arac er s cas:arac er s cas: lquido vazado em molde pr-aquecido, em quantidade apropriada;

molde fabricado em partes macho-fmea;

moldes fechados, presso mantida durante solidificao;

manuteno da presso durante solidificao:

- arante intimo contato metal/molde

2005 by Pearson Education 16-2

- elevada preciso dimensional;

- taxa de resfriamento (refino da estrutura).


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-- Caractersticas:Caractersticas: no h necessidade de canais e de alimentadores;

-

f(tipo de liga, geometria, propriedades requeridas);

ferramental e equipamento de elevado custo para fundio mas de reduzido .

-- Parmetros de controle:Parmetros de controle:es r o con ro e; evem ser pr -es a e ec os para ca a po e pea:

Presso aplicadaPresso aplicada

Temperatura do lquido e do moldeTemperatura do lquido e do molde



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-- Resultado:Resultado:- un os e geome r a ma s comp exa e pare es ma s nas que grav a e e

forjamento (menos que inspeo);

- .

-- Aplicaes:Aplicaes: ligas Fe e no Fe de composies tpicas de fundio ou forjamento;

ampla aplicao comercial para ligas de Al, pesos de 100g a 35kg;

tambm til na fabricao de compsitos.



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FundioFundio PorPor CentrifugaoCentrifugao

- Centrifugao para confeco de tubos conhecida desde o incio do sculopassado.

-- Consiste:Consiste: metal lquido vazado no eixo de rotao da moldes submetidos a rotao;

metal solidifica sob a o de resso resultante de for as de centrifu a o

no necessidade de alimentadores, canais e machos;

moldes em geral metlicos, mas tambm podem ser confeccionados em areia

.

-- Resultado:Resultado:

impurezas mais leves que o metal;

apresentam bom acabamento superficial, ausncia de defeitos de preenchimento


produtos com densidade e resistncia mecnica semelhantes a de forjados.


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FundioFundio PorPor CentrifugaoCentrifugao

-- Utilizao:Utilizao: utilizado para ligas ferrosas e no ferrosas.

FundioFundio PorPor CentrifugaoCentrifugao TotalTotal

- Conhecido como processo De Lavaud.

- Utilizado para a fabricao de produtos tubulares.

-- Consiste:Consiste:- metal vazado em molde tubular que gira sobre seu prprio eixo, em geral na

posio horizontal



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-- Caractersticas:Caractersticas:

metal continuamente vazado no molde em rotao, at a obteno da espessura

desejada;

fora mantida at o final da solidificao;

,

oposta alimentao do lquido, de modo a produzir desmoldagem contnua;

.



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Fundio Por Centrifugao TotalFundio Por Centrifugao Total



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-- Moldes:Moldes: moldes tubulares metlicos com ou sem revestimentos cermicos (moldes sem

revestimentos devem ser refrigerados gua);

,

areias de macho.

-- Produto:Produto: comprimento e dimetro externo do tubo, f(dimenses do molde);

dimetro interno do tubo,f(volume de metal vazo e velocidade de rotao).



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--A lica es:A lica es:

fabricao de tubos em geral; mancais de bronzes;

tubos aos ao Cr e Ni para uso em petroqumica;

amplamente utilizado para tubos de fefo de dimenses da ordem de:at 1200mm dimetro,

,

6mm espessura da parede.



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FundioFundio PorPor CentrifugaoCentrifugao ParcialParcial

empregado para fundidos de grandes dimenses que apresentam eixo de simetria

-- Consiste:Consiste: metal lquido vazado por um canal central, preenchendo um alimentador;

do alimentador central, o lquido forado para a cavidade do molde pela ao

a ora cen r uga;

a fora centrfuga tem o objetivo de auxiliar o preenchimento do molde e aalimentao;

geometria do fundido dada pela cavidade do molde;

necessrios machos;


da ordem de 200-500 rpm


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PreeenchimentoPreeenchimento PorPor CentrifugaoCentrifugao

- Semelhante a centrifugao parcial.

-- molde constitudo de diversas cavidades montadas em torno de um canal e

alimentador.

-- Caractersticas:Caractersticas: o canal central coincide com o eixo de rotao do conjunto;

metal vazado no molde em rotao:

- fora centrfuga promove o preenchimento das cavidades a partir do alimentador;

rota o mantida at o final da solidifica o:

- garante a perfeita alimentao;

permite a produo de vrias peas simultaneamente;


.



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PreenchimentoPreenchimento PorPor CentrifugaoCentrifugao




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,substncias no-metlicas em peas resistentes, empregando-se apenas

presso e calor.

O aquecimento realizado em condies controladas de temperatura, tempo e

atmosfera e chama-se sinterizao, tambm chamada de cermica dos metais.Materiais refratrios, ou seja, com pontos de fuso extremamente elevados, que

impossibilitam mtodos metalrgicos tradicionais (como por exemplo, molibdnio

.

O campo de aplicao da tcnica vasto, pois trata-se de um mtodo bastantevantajoso economicamente em relao aos outros.

A metalurgia do p surgiu para produzir formas complexas, que demandariam

muitos processos convencionais de fabricao diferentes e alta produo de


cavaco.



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Para formas como as mostradas na figura, a metalurgia do p apresenta-secomo a nica alternativa vivel para a produo em larga escala (acima de2000 pe as), com apenas uma prensa e um operador.

Alguns produtos so quase que exclusivamente fabricados por essa tcnica:

, ,

metal duro ou carbonetos de metais, como os de tungstnio, tntalo e titnio,

aglomerados com cobalto;

mancais porosos autolubrificantes, de bronze ou ferro;

filtros metlicos de bronze ou ao inoxidvel;

, ,

substncia de alto coeficiente de atrito;

certos tipos de contatos eltricos, por exemplo, W-Ag, W-Cu, Mo-Ag e Mo-Cu; e

2005 by Pearson Education 16-16 escovas coletoras de corrente de diversas composies.



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As matrias-primas na metalurgia do p so ps metlicos e no-metlicos.

Esse produtos so rigorosamente controlados em termos de tamanho das

partculas, distribuio do tamanho das partculas, forma das partculas,

de escoamento, compressibilidade, composio qumica e pureza.

-

industrialmente a moagem, atomizao, condensao, decomposio trmica,reduo e a eletrlise, que , atualmente, o mtodo mais empregado.




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A primeira etapa do processo de metalurgia do p a obteno e misturados ps, cujos objetivos so misturar ps de naturezas diferentes,

distribuio e tamanho de partculas.

s p s po em ser o t os por processos s cos, qu m cos, mec n cos ou

fsicoqumicos.

A figura a seguir mostra um dos mtodos fsicos de obteno de ps mais usuais:

a atomizao, onde o metal fundido vazado por um orifcio, formando um filete

ue bombardeado or atos de ar s ou ua.

Aps isso, o p recolhido, reduzido (submetido a reao qumica) e peneirado.




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Os ps de cobre so obtidos geralmente por eletrlise, apresentadoelevado grau de pureza.

Entre os mtodos mecnicos destaca-se a moagem, e entre os mtodos

A compactao dos ps uma das operaes bsicas do processo.

O p colocado em cavidades de matrizes, montadas em prensas decompresso, especialmente fabricadas para essa finalidade e, ento, aplicado

so re e e press es e erm na as, e acor o com o po e p u za o e com as

caractersticas finais das peas sinterizadas.




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SINTERIZAOSINTERIZAO

A sinterizao a etapa de consolidao final da pea.

. ,

como por exemplo, as de metal duro, sofrem uma pr-sinterizao, e aps serem

usinadas, so submetidas a sinterizao final.

Os fornos de sinterizao so a gs, eltrico por resistncia ou eltrico por

induo.

Na sinterizao, so utilizadas atmosferas protetoras, que podem ser de

hidro nio amnia dissociada s endotrmico s exotrmico ou s de

gasognio.

2005 by Pearson Education 16-23partculas vizinhas.



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A sinterizao pode ser feita em presena de um fase lquida. Isso ocorre quando,

componentes (geralmente o componente com menor ponto de fuso e maior

quantidade).

Um exemplo de aplicao desse processo a fabricao de buchas

autolubricantes de bronze.

No processo de sinterizao, a pea pode, ainda, passar por processos derecom resso tratamentos trmicos e usina ens com lementares.

A recompresso somente necessria quando se deseja tolerncias apertadas ou

rugosidade precisa.




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.Caso haja deformao, essas so lapidadas ou retif icadas.

s peas s n er za as po em ser ra a as erm camen e a mesma mane raque as obtidas por processos tradicionais.

Tratamentos trmicos como a cementao e a nitretao,que conferem apenas

dureza superficial, podem, devido a difuso dos gases pelos poros dae a, acabarem endurecendo toda a e a.




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SINTERIZAOSINTERIZAO -- AplicaesAplicaes


rans orma ores e ora



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SINTERIZAOSINTERIZAO MatriasMatrias--primasprimas

As matrias-primas na metalurgia do p so ps-metlicos e no-metlicos,cujas caractersticas tecnolgicas influem no s no comportamento do p

durante o seu processamento, como tambm nas qualidades finais do produto

sinterizado.

SINTERIZAOSINTERIZAO MatriasMatrias--primasprimas -- CaractersticasCaractersticasCaractersticas

- tamanho da artcula e distribui o de tamanho 400 A 0 1 mcrons

- forma da partcula esfrica uniforme, esferide ou em gotas, esponjosa irregular,

,

- porosidade da partcula


-

- superfcie especfica



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SINTERIZAOSINTERIZAO MatriasMatrias--primasprimas -- CaractersticasCaractersticas

Caractersticas

- densidade aparente

- velocidade de escoamento

- compressibilidade- estrutura da partcula

- composio qumica e pureza




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SINTERIZAOSINTERIZAO MtodosMtodos dede fabricaofabricao dede psps metlicosmetlicos

- moagem

- atomizao

- condensao

- decomposio trmica

- reduo

- eletrlise




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SINTERIZAOSINTERIZAO MtodosMtodos dede fabricaofabricao dede psps metlicosmetlicos -- AtomizaoAtomizao

Atravs de atomizao a gs inerte possvel a obteno de ps compartculas arredondadas suficientemente finas para serem uti lizadas em

,a produo de silcio qumico, ou mesmo ms aglomerados.

A grande vantagem da atomizao, comparada com outros processos (viaqumica), a possibilidade de produzir ps prligados, como por exemplo, ao

inoxidvel, ligas de nquel, ligas de prata, ligas de terras-raras, etc.




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SINTERIZAOSINTERIZAO MtodosMtodos dede fabricaofabricao dede psps metlicosmetlicos -- AtomizaoAtomizao


om za or a g s ner e



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FUNDI OFUNDI ORefernciasReferncias BibliogrficasBibliogrficas

KALPAKJIAN, S., Manufacturing Processes for Engineering Materials.

RefernciasReferncias BibliogrficasBibliogrficas utilizadasutilizadas nasnas aulasaulas dede 11 aa 66

SCHEY, J. A., Introduction to Manufacturing Processes. McGraw Hill, New York, 3a Ed., 2000.

SIEGEL, M. e Colaboradores - Manual de Fundio de Ferrosos - ABMM, So Paulo.

- -, , .

CAMPBELL, J Castings - Livraria Politcnica, 1997.

RECUSANI, A F. - Processo Shaw para fundio de matrizes CEBRACO.

WAGONER, R.H.; CHENOT, J. L.,Fundamentals of Metal Forming, John Wiley & Sons, Inc., 1 edio,

1997.CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia Mecnica. 2 Ed. So Paulo. McGraw-Hill, 1986

InternetCentro de Informao Metal Mecnica www.cimm.com.br

2005 by Pearson Education 16-34FIMFIM

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