João Batista Bolli Kras Borges 56506

Fundição de Um Cilindro de Moto Alumínio

Fundação Universidade Federal do Rio Grande.Rio Grande

2012

Introdução

A utilização da fundição é usada a muitos séculos para fabricação de utensílios, ferramentas e peças para inúmeros usos. Esse processo foi aperfeiçoado ao longo dos anos, assim podendo hoje criar peças fundidas de excelente qualidade e de acabamento. Esse trabalho trata da necessidade de um restaurador de motos criar um cilindro de um motor V-twin de uma Harley Deividson ® 1970 de 1370 centímetros cúbicos. Para isso teve a ajuda de uma empresa especializada em fundição em alumínio.

PROCESSOS PARA FUNDIÇÃO

Tendo uma necessidade de criar uma peça fundida, deve-se seguir algumas etapas:

I. D efinição do projeto da peça.II. Escolha do melhor método de fabricação do modelo

III. Fabricação da caixa de machoIV. Tipo de material para o moldeV. Processos de fabricação dos moldes

VI. Montagem do moldeVII. Vazamento

VIII. Retirada da peça do moldeIX. Retirada de excesso de materialX. Acabamento da peça

Definição do projeto da peça

Tratando-se de um motor V-twin ele é composto de dois cilindros iguais dispostos em “V” como a necessidade é somente de um cilindro o projeto começa da aquisição das medidas do cilindro original para a criação de um modelo. Em posse das medidas padrões da peça começa uma alteração em ângulos de partes da peça e um aumento das medidas pois com o resfriamento do alumínio ele contrai diminuindo a medida da peça, também deixando margem para acabamento por usinagem.

Escolha do melhor método de fabricação do modelo

Para fazer a fundição é necessário a fabricação de um modelo, uma peça igual a que será fundida, sempre lembrando que a peça em questão terá necessidade de um macho. Para isso devemos fazer o modelo com marcação do macho. Tendo em vista que será fabricado apenas uma peça o material do modelo escolhido foi madeira pois a necessidade de se preocupar com o desgaste do modelo nesse caso não influencia. Usando a madeira a criação do modelo se torna mais rápida e barata tendo um bom acabamento e fácil manuseio. O modelo deverá ser construído em duas metades, observando o desenho dele para não ter problemas de retirada do molde.

Fabricação da caixa de macho

Para a fabricação da caixa de macho é necessário apenas duas peças cubicas de madeira com encaixe para fabricação do macho, assim como no desenho abaixo. Sendo do comprimento exato da marca de macho do modelo para se encaixar corretamente no molde.

Tipo de material para o molde

Para fabricação do cilindro o processo escolhido foi moldagem por areia seca. O material usado foi areia, um ligante(dextrina) e aditivos orgânicos. Esse processo foi escolhido por proporcionar ótimo acabamento, um processo econômico e de alta colapsibilidade após solidificação do metal fundido.

Processos de fabricação dos moldes

Para começar a fabricação do molde é necessário.

Molde principal:

O modelo me duas partes.A caixa de molde que é constituída de duas partes, parte superior e

inferior.A mistura de areia, dextrina e aditivos.Areia de faceamento (mesma mistura de areia, dextrina e aditivos,

entretanto sendo uma areia mais fina.Gel desmoldante

Coloca-se a caixa de molde sobre uma superfície lisa e centraliza a parte do modelo com uma fina camada de gel desmoldante que possui os furos dos pinos. Coloca-se uma primeira camada de areia de faceamento para uma superfície mais lisa. Aplica-se uma força compactando a areia sobre o modelo e sua volta para garantir uma rigidez para retirada do modelo. Completando a caixa com areia até a superfície, sendo ela bem compactada e tendo retirado o excesso pois essa parte será virada. Após o termino desse processo a caixa é virada, encaixando a outra parte do modelo, o processo com areia de faceamento é repetido novamente. Após esse processo deve ser colocado o canal de vazamento e, nesse caso 2 massalotes para haver material de preenchimento necessário durante o resfriamento da peça. Nesse caso foram usadosbacia, canal de vazamento, canal de distribuição, canal de ataque e massalote de isopor pela complexidade de construí-los a mão.

Terminado o processo de adição de areia o molde é aberto, o modelo é removido, indo assim para o próximo passo do processo que é a cura do molde.

Esse processo precisa de uma cura a 350⁰C por quatro horas em um forno. Assim adquirindo as propriedades de permeabilidade e rigidez para o processo de fundição.

Macho:Caixa de machoA mistura de areia, dextrina e aditivos.Gel desmoldante

A fabricação do macho é um pouco mais simples, passa-se gel desmoldante na parte que vai receber areia da caixa de macho. Posiciona a caixa de macho em uma superfície lisa com um dos lados abertos para baixo e preenche de areia até a superfície sendo essa bem prensada e tendo o excesso retirado. Após esse processo realizado abre-se a caixa de macho e retira o macho para também passar pela cura no forno.

Montagem do molde

Com o molde devidamente curado, assim como o macho, coloca-se o macho em sua posição e fecha a caixa de molde. Assim o molde para a peça esta pronto para o processo de vazamento.

Vazamento

O alumínio é aquecido a 950⁰C em um forno dentro de um cadinho, quando o metal estiver completamente derretido é retirado do forno. Rapidamente é retirada a escória que esta na superfície do cadinho pois é mais leve. Após esse processo o alumínio é vazado na bacia de vazamento até preencher todo o molde subindo pelos massalotes.

Retirada da peça do molde

Após o resfriamento do metal o cilindro esta pronto para ser retirado do molde, isso é feito quebrando o molde. O molde quebra com facilidade pois a alta temperatura do metal acaba fragilizando a liga adquirida na cura assim tendo uma alta colapsibilidade, facilitando a retirada da peça.

Retirada de excesso de material

Com a peça fria, retirada do molde, é necessário cerrar os canais de vazamento e o massalote. Com isso a peça esta no processo de finalização.

Acabamento da peça

O acabamento final da peça sera feito por usinagem para facear as superfícies nas medidas desejadas para um encaixe perfeito no motor.

Conclusão

Com o processo aplicado foi possível obter uma peça com qualidade e acabamento necessário para o devido fim. Como não era possível comprar uma peça já pronta o método empregado foi satisfatório para a execução da restauração utilizando um processo pratico, financeiramente viável e de bom resultado.