FACULDADE PITAGORAS

Engenharia de Produção

Processos Discretos e Contínuos:

Fundição de Areia

Luciano Aparecido Gomes

Jundiaí

2014

Luciano Aparecido Gomes

Processos Discretos e Contínuos:

Fundição de Areia

Trabalho academico, apresentado

a Faculdade Pitagoras, no Curso de

Engenharia de Produção.

Jundiai

2014

SUMARIO

1. INTRODUÇÃO...........................................................................5

2. MOLDAGEM AREIA VERDE...................................................7

3. VARIAVEIS NA PEÇA MANCAL INFERIOR........................7

3.1 FUNDIÇÃO PASSO A PASSO................................................9

4. CONCLUSÃO.............................................................................12

5. BIBLIOGRAFIA..........................................................................13

OBJETIVO 

Este trabalho tem o objetivo de descrever a fundição em areia verde, o processo de

fabricação e as variáveis do processo.

5

INTRODUÇÃO

Existem muitos processos de fundição com molde de areia (aglomerada com cimento;

com resinas de cura a frio; com resinas de cura a quente; com silicato de sódio, etc.),

mas o mais conhecido e empregado é a fundição em areia verde. 

É especialmente apropriado para peças pequenas e médias não é adequado para peças

grandes, de geometria complexas, nem para acabamentos finos pois ficam marcas de

corruga mento da areia e sua tolerância dimensional é reduzida. 

Esse processo é chamado de areia verde porque a mistura mantém sua umidade original,

ou seja, o molde formado pela mistura não passa por processo de secagem.

6

MOLDAGEM AREIA VERDE

Dentre as técnicas de fundição, a mais comum é a moldagem em areia verde, que

consiste em uso do molde feito em areia úmida e, em seguida, compactada. O Termo

“verde” significa que a umidade foi acrescentada na areia e aglomerantes. Essa técnica é

largamente utilizada devido à sua facilidade de uso, baixo custo e abundância de

matéria-prima. A areia verde é a combinação da areia sílica com os agentes

aglomerantes, em geral a argila, componentes estes normalmente baratos. Antes de

moldar em areia verde é necessário determinar a resistência mecânica da areia, o

formato do modelo, inclusive canal e massalote, bem como o metal que está sendo

utilizado e a qualidade desejada do fundido.

A areia é preparada através da adição de água e de aglomerantes, formando a areia

verde. A caixa de moldagem (superior ou inferior) é colocada sobre o modelo a ser

moldado e, em seguida, é preenchida com areia que é então compactada por meio de

uma das várias técnicas de moldagem existentes. Caso seja necessário o uso de machos,

os mesmos são inseridos nessa fase. Juntando-se as duas metades da caixa de moldagem

(caixa superior e inferior) forma-se o molde completo com as respectivas cavidades.

Após o vazamento do metal líquido na cavidade, o metal é resfriado, obtendo-se a

solidificação do mesmo.

Uma vez terminado o processo de resfriamento, o fundido é removido do molde no

desmoldador. A areia usada é recondicionada para ser utilizada novamente no processo

de moldagem.

7

VARIAVEIS NA PEÇA MANCAL INFERIOR

Forno:

Metal - Base – BN30 – BN31

8

Inoculante – tipo estrôncio – 0,90%

Liga 1(%) – 1.4 a 2.0

Temperatura – 1.500 a 1.520

Vazamento:

Temperatura – Panela – 1410 a 1420

Panela kg – 350

Tempo de vazamento (s) – 9 a 14

Tempo mínimo para desmoldagem - 40

Cavidade – 16

Molde/Panela – 13

Moldagem

Confecção do molde em aluminio

Resina – 0,05 a 0,07

Catalizador – 0,05 a 0,07

Volume de areia recuperada – 0 a 26

Tempo de cura – 60 a 180

9

Fundição passo-a-passo

A matéria-prima metálica para a produção da peça fundida é constituída pelas ligas

metálicas ferrosas (ligas de ferro e carbono) e não-ferrosas (ligas de cobre, alumínio,

zinco e magnésio).

O processo de fabricação dessa peça por meio de fundição pode ser resumido nas

operações a seguir.

Confecção do modelo

Essa etapa consiste em construir um modelo com o formato

aproximado da peça a ser fundida. Esse modelo vai servir para a construção do molde e

suas dimensões devem prever a contração do metal quando ele se solidificar bem como

um eventual sobremetal para posterior usinagem da peça. Ele é feito de madeira,

alumínio, aço, resina plástica e até isopor.

Confecção do molde

O molde é o dispositivo no qual o metal fundido é colocado para que se obtenha a peça

desejada. Ele é feito de material refratário composto de areia e aglomerante. Esse

material é moldado sobre o modelo que, após retirado, deixa uma

cavidade com o formato da peça a ser fundida.

Confecção dos machos

Macho é um dispositivo, feito também de areia, que tem a

finalidade de formar os vazios, furos e reentrâncias da peça. Eles são colocados nos

moldes antes que eles sejam fechados para receber o metal líquido.

Fusão

Etapa em que acontece a fusão do metal.

Vazamento

O vazamento é o enchimento do molde com metal líquido.

10

Desmoldagem

Após determinado período de tempo em que a peça se solidifica dentro do molde, e que

depende do tipo de peça, do tipo de molde e do metal (ou liga metálica), ela é retirada

do molde (desmoldagem) manualmente ou por processos mecânicos.

Rebarbação

A rebarbação é a retirada dos canais de alimentação, massalotes e rebarbas que se

formam durante a fundição. Ela é realizada quando a peça atinge temperaturas próximas

às do ambiente.

Limpeza

A limpeza é necessária porque a peça apresenta uma série de incrustações da areia usada

na confecção do molde. Geralmente ela é feita por meio de jatos abrasivos.

Essa sequência de etapas é a que normalmente é seguida no processo de fundição por

gravidade em areia, que é o mais utilizado. Um exemplo bem comum de produto

fabricado por esse processo é o bloco dos motores de automóveis e caminhões. 

Características e defeitos das peças fabricadas

A fundição parte diretamente do metal líquido para fabricar uma peça economizando

uma série de etapas dentro do processo de fabricação. Vamos, então, ver mais algumas

vantagens desse processo.

 Canais de alimentação são as vias, ou condutos, por onde o metal líquido passa para

chegar ao molde.

11

    Massalote é uma espécie de reserva de metal que preenche os espaços que vão se

formando à medida que a peça vai solidificando e se contraindo.

a) As peças fundidas podem apresentar formas externas e internas desde as mais

simples até as bem complicadas, com formatos impossíveis de serem obtidos   por

outros processos.

b) As peças fundidas podem apresentar dimensões limitadas somente pelas restrições

das instalações onde são produzidas. Isso quer dizer que é possível produzir peças de

poucos gramas de peso e com espessura de parede de apenas alguns milímetros ou

pesando muitas toneladas.

c) A fundição permite um alto grau de automatização e, com isso, a produção rápida e

em série de grandes quantidades de peças.

d) As peças fundidas podem ser produzidas dentro de padrões variados de acabamento

(mais liso ou mais áspero) e tolerância dimensional (entre ± 0,2 mm e ± 6 mm) em

função do processo de fundição usado. Por causa disso, há uma grande economia em

operações de usinagem.

e) A peça fundida possibilita grande economia de peso, porque permite a obtenção de

paredes com espessuras quase ilimitadas.

Defeitos dos produtos fundidos 

Como em todo o processo, alguma coisa "sai errado" e aparecem os defeitos. Alguns

defeitos comuns das peças fundidas são:

inclusão da areia do molde nas paredes internas ou externas da peça. Isso causa

problemas de usinagem: os grãos de areia são abrasivos e, por isso, estragam a

ferramenta. Além disso, causam defeitos na superfície da peça usinada.

defeitos de composição da liga metálica que causam o aparecimento de partículas

duras indesejáveis no material. Isso também causa desgaste da ferramenta de usinagem.

rechupe, ou seja, falta de material devido ao processo de solidificação, causado por

projeto de massalote malfeito.

porosidade, ou seja, a existência de "buraquinhos" dentro de peça. Eles se originam

quando os gases que existem dentro do metal líquido não são eliminados durante o

processo de vazamento e solidificação. Isso causa fragilidade e defeitos superficiais na

peça usinada.

12

CONCLUSÃO

As vantagens do processo em areia-verde são: 

- Tem o mais baixo custo dentre todos os métodos. 

- Facilidade de reparo dos moldes. 

- Equipamentos mais simples. 

- Facilidade de alteração de projeto. 

- Um numero ilimitado de ligas que podem ser fundidas 

As desvantagens são: 

- A areia natural é normalmente heterogênea, ou seja, sua composição varia para cada

parte, influenciando na qualidade das peças. 

- Acabamento superficial inferior. 

13

BIBLIOGRAFIA

http://pt.wikipedia.org/wiki/Fundi%C3%A7%C3%A3o

http://www.basso.ind.br/

http://www.sinto.com.br/pt/nfe/pdf-produtos/fundicao.pdf

http://mmborges.com/processos/Conformacao/cont_html/fundicao.htm