Molde
� O molde é o dispositivo no qual o metalfundido é colocado para que se obtenha apeça desejada. Ele é feito de materialrefratário composto de areia e aglomerante.
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refratário composto de areia e aglomerante.
� Esse material é moldado sobre o modelo que,após retirado, deixa uma cavidade com oformato da peça a ser fundida.
Tipos de Molde
� Moldes Metálicos:
• Não destrutíveis;
• Limitação quanto à peso das peças e temperaturade fusão do metal;
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de fusão do metal;
• Melhores precisões dimensionais.
� Moldes de Areia:
• Destrutíveis (utilização única);
• A areia pode ser reciclada;
• Piores precisões dimensionais.
Tipos de Molde
� Os tipos de moldes distinguem o processo de fundição:� Molde Temporário:
• Molde de Areia de Fundição (areia verde, areia seca, areia-cimento).
• Molde em CascaMolde por Cera Perdida
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• Molde por Cera Perdida
� Molde Permanente:• Molde metálico;• Fundição sob pressão;• Fundição por centrifugação;• Fundição contínua.
� Molde Misto.
Areias de Fundição
� Mistura formadora do molde:
Elemento granular refratário
(areia silicosa)
+
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+
Elemento aglomerante
mineral (argila, cimento) ou orgânico (óleos, resinas, farinhas). Geralmente dispersos em
água.
Areias de Fundição
� Quanto à origem:• Areias naturais: arenito de cimento argiloso ou de rochas
feldspáticas (saibro). Grão silicoso envolto por pastaargilosa.
• semi-sintéticas: Areia natural + adições p/ correção depropriedades.
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propriedades.• Sintéticas: mistura correta e específica de areia,
aglomerante e umidade.
� Quanto ao uso: areia nova ou usada� Quanto ao emprego no molde:
• faceamento• enchimento• macho
Areias de Fundição
� Uma composição típica para areias de moldagem sintética é:• Areia de Sílica Velha: 60% em peso• Areia Nova: 34 a 37%• Bentonita: 1 a 4 % (depende da resistência inicial
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• Bentonita: 1 a 4 % (depende da resistência inicial requerida)
• Pó de carvão: 2%Previne a adesão da areia às peças, servindo como
redutor ao decompor o óxido formado na zona externa das mesmas quando o metal fundido entra
em contato com a umidade da areia.FeO+C = Fe+ CO
Características de um Molde de Areia
� Plasticidade ⇒ Resistência a esforços (extraçãodo modelo);
� Consistência ⇒ Reproduzir e conservar a formada cavidade após a extração do modelo;
Refratariedade ⇒ Resistir às temperaturas
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⇒
� Refratariedade ⇒ Resistir às temperaturaselevadas às quais são submetidos;
� Permeabilidade ⇒ Permitir a saida do ar e degases da cavidade do molde;
� Colapsibilidade ⇒ Devem ser facilmentedestrutíveis após a solidificação das peças.
Moldagem em Areia de Fundição
� Molde é composto por caixa de moldagem(metálica) dividida em duas partes (superior einferior), preenchida com areia de fundição.
� Areia de fundição: areia com aglomerantes
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� Areia de fundição: areia com aglomerantes(argila, breu, outros) e água.
� Forma do molde é obtida em função da formado modelo.
Moldagem em Areia de Fundição
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Moldagem em Areia de Fundição
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Moldagem em Areia de Fundição
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Moldagem em Areia de Fundição
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� Deve-se aplicar desmoldante (talco ou grafite) aomodelo para facilitar sua retirada de dentro do molde.
� Para a retirada da peça o molde deve ser quebrado.� 98% da areia pode ser reaproveitada.
Moldagem em Areia de Fundição
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Moldagem em Areia de Fundição
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Moldagem em Areia de Fundição
� A moldagem pode ser automática, semi-automática ou manual.
• Enchimento da caixa de moldagem;
• Compactação da areia de moldagem.
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• Compactação da areia de moldagem.
Moldagem em Areia de Fundição
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Moldagem em Areia Verde
� Mais conhecido
� Mais empregado
� Economia e rapidez
� Usado com a maioria dos metais (ferrosos e
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� Usado com a maioria dos metais (ferrosos e não-ferrosos)
� Produção em série
Moldagem em Areia Verde
Areia de Moldagem(mistura plástica)
=Areia Sintética
+
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+Bentonita
+Água
� Não necessita de Secagem� Pior acabamento
Moldagem em Areia Verde
� Variações:• Secagem ao ar;
• Secagem superficial (Álcool + água comoaglomerante).
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� Eliminação da umidade superficial e aumentoda rigidez
� Melhoria na erosão do molde pelo metallíquido e redução da geração de gases nointerior do molde.
Moldagem em Areia Seca
� Indicado para peças médias e grandes;
� Utilizado para fundir peças de metais ferrosose não-ferrosos;
� Melhor acabamento e tolerâncias
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� Melhor acabamento e tolerânciasdimensionais que o de areia verde.
Moldagem em Areia Seca
Areia de Moldagem:
Areia sintéticas ou semi-sintéticas
+
aglomerantes orgânicos
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aglomerantes orgânicos
� Secagem em estufas ⇒ 150 a 300°C
� Superfície do molde pode ser protegida com tintas refratárias (melhor acabamento).
Moldagem em Areia Seca
� Vantagens:
• maior resistência à erosão do metal líquido;
• maior estabilidade dimensional;
• maior resistência à pressão estática do metal
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• maior resistência à pressão estática do metal líquido;
• maior resistência à penetração do metal.
Moldagem em Areia Seca
� Variações:
� Loam molding (moldagem em barro) ⇒ peçasgrandes:• Barro: areia + argila ⇒ mistura bastante plástica;
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� Moldagem em chamote (areia) ⇒ peças grandes.• Chamote: argila refratária silico-aluminosa calcinada +
tijolo refratário moído (silico-aluminoso) + argilarefratária plástica + areia.
� Pintura e aquecimento em temperaturaspróximas a 500°C.
Moldagem em Areia Cimento
� peças grandes;
� não precisa de calor para a secagem;
� alta resistência a seco.
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Moldagem em Areia Cimento
Areia de Fundição:
Areia silicosa lavada
+
10% cimento Portland
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10% cimento Portland
+
5% Água
� Ex.: moldes para lingoteiras de grande porte
Moldagem em Areia Cimento
� Desvantagens:
� Custo elevado da mistura;
� Não recuperável;
� Baixa colapsibilidade ⇒ difícil desmoldagem.
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� Baixa colapsibilidade ⇒ difícil desmoldagem.
Moldagem pelo Processo CO2
� Confecção do molde idêntica ao processo deareia verde;
� Tratamento com CO2 ao final do processo demoldagem;
� Precisão dimensional superior à da areia seca.
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� Precisão dimensional superior à da areia seca.
� Desvantagens:� Custo do CO2;
� Areia não recondicionável (pode ser empregado apenas no faceamento da peça).
Moldagem pelo Processo CO2
Mistura:
areia lavada
+
silicato de sódio (aglomerante)
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silicato de sódio (aglomerante)
Na2SiO3 + H2O + CO2 ⇒ Na2CO3 + SiO2 + H2O
� Endurecimento rápido (alta resistência), sem a necessidade de estufas
Moldagem Plena
� Utilizam-se modelos de espuma depoliestireno (isopor).
� Não é necessário retirar o modelo antes dovazamento do metal (é vaporizado ou
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vazamento do metal (é vaporizado ouqueimado pelo metal fundido).
� Vantagens: não são necessários ângulos desaída ou cantos arredondados.
� Desvantagem: geração de gases pode pioraracabamento superficial.
Areia para Macho
� Precursor dos métodos modernos de fundição deprecisão;
� Peças complicadas para o método de areia comum;
� Boa precisão dimensional;
� Pintura com tintas especiais para macho.
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� Pintura com tintas especiais para macho.
� Mistura: Areia + óleo de macho, óleo de linhaça(secativos) + elementos orgânicos + bentonita
� Moldes: Confecção manual ou em máquinas, secos emestufas (150 a 250 °C)
� Ex.: Corpos de compressores resfriados ao ar.
Areias de Fundição
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Moldagem em Casca
� Molde é composto por mistura de areia (maisfina) e resina.
Mistura:
Areia
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Areia
+
resina sintética polimeriz a quente (termofixa)
3 a 10%
Estufa: 150 a 350°C
Moldagem em Casca
� Possui formato de uma casca, obtido sobremodelo metálico.
� Acabamento excelente;� Alta rigidez ⇒ boa precisão dimensional� Como a espessura da casca é pequena, pode ser
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� Como a espessura da casca é pequena, pode serempregada areia bem fina sem prejuízo napermeabilidade do molde.
� Cascas de até 5 mm de espessura (mínima) ⇒dependente do tamanho, peso, complexidade dapeça e do metal utilizado.
Moldagem em Casca
� Molde + machos ⇒ duas partes fechadas com grampos ou colados antes do vazamento.
� Desvantagens:� Custo elevado do modelo (precisão dimensional e
resistência térmica)� Areia não recondicionável.
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� Areia não recondicionável.� Limitações: Peças não maiores que 15 – 20
Kg.� Utilização: motor de explosão refrigerado a
ar, virabrequins, peças de responsabilidade (justificando o custo do processo).
Moldagem em Casca
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Moldagem em Casca
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Moldagem em Casca
� Depois de obtida a forma geométrica, conforme o modelo, deve ser
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modelo, deve ser feita a cura do molde para garantir boa resistência mecânica.
Moldagem em Cera Perdida
� Utilizam-se dois moldes:• obtenção de modelos de precisão (cera ou termoplástico);• obtenção das peças no material desejado.
� O primeiro molde é feito em alumínio ou outro metalque possa ser facilmente trabalhado.
� Revestimento c/ lama refratária: gesso, pó de sílica, pó
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� Revestimento c/ lama refratária: gesso, pó de sílica, póde zircônia.
� Endurecimento do revestimento� Fusão do modelo, gerando as cavidades do molde ⇒
queima do molde para eliminar umidade (600 a 1000°C)
� Vazamento.
Moldagem em Cera Perdida
� Emprego:• Produção em série de pequenas peças (alguns gramas até
alguns quilos);• Acabamentos melhores que os da fundição em casca• Peças complexas.
� Desvantagens:
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� Desvantagens:• Custo do molde metálico para a confecção do modelo (de
precisão)• Lama refratária é cara;• Mão de obra na montagem dos cachos, revestimento e
secagem.• Relação peso das peças/peso do canal de alimentação é
baixa.
Moldagem em Cera Perdida
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Moldagem em Cera Perdida
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Moldagem em Cera Perdida
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Moldagem em Gesso
� Antigo (± 4000 anos pelos chineses)� Utilizado na fundição de não-ferrosos, bom
acabamento e precisão nas medidas� Desvantagens: baixa permeabilidade do gesso.� Variantes:
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� Variantes:• Processo Antioch: moldes em gesso levados a uma
autoclave c/ vapor e temperaturas elevadas, a fim deprovocar porosidade.
• Gesso Esponjoso: porosidade conseguida c/ adição dedetergentes, para reter ar durante a operação demistura.
Moldes Permanentes (Coquilhas)
� Em aço, ferros fundidos ou bronze;� Bom acabamento e tolerância dimensional;� Vida útil: dependente do material a ser vazado e da
temperatura de vazamento. Ex: 5.000 (Fofo) a 100.000 (Mge ligas de Zn).
� Vazamento pode ser por gravidade, baixa pressão, vácuo ou
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� Vazamento pode ser por gravidade, baixa pressão, vácuo oualta pressão.
� Vantagens do vazamento sob pressão (70 a 7.000 kgf/cm2)• bom acabamento e precisão dimensional;• paredes finas e formas complicadas;• resfriamento rápido ⇒ melhores propriedades mecânicas da
peça.
Moldes Permanentes (Coquilhas)
� Fabricados em materiais metálicos.
� Permitem a obtenção de centenas de milhares depeças com um único molde.
� Vantagens: melhor acabamento superficial,tolerâncias dimensionais e resistência mecânica.
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� Vantagens: melhor acabamento superficial,tolerâncias dimensionais e resistência mecânica.
� Desvantagens: maiores custos (viável paraprodução seriada), metais para peça devem terponto de fusão menor que metal dos moldes,possível diminuição da tenacidade do material dapeça.
Moldes Permanentes
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OBRIGADO!
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OBRIGADO!
01 de Março de 2011
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