Processos de Fundição Tecnologia de Fabrico

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Este processo é bastante utilizado por ser simples, versátil e barato trabalhar com areia reciclável e moldação manual ou mecanizada. Entretanto a resistência final não é muito elevada, sendo considerado um molde não-rígido, isto é, capaz de ceder sob a pressão do metal. Na prática isto significa trabalhar com maior precisão sobre o metal para garantir as dimensões previstas no projecto e massalotes de maior diâmetro para se evitar os rechupes.

Desse modo, o processo de fundição, particularmente a moldação em areia verde é o mais simples e mais usado nas empresas do ramo.

A preparação do molde, neste caso, consiste em compactar mecanicamente ou manualmente uma mistura refractária plástica chamada areia de fundição, sobre um modelo montado em uma caixa de moldar.

Esse processo segue as seguintes etapas:

1. A caixa de moldar é colocada sobre uma placa de madeira ou no chão. O molde, coberto com talco ou grafite para evitar aderência da areia, é então colocado no fundo da caixa. A areia é compactada sobre o molde manualmente ou com o auxílio de martelo pneumáticos.

2. Essa caixa, chamada de caixa-fundo, é virada de modo que o molde fique para cima.

3. Outra caixa de moldar, chamada de caixa-tampa, é então posta sobre a primeira caixa. Em seu interior são colocados o Massa lote e o canal de descida. Enche-se a caixa com areia que é socada até que a caixa fique completamente cheia.

4. O canal de descida e a massa lote são retirados e as caixas são separadas.

5. Abre-se o copo de vazamento na caixa-tampa.

6. Abre-se o canal de distribuição e canal de entrada na caixa fundo e retira-se o molde.

7. Coloca-se a caixa de cima sobre a caixa de baixo. Para prender uma na outra, usam-se presilhas ou grampos.

Depois disso, o metal é vazado e após a solidificação e o resfriamento, a peça é desmoldada, com o canal e a massa lote retirados.

Obtém-se, assim, a peça fundida, que depois é limpa e rebarbada.

A sequência da preparação do molde que foi descrito é manual.

Nos casos de produção de grandes quantidades, usa-se o processo mecanizado com a ajuda de máquinas de moldar conhecidas como automáticas ou semiautomáticas que permitem a produção maciça de moldes em reduzido intervalo de tempo.

Para que um produto fundido tenha a qualidade que se espera dele, os moldes devem apresentar as seguintes características essenciais:

a) resistência suficiente para suportar a pressão do metal líquido;

b) resistência à ação erosiva do metal que escoa rapidamente durante o vazamento;

c) mínima geração de gás durante o processo de vazamento e solidificação, a fim de impedir a contaminação do metal e o rompimento do molde;

d) permeabilidade suficiente para que os gases gerados possa sair durante o vazamento do metal;

e) refratariedade que permita suportar as altas temperaturas de fusão dos metais e que facilite a desmoldagem da peça;

f) possibilidade de contração da peça, que acontece durante a solidificação.

A fundição em moldes de areia verde não tem nada a ver com a cor verde. O processo tem esse nome porque a mistura com a qual o molde é feito mantém sua humidade original, não passa por um processo de secagem. A matéria-prima para esse tipo de moldagem é composta basicamente por um agregado granular refratário chamado de areia base que pode ser sílica, cromita ou zircónica, mais argila (como aglomerante) e água.

Tanto metais ferrosos quanto não-ferrosos podem ser fundidos nesse tipo de molde. Os moldes são preparados, o metal é vazado por gravidade, e as peças são desmoldadas durante rápidos ciclos de produção. Após a utilização, praticamente toda a areia (98%) pode ser reutilizada. Esse processo de moldação é facilmente mecanizável, sendo realizado por meio de máquinas automáticas.

Este processo apresenta vantagens e desvantagem:

Vantagens

- A moldagem por areia verde é o mais barato dentre todos os métodos de produção de moldes.

- Há menos distorção de formato do que nos métodos que usam areia seca, porque não há necessidade de aquecimento.

- As caixas de moldagem estão prontas para a reutilização em um mínimo espaço de tempo.

- Boa estabilidade dimensional.

- Menor possibilidade de surgimento de trincas.

Desvantagens

- O controlo da areia é mais crítico do que nos outros processos que também usam areia.

- Maior erosão quando as peças fundidas é de maior tamanho.

- O acabamento da superfície deteriora nas peças de maior peso.

- A estabilidade dimensional é menor nas peças de maior tamanho.

2. Fundição com moldação em agregado refractário

2.1 Moldações em Cerâmicas

Nos processos cerâmicos chama-se barbotina ou pastas cerâmicas às misturas preparadas para fazer as moldações, constituídas por um ligante - o silicato de etilo - e pós cerâmicos de zircónio, mulite ou outros, a que se junta um agente de gelificação, normalmente o hidrato de amónia. O processo tem principalmente dois campos de aplicação: a produção de peças de precisão que exigem molde de grandes dimensões inviáveis de executar pelo processo de fundição de precisão por cera perdida ou então a fabricação de quantidades limitadas, uma vez que utilizando moldes em madeira, torna-se mais rentável. O processo possibilita a fabricação de peças de qualidade elevada: rigor dimensional, bom acabamento superficial e sanidade interna.

Em princípio, não existem limitações quanto às ligas vazadas, que vão desde os aços ao carbono,