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Engenharia Mecânica ·
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ser educacional gente criando o futuro Processo de Conformação Prof Dr Iury Sousa e Silva Webaula 4 Fundição Fundição é um processo de fabricação onde um metal ou liga metálica no estado líquido é vazado em um molde com formato e medidas correspondentes aos da peça a ser produzida A peça fundida pode sair com formato definitivo ou quase definitivo podendo ser submetido posteriormente à usinagem ou conformação mecânica de modo a obterse novas formas de peças podem ainda se submetidos a tratamentos térmicos para melhoria das propriedades mecânicas Fundição Fundição dos metais é por definição qualquer processo de fusão de metais e vazamento dos mesmos em moldes com a finalidade de produzir as formas sólidas requeridas Kondic 1973 Utilizados há mais de 400 anos encontra atualmente aplicação nos mais diversos setores da indústria tais como Joalheria esculturas ferramentas peças automotivas aeronáuticas ferrovias máquinas operatrizes ferramentas utensílios domésticos etc Podem ser obtidas sem grandes limitações quanto ao tamanho forma e complexidade Em virtude de sua fluidez o metal líquido pode encher um molde cavidades longínquas seções finas e formas complexas Fundição Vantagens Dimensões e pesos variados podese obter peças fundidas de mínimas dimensões alguns gramas até grandes dimensões mais de 200T Complexidade grande liberdade estética e de construção Um grande número de detalhes pode ser incorporado em uma única peça fundida Podem ter bom acabamento superficial e tolerâncias apertadas com uso de moldes metálicos resultando em grande economia de usinagem A fundição permite um alto grau de automatização produção rápida e em série de grandes quantidades de peças Fundição Vantagens Economia de peso em virtude de se poder dar a espessura desejada peças com cavidades Composição química diversificada possível obter peças de grandes variedades de materiais ligas metálicas e não metálicas aço carbono aços ligados e inclusive ferro fundido é o único processo que se consegue conformar o ferro fundido Boas Propriedades Mecânicas podese obter nos fundidos as mais variadas propriedades mecânicas possíveis dependendo da composição química aplicada bem como do tratamento térmico realizado controle no processo de resfriamento O objetivo final de qualquer processo de fabricação visa obter um produto de boa qualidade ou seja peças perfeitas do ponto de vista dimensional acabamento superficial composição química dentro da faixa especificada micro estrutura adequada sem vazios internos sem trincas e ao menor custo possível FUNDIÇÃO Fundição Materiais utilizados na Fundição Ligas Ferrosas Ferrofundido Aços Não Ferrosas Alumínio Bronze Outros materiais Latão Vidros Polímeros Compósitos Esfriamento e solidificação Esta é a etapa mais crítica de todo o processo já que um esfriamento excessivamente rápido pode provocar tensões mecânicas na peça inclusive com aparecimento de trincas e a formação de bolhas Se houver um resfriamento muito lento ocorrerá a diminuição da produtividade Estes eventos influenciam bastante o tamanho forma uniformidade e composição química dos grãos formados na peça fundida que por sua vez influencia as suas propriedades globais Os fatores mais importantes que afetam estes eventos são o tipo do metal as propriedades térmicas do metal e do molde a relação geométrica entre o volume e área da superfície da fundição e a forma do molde Solidificação dos metais A solidificação dos metais no interior dos moldes transição do estado líquido para o sólido fator mais importante na fundição A solidificação se processa em duas etapas consecutivas de nucleação e crescimento de novas fasesólida em meio a anteriorlíquida Nucleação traduz o modo pela qual a fase sólida surge de forma estável no meio da fase líquida sob a forma de pequenos núcleos cristalinos Crescimento traduz o modo pelo qual esses núcleos crescem sob a forma de cristais o grãos cristalinos Desta forma a etapa de nucleação ou mais precisamente a quantidade de núcleos determinará o tamanho de grão nas células Solidificação dos metais Por outro lado a velocidade de crescimento determinada principalmente pelo gradiente térmico a constituição da liga e as condições de nucleação do líquido determinarão a forma da frente de crescimento e consequentemente a forma do grão Estrutura de Solidificação A morfologia de interface da solidificação e o modo de crescimento dos cristais sólidos em direção ao líquido apresenta se de várias maneiras Com interface lisa podendo ser com crescimento planar ou celular ou com interface difusa podendo ser com crescimento dendrítico ou com nucleação independente Estrutura de Solidificação As condições térmicas que controlam o tipo de interface de crescimento variam de liga para liga Observase que uma combinação de alta velocidade de resfriamento juntamente com baixos gradientes térmicos interface difusa Enquanto que uma combinação de baixa velocidade de resfriamento juntamente com altos gradientes térmicos interface lisa Estrutura de Solidificação O formato da forma molde de fundição apresenta grande influência nas propriedades mecânicas do fundido final Solidificação de um metal no interior de uma lingoteira metálica com cantos arredondados neste caso a solidificação tem início nas paredes com as quais o metal líquido entra imediatamente em contato e os cristais tendem a crescer mais rapidamente na direção perpendicular às paredes do molde estrutura colunar até um determinada profundidade Estrutura de Solidificação Apresenta grupos colunares de cristais crescendo de paredes contíguas que se encontram segundo planos diagonais que são indesejáveis por constituírem planos de maior fragilidade principalmente se submetido a operações de conformação mecânicas posterior Esse inconveniente é eliminado arredondandose os cantos Estrutura de Solidificação A forma de crescimento dos cristais durante a solidificação dendritas Macroestrutura de Fundição Peças fundidas ou lingotes apresentam 3 zonas distintas em sua macroestrutura 1Zona Coquilhada Os grãos coquilhados nucleiam e crescem sobre as paredes do molde e serão mais notáveis quanto maior for o contato térmico na interface metalmolde 2Zona Colunar Os grãos colunares desenvolvemse a partir dos grãos coquilhados por meio de crescimento seletivo e preferencial no sentido paralelo a extração de calor O comprimento da zona colunar depende muito do superaquecimento de vazamento e do teor da liga principal 3Zona Equiaxial Central é a zona mais complexa da macroestrutura de fundição Nela os grãos são equiaxiais na forma mas são geralmente grandes em tamanho A formação desta zona é favorecida por altos teores de liga e por baixos superaquecimentos Macroestrutura de Fundição a Ausência de zona equiaxial central b Presença das três zonas c Ausência das zonas coquilhadas e colunares Fabricação do modelo Para a confecção do modelo que servirá para imprimir na forma o formato da peça a ser fundida geralmente é utilizada cera madeira plásticos como o uretano metais como o alumínio ou o ferro fundido Muitas vezes se utiliza a própria peça como modelo porém esta passa por um processo de aumento tridimensional geralmente com a aplicação de diversas camadas de tinta ou resina por exemplo para compensar o efeito da contração da peça fundida após o seu resfriamento Devem ser incluídos no molde canais de alimentação e respiro para o vazamento de excessos de material fundido e para a saída do ar As superfícies do molde devem respeitar ângulos mínimos em relação ao modelo com o objetivo de facilitar a extração da peça Este ângulo é denominado ângulo de saída 1 Elaboração de um modelo permanente 2 Fixação do modelo a uma placa metálica que é aquecida 150ºC a 300ºC e revestida com desmoldante Silicone 3 Fixação de uma caixa com areia prérevestida com resina à placamodelo 4 Rotação da caixa e da placa modelo e queda por gravidade da areia sobre o modelo 5 Formação da meia moldação 6 Nova rotação da caixa e da placamodelo e remoção da areia não polimerizada 7 Repetição para outra meia moldação 8 União das meias moldações e vazamento do material 9 Extração das peças 10 Acabamento final das peças Fabricação do Molde O molde é fundamental para a qualidade da peça fundida A qualidade da peça fundida está diretamente ligada à qualidade do molde Fabricação do Molde Contração de volume como resolver esse problema MATERIAL Aço carbono 25 a 35 Alumínio 65 Cobre 50 Ferro fundido branco 40 a 55 Ferro fundido cinzento 0 a 20 Massalote 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 Para isso o massalote deve Ser o último elemento a solidificar Exercer pressão coluna líquida para sobre a peça em formação Ter reserva líquida suficiente para abastecer as zonas contrárias massalote ou alimentador lateral massalote ou alimentador superior Funil de vazamento canal de descida canal de alimentação canal de entrada Peça fundida Drenos Quando o material fundido preenche as cavidades é necessário que haja uma pequena sobra deste para expulsar o ar e possíveis contaminações São executados nos moldes de fundição alguns canais de vazamento para possibilitar a drenagem do material Fundição em molde de areia Moldes Na fundição em areia o principal equipamento é o molde que contém vários componentes Normalmente o molde é dividido em duas metades que se encontram ao longo de uma linha de partição Ambas as metades do molde estão contidas dentro de uma caixa A areia pode ser compactada manualmente mas as máquinas que usam pressão ou impacto garantem uma maior uniformidade da compactação e requerem muito menos tempo aumentando assim a taxa de produção Após a areia ter sido empacotada o modelo é removido gerando uma cavidade que representa o negativo da peça Algumas superfícies internas da fundição podem ser formadas por núcleos que são peças adicionais que formam os orifícios cavidades e passagens internos da fundição Fundição em molde de areia Fusão em areia Gate canal de entrada Mesa de moldagem Core prints marcadores de machos Conductor ou canal de entrada Massalote Mesa de moldagem Macho Caixafundo Linha de partição Caixatampa Fundo sobre a mesa de moldagem Pronto para vazamento Fundição em molde de areia OUTROS PROCESSOS DE FUNDICAO Fundição por gravidade Fundição em câmaras Fundição sob pressão Fundição por gravidade Fundição por semicentrifugação Fundição por molde cerâmico Fusão do Metal Para a realização de qualquer dos processos existentes deve ocorrer a troca do estado físico no metal Esta mudança ocorre duas vezes primeiro do sólido para o líquido em seguida esse material líquido é vazado retornando a passando para o estado sólido novamente e agora no formato do objeto desejado Atualmente devese pensar logo na fase de projeto na construção do forno que será utilizado Existem equipamentos mais genéricos que podem ser utilizados na fusão de qualquer metal e alguns mais específicos que contemplam apenas uma determinada liga Fusão do ferro fundido Ferro fundido é uma liga de ferro que possui um teor de carbono entre 25 e 4 e um teor de silício próximo ou superior caracterizando uma liga ternária FeCSi O processo de fusão dessa liga Para obtêla a fusão do ferro é dada em um forno cubilô que pode dar até 50 toneladas de ferro fundido por hora Em um processo realizado no forno cubilô a energia é proveniente do combustível do próprio forno o carvão coque Além disso adicionamos sucata metálica ferro gusa e outros elementos para controlar a composição química como ligas ferrosilício e ferromanganês O material obtido por essa fundição não apresenta pequenas faixas de tolerância dos elementos de liga no aço Geralmente são peças grosseiras que podem sofrer outros processos metalúrgicos e mecânicos Fusão do aço O aço é uma liga que precisa de um controle mais rigoroso por isso é fundida em um forno elétrico a arco Na fundição de aço empregase dois métodos o ácido e o básico Eles se diferenciam por apresentarem revestimentos diferentes Fusão de ligas não ferrosas São as ligas que apresentam temperatura de trabalho menor Podemos empregar os fornos elétricos tanto de arco quanto de indução No entanto o modelo no chamado forno de cadinho tipo estacionário é o mais utilizado Tem seu aquecimento feito por um bico que é abastecido por gás ou óleo Soldagem Soldagem é a ação de juntar duas peças aquecendo suas superfícies até sua fusão parcial ou plasticidade O ponto de intersecção dessas peças é chamado de solda e após um resfriamento em duas partes ela tornase coesa Temos a aplicação do processo de soldagem em diversos segmentos como na mecânica metalúrgica e construção civil Soldagem dos metais Tipos de solda Metalurgia da Soldagem A área indicada como 1 é o material do metal original o número 2 representa o material fundido e depositado para a junção representa também a mistura dos dois metais com o número 3 O número 4 é a zona do material original que foi afetada termicamente Metalurgia da Soldagem Soldagem a gás Soldagem Oxiacetileno A união pode ser feita com ou sem material de adição Soldagem a gás Soldagem a gás Soldagem a gás Soldagem a arco voltaico Soldagem a arco também chamado de processo de soldagem autógena nele ocorre a fusão do materialbase e é o processo mais utilizado entre todos Soldagem a arco Arco elétrico O arco é uma descarga elétrica entre dois eletrodos Para propósitos práticos o arco elétrico deve ser tratado como um condutor gasoso com uma impedância própria o qual converte energia elétrica em calor O intensidade de calor do arco pode ser controlada através dos parâmetros elétricos V e I No processo de soldagem a arco atua também no sentido de remover ou quebrar a camada de óxido superficial O arco atua também no sentido de controlar a transferência de material Tudo se inicia com o estabelecimento de fluxo de gás entre a peça e eletrodo Soldagem a arco A potência deve ser alta o suficiente para manter a temperatura do arco para permitir a passagem contínua de corrente A temperatura mantem a ionização do gás O arco elétrico tem duas funções principais Fornecer calor para o processo de fusão do materiais Servir de meio de transporte para o metal fundido para a poça de fusão A transferência varia de acordo com as forças eletromagnéticas e as tensões superficiais Soldagem a arco A transferência de material está relacionada com a forma de como o metal fundido do eletrodo atravessa o arco para formar a poça de soldagem Existem três formas básicas de transferência Soldagem por eletrodo revestido Soldagem a arco É um dos processos de soldagem arco mais utilizados O arco é aberto com o contato do eletrodo com a peça O transferência de material é por gotejamento Após iniciado o arco se move junto com o eletrodo Soldagem por eletrodo revestido Soldagem a arco Soldagem por eletrodo revestido Soldagem a arco Vídeos exemplo httpswwwyoutubecomwatchvCoHVA7nr82A httpswwwyoutubecomwatchvrb72ATYK0Y Soldagem MIGMAG Soldagem MIGMAG Gasmetal arc welding GMAW MIG Metal Inert Gas MAG Metal Active Gas Neste processo a proteção da poça de fusão não mais ocorre pela ação dos gases resultantes da queima do revestimento como no processo de eletrodo revestido mas ocorre diretamente para injeção de gás Gás Inerte Argônio Hélio Gás Ativo CO2 ou mistura a base CO2 de com gases inertes Soldagem a arco Soldagem a arco Soldagem MIGMAG Soldagem a arco Soldagem MIGMAG Soldagem MIGMAG Soldagem a arco Vídeo exemplo httpswwwyoutubecomwatchvnDWGRzfcmcw httpswwwyoutubecomwatchvtwUAa5LWUvk Soldagem a arco TIG Tunstem Inert Gas Gastungsten arc welding GTAW Ao contrário dos processo ER MIG e MAG onde o arco se estabelece no eletrodo e este é consumido no processo Na soldagem TIG o arco se estabelece entre a peça e um eletrodo de Tungstênio O processo TIG pode operar com ou sem material de adição O material de adição deve ser adicionado aparte Soldagem TIG Soldagem a arco Soldagem TIG Soldagem a arco Soldagem TIG Soldagem a arco Soldagem TIG Vídeo exemplos httpswwwyoutubecomwatchvuO5pVLOAmD4 httpswwwyoutubecomwatchv9wG0GWbjIo Soldagem a arco Soldagem Arco submerso Processo a arco submerso ou Submerged Arc Welding SAW Neste processo a proteção do arco do material depositado e da poça de material fundido é realizado por material granulado semelhante ao utilizado nos ER o qual é depositado na forma de pó sob a junta soldada com o arco se estabelecendo dentro desta cobertura Soldagem a arco Soldagem Arco submerso Soldagem a arco Soldagem Arco submerso Soldagem Arco submerso httpswwwyoutubecomwatchvH6QGLGJBOE httpswwwyoutubecomwatchvxo7gSbEtWlY PRÓXIMOS PASSOS Realizar o Desafio Colaboratio Fazer AOLs Inicio da Atividade Contextualizada OBRIGADO NOME DO APRESENTADOR CONTATOS CARGO Email iurysilvasereducacionalcom Instagram profiurysousa Linkedin Iury Sousa e Silva
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ser educacional gente criando o futuro Processo de Conformação Prof Dr Iury Sousa e Silva Webaula 4 Fundição Fundição é um processo de fabricação onde um metal ou liga metálica no estado líquido é vazado em um molde com formato e medidas correspondentes aos da peça a ser produzida A peça fundida pode sair com formato definitivo ou quase definitivo podendo ser submetido posteriormente à usinagem ou conformação mecânica de modo a obterse novas formas de peças podem ainda se submetidos a tratamentos térmicos para melhoria das propriedades mecânicas Fundição Fundição dos metais é por definição qualquer processo de fusão de metais e vazamento dos mesmos em moldes com a finalidade de produzir as formas sólidas requeridas Kondic 1973 Utilizados há mais de 400 anos encontra atualmente aplicação nos mais diversos setores da indústria tais como Joalheria esculturas ferramentas peças automotivas aeronáuticas ferrovias máquinas operatrizes ferramentas utensílios domésticos etc Podem ser obtidas sem grandes limitações quanto ao tamanho forma e complexidade Em virtude de sua fluidez o metal líquido pode encher um molde cavidades longínquas seções finas e formas complexas Fundição Vantagens Dimensões e pesos variados podese obter peças fundidas de mínimas dimensões alguns gramas até grandes dimensões mais de 200T Complexidade grande liberdade estética e de construção Um grande número de detalhes pode ser incorporado em uma única peça fundida Podem ter bom acabamento superficial e tolerâncias apertadas com uso de moldes metálicos resultando em grande economia de usinagem A fundição permite um alto grau de automatização produção rápida e em série de grandes quantidades de peças Fundição Vantagens Economia de peso em virtude de se poder dar a espessura desejada peças com cavidades Composição química diversificada possível obter peças de grandes variedades de materiais ligas metálicas e não metálicas aço carbono aços ligados e inclusive ferro fundido é o único processo que se consegue conformar o ferro fundido Boas Propriedades Mecânicas podese obter nos fundidos as mais variadas propriedades mecânicas possíveis dependendo da composição química aplicada bem como do tratamento térmico realizado controle no processo de resfriamento O objetivo final de qualquer processo de fabricação visa obter um produto de boa qualidade ou seja peças perfeitas do ponto de vista dimensional acabamento superficial composição química dentro da faixa especificada micro estrutura adequada sem vazios internos sem trincas e ao menor custo possível FUNDIÇÃO Fundição Materiais utilizados na Fundição Ligas Ferrosas Ferrofundido Aços Não Ferrosas Alumínio Bronze Outros materiais Latão Vidros Polímeros Compósitos Esfriamento e solidificação Esta é a etapa mais crítica de todo o processo já que um esfriamento excessivamente rápido pode provocar tensões mecânicas na peça inclusive com aparecimento de trincas e a formação de bolhas Se houver um resfriamento muito lento ocorrerá a diminuição da produtividade Estes eventos influenciam bastante o tamanho forma uniformidade e composição química dos grãos formados na peça fundida que por sua vez influencia as suas propriedades globais Os fatores mais importantes que afetam estes eventos são o tipo do metal as propriedades térmicas do metal e do molde a relação geométrica entre o volume e área da superfície da fundição e a forma do molde Solidificação dos metais A solidificação dos metais no interior dos moldes transição do estado líquido para o sólido fator mais importante na fundição A solidificação se processa em duas etapas consecutivas de nucleação e crescimento de novas fasesólida em meio a anteriorlíquida Nucleação traduz o modo pela qual a fase sólida surge de forma estável no meio da fase líquida sob a forma de pequenos núcleos cristalinos Crescimento traduz o modo pelo qual esses núcleos crescem sob a forma de cristais o grãos cristalinos Desta forma a etapa de nucleação ou mais precisamente a quantidade de núcleos determinará o tamanho de grão nas células Solidificação dos metais Por outro lado a velocidade de crescimento determinada principalmente pelo gradiente térmico a constituição da liga e as condições de nucleação do líquido determinarão a forma da frente de crescimento e consequentemente a forma do grão Estrutura de Solidificação A morfologia de interface da solidificação e o modo de crescimento dos cristais sólidos em direção ao líquido apresenta se de várias maneiras Com interface lisa podendo ser com crescimento planar ou celular ou com interface difusa podendo ser com crescimento dendrítico ou com nucleação independente Estrutura de Solidificação As condições térmicas que controlam o tipo de interface de crescimento variam de liga para liga Observase que uma combinação de alta velocidade de resfriamento juntamente com baixos gradientes térmicos interface difusa Enquanto que uma combinação de baixa velocidade de resfriamento juntamente com altos gradientes térmicos interface lisa Estrutura de Solidificação O formato da forma molde de fundição apresenta grande influência nas propriedades mecânicas do fundido final Solidificação de um metal no interior de uma lingoteira metálica com cantos arredondados neste caso a solidificação tem início nas paredes com as quais o metal líquido entra imediatamente em contato e os cristais tendem a crescer mais rapidamente na direção perpendicular às paredes do molde estrutura colunar até um determinada profundidade Estrutura de Solidificação Apresenta grupos colunares de cristais crescendo de paredes contíguas que se encontram segundo planos diagonais que são indesejáveis por constituírem planos de maior fragilidade principalmente se submetido a operações de conformação mecânicas posterior Esse inconveniente é eliminado arredondandose os cantos Estrutura de Solidificação A forma de crescimento dos cristais durante a solidificação dendritas Macroestrutura de Fundição Peças fundidas ou lingotes apresentam 3 zonas distintas em sua macroestrutura 1Zona Coquilhada Os grãos coquilhados nucleiam e crescem sobre as paredes do molde e serão mais notáveis quanto maior for o contato térmico na interface metalmolde 2Zona Colunar Os grãos colunares desenvolvemse a partir dos grãos coquilhados por meio de crescimento seletivo e preferencial no sentido paralelo a extração de calor O comprimento da zona colunar depende muito do superaquecimento de vazamento e do teor da liga principal 3Zona Equiaxial Central é a zona mais complexa da macroestrutura de fundição Nela os grãos são equiaxiais na forma mas são geralmente grandes em tamanho A formação desta zona é favorecida por altos teores de liga e por baixos superaquecimentos Macroestrutura de Fundição a Ausência de zona equiaxial central b Presença das três zonas c Ausência das zonas coquilhadas e colunares Fabricação do modelo Para a confecção do modelo que servirá para imprimir na forma o formato da peça a ser fundida geralmente é utilizada cera madeira plásticos como o uretano metais como o alumínio ou o ferro fundido Muitas vezes se utiliza a própria peça como modelo porém esta passa por um processo de aumento tridimensional geralmente com a aplicação de diversas camadas de tinta ou resina por exemplo para compensar o efeito da contração da peça fundida após o seu resfriamento Devem ser incluídos no molde canais de alimentação e respiro para o vazamento de excessos de material fundido e para a saída do ar As superfícies do molde devem respeitar ângulos mínimos em relação ao modelo com o objetivo de facilitar a extração da peça Este ângulo é denominado ângulo de saída 1 Elaboração de um modelo permanente 2 Fixação do modelo a uma placa metálica que é aquecida 150ºC a 300ºC e revestida com desmoldante Silicone 3 Fixação de uma caixa com areia prérevestida com resina à placamodelo 4 Rotação da caixa e da placa modelo e queda por gravidade da areia sobre o modelo 5 Formação da meia moldação 6 Nova rotação da caixa e da placamodelo e remoção da areia não polimerizada 7 Repetição para outra meia moldação 8 União das meias moldações e vazamento do material 9 Extração das peças 10 Acabamento final das peças Fabricação do Molde O molde é fundamental para a qualidade da peça fundida A qualidade da peça fundida está diretamente ligada à qualidade do molde Fabricação do Molde Contração de volume como resolver esse problema MATERIAL Aço carbono 25 a 35 Alumínio 65 Cobre 50 Ferro fundido branco 40 a 55 Ferro fundido cinzento 0 a 20 Massalote 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 Para isso o massalote deve Ser o último elemento a solidificar Exercer pressão coluna líquida para sobre a peça em formação Ter reserva líquida suficiente para abastecer as zonas contrárias massalote ou alimentador lateral massalote ou alimentador superior Funil de vazamento canal de descida canal de alimentação canal de entrada Peça fundida Drenos Quando o material fundido preenche as cavidades é necessário que haja uma pequena sobra deste para expulsar o ar e possíveis contaminações São executados nos moldes de fundição alguns canais de vazamento para possibilitar a drenagem do material Fundição em molde de areia Moldes Na fundição em areia o principal equipamento é o molde que contém vários componentes Normalmente o molde é dividido em duas metades que se encontram ao longo de uma linha de partição Ambas as metades do molde estão contidas dentro de uma caixa A areia pode ser compactada manualmente mas as máquinas que usam pressão ou impacto garantem uma maior uniformidade da compactação e requerem muito menos tempo aumentando assim a taxa de produção Após a areia ter sido empacotada o modelo é removido gerando uma cavidade que representa o negativo da peça Algumas superfícies internas da fundição podem ser formadas por núcleos que são peças adicionais que formam os orifícios cavidades e passagens internos da fundição Fundição em molde de areia Fusão em areia Gate canal de entrada Mesa de moldagem Core prints marcadores de machos Conductor ou canal de entrada Massalote Mesa de moldagem Macho Caixafundo Linha de partição Caixatampa Fundo sobre a mesa de moldagem Pronto para vazamento Fundição em molde de areia OUTROS PROCESSOS DE FUNDICAO Fundição por gravidade Fundição em câmaras Fundição sob pressão Fundição por gravidade Fundição por semicentrifugação Fundição por molde cerâmico Fusão do Metal Para a realização de qualquer dos processos existentes deve ocorrer a troca do estado físico no metal Esta mudança ocorre duas vezes primeiro do sólido para o líquido em seguida esse material líquido é vazado retornando a passando para o estado sólido novamente e agora no formato do objeto desejado Atualmente devese pensar logo na fase de projeto na construção do forno que será utilizado Existem equipamentos mais genéricos que podem ser utilizados na fusão de qualquer metal e alguns mais específicos que contemplam apenas uma determinada liga Fusão do ferro fundido Ferro fundido é uma liga de ferro que possui um teor de carbono entre 25 e 4 e um teor de silício próximo ou superior caracterizando uma liga ternária FeCSi O processo de fusão dessa liga Para obtêla a fusão do ferro é dada em um forno cubilô que pode dar até 50 toneladas de ferro fundido por hora Em um processo realizado no forno cubilô a energia é proveniente do combustível do próprio forno o carvão coque Além disso adicionamos sucata metálica ferro gusa e outros elementos para controlar a composição química como ligas ferrosilício e ferromanganês O material obtido por essa fundição não apresenta pequenas faixas de tolerância dos elementos de liga no aço Geralmente são peças grosseiras que podem sofrer outros processos metalúrgicos e mecânicos Fusão do aço O aço é uma liga que precisa de um controle mais rigoroso por isso é fundida em um forno elétrico a arco Na fundição de aço empregase dois métodos o ácido e o básico Eles se diferenciam por apresentarem revestimentos diferentes Fusão de ligas não ferrosas São as ligas que apresentam temperatura de trabalho menor Podemos empregar os fornos elétricos tanto de arco quanto de indução No entanto o modelo no chamado forno de cadinho tipo estacionário é o mais utilizado Tem seu aquecimento feito por um bico que é abastecido por gás ou óleo Soldagem Soldagem é a ação de juntar duas peças aquecendo suas superfícies até sua fusão parcial ou plasticidade O ponto de intersecção dessas peças é chamado de solda e após um resfriamento em duas partes ela tornase coesa Temos a aplicação do processo de soldagem em diversos segmentos como na mecânica metalúrgica e construção civil Soldagem dos metais Tipos de solda Metalurgia da Soldagem A área indicada como 1 é o material do metal original o número 2 representa o material fundido e depositado para a junção representa também a mistura dos dois metais com o número 3 O número 4 é a zona do material original que foi afetada termicamente Metalurgia da Soldagem Soldagem a gás Soldagem Oxiacetileno A união pode ser feita com ou sem material de adição Soldagem a gás Soldagem a gás Soldagem a gás Soldagem a arco voltaico Soldagem a arco também chamado de processo de soldagem autógena nele ocorre a fusão do materialbase e é o processo mais utilizado entre todos Soldagem a arco Arco elétrico O arco é uma descarga elétrica entre dois eletrodos Para propósitos práticos o arco elétrico deve ser tratado como um condutor gasoso com uma impedância própria o qual converte energia elétrica em calor O intensidade de calor do arco pode ser controlada através dos parâmetros elétricos V e I No processo de soldagem a arco atua também no sentido de remover ou quebrar a camada de óxido superficial O arco atua também no sentido de controlar a transferência de material Tudo se inicia com o estabelecimento de fluxo de gás entre a peça e eletrodo Soldagem a arco A potência deve ser alta o suficiente para manter a temperatura do arco para permitir a passagem contínua de corrente A temperatura mantem a ionização do gás O arco elétrico tem duas funções principais Fornecer calor para o processo de fusão do materiais Servir de meio de transporte para o metal fundido para a poça de fusão A transferência varia de acordo com as forças eletromagnéticas e as tensões superficiais Soldagem a arco A transferência de material está relacionada com a forma de como o metal fundido do eletrodo atravessa o arco para formar a poça de soldagem Existem três formas básicas de transferência Soldagem por eletrodo revestido Soldagem a arco É um dos processos de soldagem arco mais utilizados O arco é aberto com o contato do eletrodo com a peça O transferência de material é por gotejamento Após iniciado o arco se move junto com o eletrodo Soldagem por eletrodo revestido Soldagem a arco Soldagem por eletrodo revestido Soldagem a arco Vídeos exemplo httpswwwyoutubecomwatchvCoHVA7nr82A httpswwwyoutubecomwatchvrb72ATYK0Y Soldagem MIGMAG Soldagem MIGMAG Gasmetal arc welding GMAW MIG Metal Inert Gas MAG Metal Active Gas Neste processo a proteção da poça de fusão não mais ocorre pela ação dos gases resultantes da queima do revestimento como no processo de eletrodo revestido mas ocorre diretamente para injeção de gás Gás Inerte Argônio Hélio Gás Ativo CO2 ou mistura a base CO2 de com gases inertes Soldagem a arco Soldagem a arco Soldagem MIGMAG Soldagem a arco Soldagem MIGMAG Soldagem MIGMAG Soldagem a arco Vídeo exemplo httpswwwyoutubecomwatchvnDWGRzfcmcw httpswwwyoutubecomwatchvtwUAa5LWUvk Soldagem a arco TIG Tunstem Inert Gas Gastungsten arc welding GTAW Ao contrário dos processo ER MIG e MAG onde o arco se estabelece no eletrodo e este é consumido no processo Na soldagem TIG o arco se estabelece entre a peça e um eletrodo de Tungstênio O processo TIG pode operar com ou sem material de adição O material de adição deve ser adicionado aparte Soldagem TIG Soldagem a arco Soldagem TIG Soldagem a arco Soldagem TIG Soldagem a arco Soldagem TIG Vídeo exemplos httpswwwyoutubecomwatchvuO5pVLOAmD4 httpswwwyoutubecomwatchv9wG0GWbjIo Soldagem a arco Soldagem Arco submerso Processo a arco submerso ou Submerged Arc Welding SAW Neste processo a proteção do arco do material depositado e da poça de material fundido é realizado por material granulado semelhante ao utilizado nos ER o qual é depositado na forma de pó sob a junta soldada com o arco se estabelecendo dentro desta cobertura Soldagem a arco Soldagem Arco submerso Soldagem a arco Soldagem Arco submerso Soldagem Arco submerso httpswwwyoutubecomwatchvH6QGLGJBOE httpswwwyoutubecomwatchvxo7gSbEtWlY PRÓXIMOS PASSOS Realizar o Desafio Colaboratio Fazer AOLs Inicio da Atividade Contextualizada OBRIGADO NOME DO APRESENTADOR CONTATOS CARGO Email iurysilvasereducacionalcom Instagram profiurysousa Linkedin Iury Sousa e Silva