Relatorio Fundicao de Aluminio - Analise da Transferencia de Calor e Formacao do Rechupe

Atividade consiste em elaborar um relatório referente à aula prática em laboratório fundição de alumínio Importante enfatizar e observar o efeito da Transferência de calor e explicar a formação do RECHUPE A espessura do molde influência Justificar o porque no Relatório Em forma de artigo cientifico no word Contendo Capa Sumario 1 introdução contextualizar Fundição Solidificação de liga de aluminio 11 objetivos 12 Justificaticas 2 metodologia materiais e metodologia 3 Resultados e Discussões Tenho as fotos da aula para utilizar no relatório e mais informações que se for necessária discutiremos e envio assim que acertar quem irá fazer Sumário 1 Introdução A fundição é um processo de fabricação que parte do metal líquido ou fundido que é derramado no interior de um molde cuja cavidade é conformada de acordo com a peça que se deseja produzir CHIAVERINI 1986 Geralmente esta cavidade é basicamente um negativo da peça que se deseja produzir correspondendo à forma definitiva ou quase definitiva da peça A fundição de metais e ligas metálicas é uma técnica presente desde os primórdios da humanidade estimase que passou a ser conhecida por volta de 4000 aC TÂMEGA 2017 sendo muito importante para se trabalhar com o ferro um material de grande relevância descoberto um tempo depois As peças produzidas por fundição podem possuir desde pequenas dimensões até peças de grandes estruturas como embarcações e usinas hidrelétricas Este processo pode oferecer uma grande produtividade podendo ser mecanizado ou automatizado para a produção de grandes lotes em série Quando o metal líquido é despejado no molde podem surgir três regiões distintas a zona coquilhada a zona colunar e a zona equiaxial central TÂMEGA 2017 estas regiões são mostradas na Figura 1 Figura 1 Regiões da peça fundida Adaptado de Tâmega 2017 A zona coquilhada possui grãos que crescem na forma de cristais finos e são formados nas paredes do molde na zona colunar os grãos são alongados e se formam por meio do fluxo de calor e os grãos da região central também são equiaxiais já que a transferência de calor ocorre com a mesma intensidade em todas as direções Durante a solidificação de uma peça fundida ocorrem alguns fenômenos como a contração de volume CHIAVERINI 1986 esta contração ocasiona uma heterogeneidade indesejável conhecida como vazio chupagem ou rechupe como mostra a figura X Figura 2 Formação de rechupe Fonte Chiaverini 1986 O alumínio possui aplicações na construção civil para embalagens e conectores nas indústrias automotiva ferroviária naval aeronáutica e aeroespacial para condutores elétricos de alta voltagem utensílios de cozinha dentre outras aplicações TÂMEGA 2017 O alumínio é um material que pode ser produzido por fundição sendo vantajoso por possuir um baixo ponto de fusão 6603 C 11 Objetivos Este trabalho tem como objetivo realizar uma operação de fundição em alumínio utilizando sob as mesmas condições de aquecimento mas em moldes de diferentes materiais e diferentes espessuras Durante o processo será constatado em qual material a peça se solidifica mais rápido e se a geometria do molde influencia na solidificação Após a fundição será verificado o rechupe nas peças produzidas em cada molde e também se verificará se o material e a geometria do molde influenciam em sua formação 12 Justificativas Diversos parâmetros do processo de fundição exercem influência das propriedades da peça produzida e também em defeitos como o rechupe Uma análise da geometria e do material do molde é interessante para definir as condições ideias do processo como por exemplo qual ocorre mais rapidamente e qual deles produz menos rechupe 2 Metodologias O experimento foi realizado no laboratório da universidade XX na bancada de fundição mostrada na Figura 3 Bancada de fundição Fonte Autor O alumínio foi aquecido acima de seu ponto de fusão em um forno à temperatura de 950C durante três horas como mostra o forno nas figuras X e X Figura 4 Forno para a fusão Fonte Autor Figura 5 Temperatura do forno Fonte Autor Os moldes utilizados para a fundição foram do tipo permanente sendo dois deles feitos de aço carbono com diferentes dimensões e dois deles feitos de cobre também com diferentes dimensões Os moldes mencionados são mostrados na Figura 6 suas dimensões são mostradas na Error Reference source not found e sua montagem na bancada na Figura 8 Figura 6 Moldes empregados no experimento Fonte Autor Figura 7 Dimensões dos moldes Fonte Autor Figura 8 Moldes prontos para receber o metal fundido Fonte Autor O alumínio líquido foi retirado do forno e foi retirada a escória da superfície do alumínio líquido Em seguida o metal líquido foi despejado nos quatro moldes até seu total preenchimento e foi dado o tempo necessário para a solidificação 3 Resultados e Discussões A partir da condutividade térmica dos materiais dos moldes é possível se comprovar em qual deles a solidificação da peça é mais rápida A condutividade térmica do cobre é de 398 WmK enquanto a condutividade térmica de um aço carbono está em torno de 519 WmK CALLISTER JR RETHWISCH 2016 Como o cobre possui uma maior capacidade de retirar calor da peça a solidificação em um molde de cobre é mais rápida do que em um molde de aço o que afeta bastante nas propriedades do produto da fundição Os moldes que possuem maior espessura retiram mais calor do metal líquido do que se tivessem menor espessura o que aumenta também a velocidade de resfriamento e a resistência da peça fundida O rechupe ocorreu em todas as peças fundidas como é mostrado na Figura 9 e na Figura 10 Este fenômeno ocorreu já que os moldes não possuem um massalote uma cavidade específica onde o rechupe é preferível Figura 9 Fonte Autor Figura 10 Fonte Autor 4 Conclusões Por meio do experimento foi possível verificar como a fundição é realizada com diferentes geometrias e materiais para o molde além de poder observar alguns detalhes práticos como a remoção de escória Foi visto como se forma o rechupe nas peças e o quanto é prejudicial para a integridade da mesma 5 Referências Bibliográficas CALLISTER JR W D RETHWISCH D G Ciência e engenharia dos materiais uma introdução 9 ed Rio de Janeiro LTC 2016 CHIAVERINI V Tecnologia mecânica volume II 2 ed São Paulo McGraw Hill 1986 TÂMEGA F Fundição de processos siderúrgicos 1 ed Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2017