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Utensílio: objeto que tem utilidade. [o JTalhar: escuipir. É Lá milhares e milhares de anos, o homem fabrica objetos de pedra. Pedras lascadas, pontiagudas, maciças ou finas cons- tituíram as primeiras ferramentas para a fabricação de utensílios. idade da pedra Durante muito tempo, o homem primitivo usou sua própria força muscular juntamente com ferramentas, armas e utensílios rudimentares para satisfazer às suas necessidades. Talhar a pedra foi o primeiro processo usado para a obtenção de objetos. O trabalho era difícil e lento, e a dureza das pedras impedia a fabricação de objetos com formatos mais complexos. | | Pode-se dizer que essa época representa o início do trabalho na vida do ser humano. O sílex, um tipo de pedra existente na natureza, era o material mais comum para fazer estacas, machados de caça, utensílios e, ainda, para raspar as peles de arumais abatidos. Além de pedras, as primeiras ferramentas eram feitas de madeira, osso e chifre. a E = ai e A a oe raspador Arapuan um me rara. irma msa ça, Mais tarde, os perfuradores de sílex foram usados para perfurar madeira e pedra, de tal modo que se podia introduzir cabos nos furos feitos. Isso possibi- litou a fabricação de ferramentas mais aperfeiçoadas. perfurador O homem primitivo descobriu o processo de polir ferramentas e armas. Para isso, espalhava grãos minús- culos de areia umedecida entre a ferramenta e algum objeto que funcionava como papel de lixa. Por meio de movimentos que provocavam atrito entre a areia e 0 objeto, as armas e ferramentas ficavam com suas super- “| fícies desbastadas e polidas. Esses foram os principais processos usados pelo homem na chamada Idade da Pedra e que corresponderam às primeiras técnicas de fabricação e aos primeiros materiais empregados para a obtenção de utensílios. polimento Os metais A pedra foi explorada de todas as formas como ferramenta, Entretanto, as ferramentas de pedra tinham a desvantagem de se desgastarem rapidamente. “Ohomem continuou descobrindo novos materiais para fabricar ferramentas mais duradouras. Mas a substituição da pedra por metais, como matéria-prima para a fabricação de instrumentos de trabalho, foi um processo muito lento. inicialmente, o cobre foi utilizado como um novo tipo de pedra. Logo o ser humano foi percebendo que se tratava de outro material, que, além de ser menos duro que a pedira, tinha um brilho especial. Com o decorrer do tempo, foram encontrados outros materiais com carac- terísticas semelhantes às do cobre. . Foriamento dos metais No início, a técnica utilizada para fabricar utensílios era a deformação a írio do material, por meio de golpes. Aquecendo os metais, o homem descobriu que conseguia mudar sua forma com maior facilidade. O fogo já era usado para aquecimento, proteção contra os animais e preparo dos alimentos. O homem primitivo percebeu que o cobre podia ser trabalhado com facili- dade ao ser aquecido até certa temperatura, tornando-se maleável, isto é, mais mole, Desse modo foi possível transformar o cobre em muitos produtos com diferentes formatos. | A técnica utilizada para deformar o metal por meio de golpes, a fim de fabricar utensílios e ferramentas, tornou-se conhecida como forjamento. | 3 E PE aa q a e e po pm Ds O ferro Encontrado em quase todo o mundo, o ferro é um dos metais que o homem aprendeu a forjar há milhares de anos. Por volta de 1500 a.C., a superioridade do bronze começa à ser ameaçada pelo ferro, por ser facilmente encontrado em pequenos pedaços de rochas soltas na superfície da Terra. Os fundidores da época tinham grande dificuldade para trabalhar com O ferro porque ele é um material mais duro que o cobre e o bronze, Era necessária uma temperatura acima de 1.000ºC para O ferro passar do estado sólido ao líquido. As ilustrações mostram as técnicas utilizadas na fabricação dos primei- ros produtos de ferro. Num buraco feito na terra, era aquecida uma mistura do mineral e carvão vegetal. À mistura aquecida se transformava numa massa “pastosa. Essa massa era batida para a eliminação de impurezas & escórias. O que restava da massa era forjado. Eram forjadas. principalmente, armas € ferramentas. [od idureza: resistência que os corpos apresentam 20 serem riscados ou perfurados. Ferro fundido Durante muito tempo, o homem tentou fundir o ferro. Para isso, procurou aperfeiçoar a técnica de aquecimento, construindo fornos que permitissem obter temperaturas suficientemente altas para levar o ferro à fusão. | O homem aprimorou essa técnica, quando obteve alta temperatura e aqueceu o minério de ferro misturado com carvão, injetando ar dentro do fomno. eee ee e O PP PP e Hj , E df a E A CT TT PP a op e a o e ir 7 e LS a DE o PE e TT A E e ir E dd vazamento . A SS a O O PAT E E Ra e O A temperatura alcançada, superior a 1.300ºC, foi suficiente para obter uma | massa líquida. A massa era vazada em recipientes com cavidades e assumia a forma desejada para o produto., A fundição do ferro possibilitava a obtenção de produtos com elevada dureza por causa do carvão. Em aita temperatura, o carvão libera carbono que é é absorvido pelo ferro. . Entretanto, o ferro fundido dessa forma apresentava a desvantagem de ser quebradiço e de não poder ser forjado. Isso constituía novo problema a ser solucionado pelo homem. | Os primeiros aços ÃO observar o processo de fundição do ferro, o homem verificou que quanto menos carbono fosse absorvido pelo ferro, menos duro e menos quebradiço ficaria O produto final. Foi assim que a fundição possibilitou um grande aumento na produção de peças de ferro fundido. Dadas as vantagens técnicas, produtos que eram forjados em cobre ou bronze foram substituídos pelo ferro fundido. — Nessa época, o homem dava os primeiros passos para à obtenção do aço, material mais importante da era dos metais. | Passeio Público. À frente da obra durante anos, ele faz a planta do traçado - Urbanístico e dos objetos de arte, acompanhando a fundição dos medalhões de bronze dourado dos portões e as estatuetas de Narciso e Echo, que hoje se encontram no Jardim Botânico do Rio de Janeiro. O pioneirismo de Mestre Valentim no processo de fundição não deu frutos, sendo proibida fundições artísticas no país, devido ao grande número de escravos na cidade, que dominavam a técnica e poderiam vir a fundir armas. segundo levantamento realizado no Almanaque Administrativo Mercantil e Industrial do Rio de Janeiro, editado por Eduardo e Henrique Laemmert, no período de 1848 a 1860, surgem alguns profissionais ligados à fundição e um ou outro escultor que deveriam realizar obras que eram fundidas em bronze ou pelo processo de galvanoplastia. No seculo dezenove, tem-se a notícia de uma fundição na Ponta da Areia, em Niterói, onde o escultor Almeida Reis funde uma estátua denominada O progresso, representado pela figura de um homem de pé, segurando em uma das mãos uma locomotiva e, na outra, raios identificando a eletricidade. Os monumentos públicos de porte, como o Monumento ao descobrimento do Brasil entre outros, eram enviados à Europa para serem passados para o bronze. O escultor Rodolfo Bernardelli, autor de grandes monumentos públicos e das figuras heróicas espalhadas pelas praças e repartições públicas, fundia suas | peças na Fundição Barbediene, em Paris. Com a-reurbanização da cidade do Rio de Janeiro, no início do século vinte. surgem as primeiras fundições envolvidas com o processo artístico. São elas: Fundição Indigena, Fundição Cavina e Fundição Zani, responsáveis pela maioria “das estatuas e bustos que hoje enfeitam nossas praças e que enalteceram o desenvolvimento da fundição brasileira. A Fundição Artística e Metalúrgica Zani foi fundada na década de vinte, no século passado, pelo escultor italiano Amadeu Zani. Em 1933, seus filhos vieram para o Rio de Janeiro executar o monumento ao Marechal Deodoro. Instalados Inicialmente na Avenida Venezuela, concluíram esse trabalho e mudaram-se para Santo Cristo, onde a Fundição Zani está até hoje sob a direção do engenheiro Amadeo Zani, seu neto. Na fundição foram confeccionados inúmeros monumentos e obras artísticas de menor porte, como bustos, pequenas estatuetas, estatuária funerária e sacra, estando as mais significativas espalhadas pelos principais logradouros públicos da cidade do Rio de Janeiro. Mariza Guimarães Digs Museu Nacional! de Belas Artes Jornat do MARGS, nº 77, março de 2002 i introdução A transformação dos metais e ligas metálicas em peças de uso industrial pode ser realizada por intermédio de inúmeros processos, a maioria dos quais tendo como ponto de partida o metal líquido ou fundido, que é derramado no interior de uma fôrma, cuja cavidade é conformada de acordo com a peça que se deseja produzir. Essa fôrma é chamada “molde”. A forma da cavidade do molde pode ser tal que corresponda pratica- mente à forma definitiva, ou quase definitiva, da peça projetada ou pode apresentar-se com contornos regulares -- cilíndrico ou prismático — de modo que a peça resultante possa ser posteriormente submetida a um tra- balho de conformação mecânica, no estado sólido, com o que são obtidas novas formas das peças. . | — A “cavidade” mencionada do molde nada mais é, portanto, que um - negativo da peça que se deseja fabricar. | | Antes de serem descritos os vários processos correspondentes a essa técnica — ou seja, à fundição — serão estudados os fenômenos que podem ocorrer durante a solidificação do metal Líquido no interior dos moldes. O. estudo desses fenômenos é importante, pois eles podem ocasionar O apare-. cimento de heterogeneidades, as quais, se não forem adequadamente controla- das, podem prejudicar a qualidade das peças fundidas e provocar a sua. rejeição. 2. Fenômenos que ocorrem durante a solidificação Fases fenômenos São: cristalização, contração de volume, concentração de impurezas e desprendi- mento de gases. . no 2! Cristalização Essa particularidade dos metais, durante sua solidi- Hicação, já foi estudada, sob o ponto de vista geral. Consiste, como se viu, no aparecimento das primeiras cólulas cristalinas unitárias, que servem como “núclcos” para o posterior desenvolvimento ou “crescimento” dos cristais dando, finalmente, origem aos grãos definitivos e à “estrutura gsanular” típica dos metais. . ' o Esse crescimento dcs cristais não se dá, na realidade, de maneira uni- fórme, ou seja, a velocidade de crescimento não é a mesma em todas as direções, variando de acordo com os diferentes eixos cristalográficos; além “disso, no interior dos moldes, o crescimento é limitado pelas paredes destes. Como resultado, os núcleos metálicos e Os grãos cristalinos originados adquirem os aspectos representados na Figura 1. | ta) E. - ui E E [Img ti Ay ção SO A Ao : Eca A ama. a o di ah H E à Figura 1 (a) Dendrita originado no solidificação, (bh Aspectos típicos da secção de um esps O a . £ -— lingote” mostrando algumas formas que os ótgãos adquirem durante a sotidi- ficação no interior de uma “lingoteira”. (o) Efeito dos cantos na eristaliz agido A Figura 30) mostra a heterogeneidade “trincas a quente” e a mansira de corrigi-la. | | | o incorreto incorreto correto | correto Figura 3 Defeiosde contração em volantes fundidos e modo de corrigilos. As tensões residuais podem ser controladas por um adequado projeto da peça, como se verá, e podem ser eliminadas pelo tratamento térmico de “alívio de tensões”. | Os vazios ou chupagens que constituem a consequência direta da con- tração podem também ser controlados ou eliminados, mediante recursos adequados, seja no caso de lingoteiras, seja no caso de moldes para peças fundidas (Figura 400), - No caso da fundição de um lingote, o artifício adotado para controlar “o vazio é colocar sobre-o topo da lingoteira - que é feita de material metá: lico — uma peça postiça de material refratário, denominada “cabeça quente” ou “massalote”; essa peça, por ser de material refratário, retém o calor por “um tempo mais jongo e corresponderá à secção que solidífica por último; nela, portanto, vai se concentrar o vazio. Resulta assim um lingote são, pela eliminação de sua cabeça superior. No caso de peças fundidas, utiliza-se um “alimentador”. No exemplo apresentado na Figura 4, o molde foi projetado de tal maneira que a entrada do metal líquido, através de canais, é feita na secção mais gróssa que alimenta as menos espessas; so mesmo tempo, o “alimentador” ficará conveniente- mente suprido de excesso de metal líquido, nele se concentrando o vazio. messalose do material refratário À lingoteira SS metálica peça fundida | Figura? Dispositivos utilizados para controle de vazios em limgotes e peças funclidas. e 2.3 Concentração de impurezas Algumas ligas metálicas contêm impurezas normáis, que se comportam de modo diferente, conforme a liga esteja no estado líquido cu sólido. O caso mais geral é o das ligas ferro- carbono que contêm, como impurezas normais, c fósforo, o enxoire, O manganês, o silício e o próprio carbono. Quando essas ligas estão no estado líquido, as impurezas estão total- mente dissolvidas no líquido, formando um todo homogêneo. Ao solidificar, entretanto, algumas das impurezas são menos solúveis no estado sólido: Pes, por exemplo, nos ligas mencionadas. Assim sendo, à medida que a liga solidifica, esses elementos vão acompanhando o metal líguido remanescente indo acumular-se, pois, na última parte sólida formada. Nessas regiões, a concentração de impurezas constitui O que se chama segregação O, | Figura 5 Segregação em peças iaminadas e forjadas. A Figura 5 representa esquematicamente como a segregação pode se dispor em peças laminadas e forjadas. O inconveniente dessa segregação é que o material acaba apresentando composição química não uniforme, conforme a secção considerada, e consequentes propriedades mecânicas diferentes. Como as zonas segregadas se localizam no interior das peças, onde as tensões são mais baixas, as suas consequências não são muito perniciosas, devendo-se de qualquer modo, evitar uma grande concentração de impurezas, quer pelo controle mais rigoroso da composição química das ligas, quer pelo controle da própria velocidade de resfriamento. 24 Desprendimento de gasés " Esse fenômeno ocorre, como no caso anterior, principalmente nas ligas ferro-carbono, O oxigênio DÃO É no ferro, por exemplo, tende a combinar-se com o carbono dessas lisas, mando os gases CO e CO, que escapam facilmente à atmosfera, enquanto a liga estiver no estado líquido. | a A medida, entretanto, que a viscosidade da massa líguida diminui, devido à queda de temperatura, fica mais difícil a fuga desses gases, os quais acabam ficando retidos nas proximidades da superfície das peças ou lingotes, na fonma de. bolhas. Vo € Em aços de baixo carbono, na forma de lingotes a serem forjados ou laminados, as bolhas não são. prejudiciais, pois elas, às temperaturas de con- formação mecânica, principalmente para a fabricação de chapas, têm suas - paredes soldadas. A rigor, essas bolhas podem ser até mesmo desejáveis. As bolhas devem ser evitadas, contudo; em aços de alto carbono; isso pode ser feito adicionando-se ao metal líquido substâncias chamadas “deso- xidantes”, tais como alguns tipos de ferro-ligas (Ferro-silício e ferro-man- ganês) ou alumínio. | De fato, o oxig sênio reage de preferência com os elementos Si, Mn e Al, formando óxidos sólidos -- SiIO,, MnO e Al,03 — impedindo, assim, que o oxigênio reaja com o carbono formando os gases co e CO,, responsáveis pela produção das bolhas. Outros E gases que podem se libertar na solidificação dos aços são O hidrogênio e o nitrogênio, que comumente também se encontram dissolvidos no metal liquido)*, | | | eo | 3 - Processos de fundição As peças obtidas por fundição são utilizadas em grande quantidade em equipamento de transporte, construção, comunicação, geração de energia. elétrica, mineração, agricultura, máquinas operatrizes; vantagens dição oferecem. | — Os outros processos de fabricação de peças metálicas, tais como forja- mento, estampagem, soldagem, usinagem etc, permitem atingir, igualmente, grande variedade de aplicações, de mods que au engenheiro s são oferecidas várias opções de fabricação. o | A ET RT O E ea * O fivm Me salografia dos Prodistos Siderúrgicos Comuns, que consta da Biblio- “ grafia, contém um grande acérvo de macrografias representativas de exemplos das heterogeneidades verificadas em peças de aço, come resultado dos fenômenos que ocorrem duzante a sua solidificação. 3.1.2 Considerar uma espes à mínima de paredes, pois paredes muito | finas não se enchem bem de metal | líquido: além disso, em certas ligas, como ferro fundido, o resfriamento mais rápido proporcionado. por paredes finas pode resultar em pontos mais duros, devido à influência que a velocidade de resfriamento exerce sobre a estrutura dessas ligas. A Tabela 16) apresenta algumas recomendações a respeito das secções mínimas das peças fundidas. TABELA 1 SECÇÕES MÍNIMAS RECOMENDADAS EM PEÇAS FUNDIDAS ” Secção Mínima, em mm | | | Fundição sob pressão Liga Fundição Fundição rm em emmolde | Grandes | Pequenas areia metálico | áreas Dealumínio | 3,175a4,76|3,17Semáreas | 1,905 o pequenas [o | De cobre 2,38 |3175emáreas | 2,54 | 7 pequenas | | | Ferros fundidos | Lo | | cinzentos 3,175 a 6,35 [4,76 em áreas — — | | pequenas | | b o . De chumbo — o +00 1905 | 1016 De magnésio 4,00 4,00 a 4,176 2032 | 1,27 Ferro maleável = em Aço =. o = | De estanho em . 1,524 0,762 Ferro fundido Doo branco -— es —— De zinco cm do dASS 0,58 , A Tabela 244 serve como guia para as dimensões r mínimas de orifícios. Estes, às vezes, devem ser preferivelmente perfurados depois da peça pronta, e sui localização deve ser muito precisa em relação a ouíras secções das peças. "TABELA 2 SECÇÕES MÍNIMAS DE ORIFÍCIOS BM PEÇAS FUNDIDAS Tg Processo de fundição ps um, Diâmetro, mm o qa A | . . nim retome mato - | nr = ari EA EP a Em areia - D= i/21tonde D = diâmetro do macho | | t = espessura da secção em mm. D não "deve, geralmente, ser menor que 635 mm o + - o Emmolde metálico | D = 1/2 t, geralmente maior que 6,35 mm | Sob pressão: | ligasâbasede Cu | 416 ligas à base de Al 2,38 ligas à base de Zn 0,79 gas à base de Mg 2,38 | “ 3.1.3 Evitar fissuras de contração A Figura 3, já apresentada, mostra como se pode fortalecer uma peça, de modo a evitar as fissuras devido à contração do metal durante a solidificação. 3, I 4 Prever conicidade para melhor confecção do molde A Figura 7 mostra que a confecção do molde torna-se dificultada se não houver coni- cidade suficiente no modelo. O chamado “ângulo de saída” recomendado é “ deSgraus. êngulos de saída ncorreto FR wars 7 Conicidade recomendado no projeto do modelo é confecção do molde. | Coen 3.2.1 Considerar a contração do metal ao solidificar Em outras pala- vras, O modelo deve ser maior, A margem dimensional a ser considerada depende do metal ou liga a ser fundida. A tabela 31) apresenta as reco- mendações gerais : nesse sentido. 3.2 Projeto do modelo O modelo é feito, geralmente, de madeira; a espécie mais comumente utilizada no Brasil é o cedro. Qutras espécies in- cluem imbuia, peroba, pinho e pau-marfim. É comum, igualmente, o emprego de madeira compensada para reforçar cs modelos ou para a confecção do. elemento principal do modelo. = 3.2.2 Eliminar os rebaixos, como a Figura 8 mostra, de modo a facilitar Para produção seriada, em que são utilizadas máquinas de moldar, O | “ amoldagem. material mais comum para confecção dos modelos é o alumínio, devido a sua “leveza e usinabilidade, | Os modelos são utilizados em uma única peça, sobretudo quando se trata de moldar e fundir peças volumosas, ou são montados em placas, quan- do a produção é seriada e as peças de menores dimensões. Os modelos em placa facilitam a utilização de máquinas de moldar. As principais recomendações no projeto € confecção dos modelos são as seguintes: “ - En ) E Pee e a a ar erre ara TABELA 3 incorreto a o correto MARGENS. DIMENSIONAIS RECOMENDADAS NOS MODELOS PARA PREVER À CONTRAÇ ÃO DO METAL | Figura 8 Recortes que dificultam o moldagem. Dimensão do modelo Contração aproximada 3.2.3 Deixar sobremetal, para usinagem posterior. A Tabela 4t% apre- “Ligas fundidas | em | mm/em senta as recomendações de margens de usinagem para diversas ligas, em RN CONAN E CU função das dimensões das peças. . Ferro fundido Até 60 | 04 | = = = | o dimento De 63,5 a 120 0,08 3.24 Verificar a divisão do modelo As linhas divisórias do modelo Acima de 120 “007 - devem ser feitas no mesmo nível, tanto quanio possível A linha divisória E o o Ro | | representa a linha que divide as partes que formam a cavidade superior e a Aço fundido | Até 60. o uz cavidade inferior do molde. A Figura 9 mostra que se deve procuíar úma De 63,5 a 183 | 0,5 linha divisória reta, em nível, ou seja, recomenda-se que um único plano o Acimade 183 0,13 divida o modelo em secções inferior e superior. Ferro maleável - o 00!a oo. dependendo no da espessuya da secção ' Alumínio | - Até 120 = “Bda | o De 1242185 —GdZo. - + AS NA4T > = Acima de 183 0410 | e rem e te o a cuba me | . | . o. E Ê . . | | | É , A 1» Magnésio MESAS do. 028 | Do n | Acima de 48 | as | | os " Latão | Coe 05 o | o E o | Bronve o Cn o Gia02: | FiguraS A linha divisória em (a) não é reta e à beça torna-se mais dificil de fundir | JH i | “de que se fusse em nível to). * funil de vazamento canal de = descida canal de | no | | entrada | Figura 11 Modelo e respectivos canais, moldagem em molde metálico ou permanente: - por gravidade = | - - sob pressão : | moldagem pelo processo COs; fundição por centrifugação; fundição de precisão: - em casca - de cera perdida (de investimento) 3.3.1 Moldagem em areia sério de requisitos, sem OS quais a fundição não se realiza nas melhores - condições. | | | Eles devem apresentar resistência suficiente para suportar o peso do meta! líquido; devem suportar a ação erosiva do metal líquido no memento do vazamento; devem gerar a menor quantidade possível de gás, de modo a evitar erosão do molde e contaminação do metal; ou devem facilitar a fuga de gases gerados para a atmosfera etc. | | Inicialmente, o molde deve preencher uma O recipiente do molde ou “caixa de moldagem” é constituído de uma estrutura, geralmente metálica, de suficiente rigidez para suportar O soca- mento da areia na operação de moldagem, assim como a pressão do metal íquido durante a fundição. | Geralmente a “caixa de moldagem” é construída em duas partes: caixa. superior e caixa inferior e os modelos são montados em placa, como a Figura 12 mostra. caixa superior ou de cima modelo plata do modelo Er Da Sad = "O O RN SESI ar] LT É caixã inferior teme QU do baixo oreinas ADE AA Figura i2 Modelo em placa montada numa caixa de moldar. As caixas são dotadas de pinos e orelhas para sua centragem perfeita, assim como do modelo. A moldagem em areia verde é 0 processo mais simples e mais genera- tizado em fundições, Consiste em compactar, manualmente ou empregando máquinas de moldar, uma mistura refratária plástica -- chamada areia de fundição —, composta essencialmente de areia silicosa, argilae água, sobre o modelo colocado ou montado na caixa de moldar. 1 Confeccionada a cavidade do molde, o metal é imediatamente vazado no seu interior, — A Figura 13 mostra esquematicamente a sequência de operações no pro- , cesso de fundição em areia verde, para o caso de uma peça simples. Partindo-se do modelo (1), à mesmo é colocado sobre um estrado de madeira no qual se apóia também a caixa de moldar de baixo; em seguida, joga-se areia no interior. da caixa e a mesma é compactada de encontro ao modelo até encher a caixa; à compactação é é realizada manualmente, com soquete ou. empregando um martelete pneumático. (11): a seguir, vira-se a caixa de baixo e retira-se o estrado de madeira (TI): coloca-se a outra metade da caixa de moldagem (caixa de cima) e os modelos do alimentador B e do Ao "a tdo Tom tação o NA TSRN3I modelo de madeira modelo de greja do madeira moldagem t caixa de baixa 5 solo | H. estrado de madeira : vazio do vazio do canal areia ce . . alimentador de vazamento A moldagem A y $ bacia do canal bacia do canal do alimentador de vazamento FE sp ia NAS NS ALII SNSSES 4 Cortar “Ns peça fundida Ai, > Derararatáraro: + çà pd: NCNSNUSANY S Figura 13 Representação esquemática da sequência de operações na fundição em areia verde. E 4 canal de vazamento; coloca-se areia e procede-se à sua compactação (IV); - retiram-se os modelos dos canais Ae B(V); separa-se as caixas e procede-se à abertura das bacias do alimentador e do canal de vazamento (VI) da caixa de cima; na caixa de baixo, procede-se à abertura do canal dé entrada e retirada do modelo da peça (VII): fechase a caixa de moldagem, colocando as duas metades uma sobre a outra e mantendo-as presas por presilhas ou por um peso colocado sobre a caixa de cima (VIII); vaza-se o metal, desmolda-se e corta-se os canais (IX), resultando a peça fundida (X). A areia de fundição deve apresentar certos característicos que permitem uma moldagem fácil e segura. Entre eles, os mais importantes são(S): plasti- cidade e consistência, moldabilidade, dureza, resistência, refratariedade etc. Mat Para determinação desses característicos, procede-se a ensaios de laboratório *. Os componentes de uma areia de fundição são os seguintes): | — Greia, que É O constituinte básico, no qual devem ser considerados os característicos de pureza, granulometria (tamanho de grãos, distribuição “granulométrica e porcentagem de finos, dureza, forma dos grãos, integridade dos grãos, refratariedade, permeabilidade e expansibilidade: | — eila, que constitui o aglomerante usual nas areias de fundição sintéticas (especialmente preparadas): — carvão moido, eventualmente, para melhorar o acabamento das peças fundidas; ul am -- dextrina, aglomerante orgânico, para conferir maior resistência mecânica à areia quando secada (estufada): -— farinha de milho gelatinizada (Mogul), que melhora a qualidade de trabalhabilidade da areia; o | 1 — breu em pó, também como aglomerante, que confere, principal. mente em areia seca, grande resistência mecânica: | | | — serragem, eventualmente, para atenuar os efeitos da expansão [) E Es, “Uma composição típica de areia sintética de fundição é a seguinte (partes em peso): | € + -- areia: 100 e argila: 20 água 4 E EP PT ATER ERRO Fo Boletim nº 52 do IPT, que consta da Bibliografia, contém um capítulo sobre “Controle das Areias de Fund ição” e deve ser corsultado pelos que desejarem se aprofundar vo assunto. | | 45. prolongamento AB para marcação do iugar do macho na caixa de moldagem com canal emgreemems COMTE modelo da peça com | | À “peça fundida 7 Caixa AAAANA NR LSHASS confecção peer mesreseseraçãs GO MAÇÃO ER macho caixa de moldag em com modelos de peças e do canal de vazamento caixa de moldag em pronta para recahber o metal líguido com o macho colocado no lugar Figura 15 Exemplo de fundição de peça com macho. 3.3.2 Moldagem em areia seca ou em molde estufado Neste caso, a areia deve conter aditivos orgânicos para melhorar seus característicos: a secagem tem lugar em estufas apropriadas, a temperaturas que variam de 150 a 300º€. As vantagens dos moldes estufados são, em linhas gerais, maior Tesistência à pressão do metal líquido, maior estabilidade dimensional, maior dureza, maior permeabilidade e melhor acabamento das peças fundidas. ” Esse tipo de moidagem é empregado em peças de qualquer dimensão Ou peso, sempre que se exige um melhor acabamento. mstade superior macho metade inferior vista da topo (a) o (b) praça VE Eme vi, a pe : ce “e Macho . polia com 2 machos ei Figura 16. Outros exe mplos de machos simples localizados ng catia de moldar -3.3 Moldagem em areia-cimento Este processo, em princípio, tem aplicação semelhante à dos, moldes estufados. É preferido para moldagem de peças médias e grandes. Uma composição típica da areia de moldagem é a seguinte (porcentagem em peso): areia silicosa, 90%; cimento. portiand, 10%; e água, 8%. 3.3.4 Processo CO, É de aplicação relativamente recente. Utilizase para moldes e machos relativos a peças de quaisquer dimensões. No processo, os moldes são do tipo convencional, de areia aglomerada com silicato de sódio - (2,5 a 6,0% em peso). Depois de compactados, são eles submetidos a um tra- tamento com CO,, que consiste na passagem de uma corrente desse gás através de sua secção. Ocorre uma reação entre o CO, e o silicato de sódio; forma-se sílica-gel, carbonato de sódio e água, resultando um endurecimento do molde, em tempo relativamente curto. Não há necessidade de estufagem, “ 1a) — lingoteira horizontal alcançando-se elevadas propriedades de dureza e resistência. | APELAR tt rir sto aro Erin eeda * O processo é empregado igualmente para a confeccão de moldes de areia completos. | 3.3.5 Processo de moldagem plena Neste processo* são empregados modelos de espuma de poliestireno(*), Blocos e chapas desse material podem er cortados, gravados e colados em formatos os mais variados. Como seu peso é muito pequeno (16 kg/m”), permitem a confecção de modelos de grandes dimensões. o A moldagem é conduzida do mesmo modo que a empregada quando se tem modelos de madeira, embora se recomende menor pressão durante a moldagem. Quando o metal líquido é derramado no interior do molde, ele vaporiza o poliestireno e preenche os espaços vazios. Em resumo, não há “cavidades”, em momento algum. Algumas das vartagens do processo são: ângulos de saída e cantos arredondados não são necessários; pouca ou nenhuma quantidade de aglo- 1Z - Z merante misturada na areia; redução drástica da quantidade de machos; A FZ CA = As desvantagens eventuais se relacionam com o gás gerado que pode. ocasionar alguns problemas e com o acabamento da superfície que, em geral, é mais grosseiro do que o obtido na moldagem normal. 34 Moldagem em molde metálico Os processos que empregam mol- des metálicos são: fundição em molde permanente e fundição sob pressão. 3.4.1 Moldes permanentes A aplicação mais conhecida é a da fun- dição de “lingotes”, ou seja, peças de forma regular, cilíndrica ou prismática, | que irão sofrer posterior processamento mecânico. | o Os moldes, nesse caso, são chamados “Jingoteiras”. Alguns tipos estão representados na Figura 17... | o sao = =" | , bos g-= de= e-— lingoteiras verticais te E SE PO e Da Li R O processo é patenteado pela “Full Mold Process, Inc.” - Figura 17 Alguns dos tipos mais usados de lingoteiras. 
