Moldação permanente Flashcards
1
Q
Quantas vezes podem ser usadas
Tem vantagens?
A
Dezenas ou centenas de milhares de vezes
Pode ser usada em grandes séries de produção
2
Q
Como é projetado o molde?
Que ligas podem ser usadas?
Quais são os 3 tipos de fundição por moldação permanente e o que difere?
A
- O molde é projetado de maneira que possa ser separado para remover o fundido após solidificação.
- Os fundidos obtidos em moldes podem ser produzidos através de todos os metais incluindo ferro e ligas de cobre
o Mas são usualmente utilizados para metais leves, à base de zinco, magnésio, e alumínio. - Se o metal é vazado manualmente para o molde sem pressão exterior, os fundidos produzidos são chamados “fundidos por gravidade”. –>força enchimento é a pressão metaloestática
- Se o metal é forçado a entrar para o molde, os fundidos são designados por “fundidos sob pressão”
3
Q
Como são os moldes?
São capazes de que?
De que materiais?
Como são moldações - permeabilidade e condução?
A
- Este tipo de moldes são, normalmente, fabricados em metais que capazes de resistirem às elevadas temperaturas de operação.
o Metais utilizados para fabrico das moldações são o aço ferramenta para trabalho a quente, ferros fundidos, ligas de cobre de alta resistência.
o Devido às características destes metais, as moldaçõessão não permeáveis e muito condutoras.
4
Q
O que acontece se aumentarmos a temperatura
Como é em termos de limpeza, empenos e sanidade microestrutural?
O TG? O peso dos fundidos?
A
- Aumentar temperatura pode evitar arrefecimento prematuro mas pode resultar heterogeneidade microestrutural que pode impedir uso da peça porque a Rm depende da sanidade microestrutural
- Ao considerar arrefecimento rapidamente não temos tanto rendimento porque taxa de enchimento não compensa taxa de arrefecimento–>Temos de dar condições para que ocorra esse arrefecimento rápido
- Mais limpo que areia
- Mais empenos–>Diferença de velocidade de arrefecimento proveniente do molde
- Sanidade microestrutural é consequência do tratamento de metal líquido
- TG maior na moldação não permanente
- Peças de menor peso
5
Q
Fundição por gravidade - Tipos
A
1.Vazamento estático
* Metal é introduzido no topo do molde através de gitos de descida similar à areia em fundição
2. Vazamento inclinável
* Metal é vazado numa bacia enquanto o molde está numa posição horizontal (por vezes a 45º) e flui para a cavidade à medida que o molde é gradualmente inclinado para a posição vertical.
o Para que enchimento não seja vertical
o Para diminuir turbulência
o Permitir enchimento laminar
6
Q
Vantagens vazamento por gravidade em moldação permanente
A
- produz fundidos de boa sanidade microestrutural
o originando propriedades mecânicas superiores às dos fundidos obtidos em moldações não permanentes. - Molde é normalmente feito de metal e relativamente estável–> os fundidos produzidos são homogéneos na forma e têm um grau de exatidão dimensional mais elevado do que fundidos produzidos em areia,
o Reduz ou elimina necessidade de maquinagem e zonas não “solicitadas”. - processo capaz de produzir uma qualidade consistente do acabamento dos fundidos.
- permite o uso de machos de peças múltiplas e torna possível a produção de peças que não são apropriados para o processo de fundição em molde sob pressão (por ex. peças de elevada espessura).
- O processo pode ser usado para uma grande variedade de ligas ferrosas e não-ferrosas
7
Q
Desvantagens fundição por gravidade
(Dica: Limitações)
A
- O custo das ferramentas é mais elevado do que para os processos de fundição não permanente.
- Aumento do tempo que antecede ao inicio da produção – tempo de produção dos moldes.
- Limitação ao nível da temperatura de vazamento.
- Limitação ao nível de peso e dimensões dos fundidos, principalmente em fundição sob pressão (fundição injetada).
- Limitação na geometria devido à dificuldade de extração do fundido após solidificação.
8
Q
Dispositivo manuel vs semiautomatico
A
Abertura/fecho manual
* São moldes que são operados manualmente. Ou seja, podem consistir num arranjo simples de molde tipo “livro”.
Semiautomatico
* Para grandes volumes de produção, os dispositivos manuais são substituídos por mecanismos de ar em dois sentidos ou hidráulicos. Estas unidades podem ser programadas para abrir e fechar num ciclo pré-definido.
* Assim, a operação é automática exceto o vazamento do metal e a remoção dos fundidos
9
Q
Variáveis que afetam vida dos moldes
A
- Temperatura de vazamento: quanto mais elevada a temperatura do metal vazado, mais quente o molde trabalha, o que leva a um rápido enfraquecimento do metal do molde.
- Peso do fundido: a vida do molde diminuí à medida que o peso do fundido aumenta.
- Forma do fundido: as paredes do molde têm de dissipar mais calor dos fundidos que têm secções grossas do que daqueles que têm secções finas.
- Métodos de arrefecimento: arrefecimento com água é mais efetivo que o arrefecimento ao ar, mas diminui substancialmente a vida do molde.
- Ciclos de aquecimento: um ciclo contínuo no qual o molde é mantido a uma temperatura uniforme, promove uma vida do molde máxima.
o Aquecimento repetido e arrefecimento ao longo de uma vasta gama de temperaturas irá diminuir a vida do molde. - Pré-aquecimento do molde: isto é feito operando a temperatura com a chama de um gás ou aquecedores elétricos. Esta operação aumenta grandemente a vida do molde. O choque térmico é uma das causas principais para a falha do molde.
- Revestimento do molde: protege o molde da erosão e soldadura através da prevenção do metal através do contacto entre as superfícies do molde, e o metal fundido, aumentando desta forma a vida do molde.
- Material do molde
- Armazenamento: um armazenamento impróprio pode levar a uma oxidação e corrosão excessiva das superfícies do molde, o qual irá reduzir a vida do molde
- Limpeza: Práticas comuns para a limpeza dos moldes são:
o a projeção abrasiva
o mergulho em soluções cáusticas
O mergulho em soluções cáusticas pode ser perigoso para o operador.
o limpeza com escova de arame.
o A limpeza com escova de arame e a projeção abrasiva podem causar um desgaste do molde excessivo se não forem controlados cuidadosamente.
o “Esferas” de vidro são o material mais seguro de projeção abrasiva. A sua utilização minimiza as alterações dimensionais devidas à erosão da projeção abrasiva - Modo de operação: a vida dos materiais das ferramentas no equipamento manual é menor devido ao mau uso que a ferramenta pode ser sujeita. Ferramentas para equipamento automático podem durar até duas vezes mais do que a vida das ferramentas de equipamento manual.
10
Q
Revestimento do molde
Para que servem
Para que são usados?
A
- Aplicado ao molde e às superfícies dos machos para servir como barreira entre o metal fundido e as superfícies do molde enquanto uma pele do metal solidificado é formada.
- Os revestimentos dos moldes são usados para:
o Prevenir o arrefecimento prematuro do metal fundido
o Controlar a taxa e a direção de solidificação do fundido e por isso a sanidade e a estrutura do mesmo
o Minimizar o choque térmico ao material do molde
o Prevenir a soldadura do metal fundido ao molde
o Permitir a saída de ar preso na cavidade do molde
11
Q
Requisitos do revestimento do molde
A
- Para prolongar a vida do molde, um revestimento:
o Não deve ser corrosivo
o Deve aderir bem ao molde
o Deve ser fácil remoção. - Deve ser inerte ao metal fundido e livre de materiais reativos ou de materiais que produzem gás.
o A grafite é adicionada se é necessário um arrefecimento mais rápido. - Deve possuir baixa condutividade térmica para aumentar a resistência térmica da interface
12
Q
Tipos de revestimento do molde
Requisitos obtidos de uma só vez?
A
- Dois tipos: isoladores e lubrificantes.
o Alguns revestimentos realizam ambas as funções. - Os vários requisitos de um revestimento de molde não são sempre obtidos com apenas um revestimento
o Estes requisitos são muitas vezes obtidos através da aplicação de diferentes revestimentos em vários locais da cavidade do molde
13
Q
Temperatura do molde
se for alta e se for baixa o que acontece
A
- Se a temperatura do molde for elevada
o Fundidos tornam-se muito fracos para serem extraídos sem serem danificados
o Tempo de solidificação aumenta
o Propriedades mecânicas e o acabamento dos fundidos é irreparável. - Quando a temperatura do molde é muito baixa,
o Solidificação prematura e paragens do ciclo de produção ocorrem normalmente e a alimentação é inibida
Resulta em contração, fissuras a quentes, e colagem do fundido aos moldes e machos. - Maior Tª vazamentoMaior Tª molde
14
Q
Variaveis que determinam a temperatura do molde
A
- Temperatura de vazamento: quanto mais alta a temperatura de vazamento mais alta a temperatura do molde
- Frequência do ciclo: quanto mais rápido o ciclo da operação mais quente fica o molde
- Peso do fundido: a temperatura do molde aumenta à medida que o peso de metal fundido aumenta
- Forma do fundido: secções grandes isoladas, cavidades dos machos e cantos “vivos” não só aumentam a temperatura total do molde, mas também produzem gradientes térmicos indesejáveis
- Espessura das paredes do fundido: a temperatura do molde aumenta à medida que a espessura das paredes do fundido aumentam.
- Espessura das paredes do molde: a temperatura do molde diminui à medida que a espessura da parede do molde aumenta
- Espessura do revestimento do molde: a temperatura do molde diminui à medida que a espessura do revestimento do molde aumenta.
15
Q
Remoção dos fundidos etapas
A
- Após a solidificação de um fundido, o molde é aberto e o fundido é removido.
- Para facilitar a remoção do fundido do molde, muitas vezes é adicionado um lubrificante ou um spray ao longo do revestimento do molde.
