Disciplina: Fundição
Professor: Guilherme O. Verran
Dr. Eng. Metalúrgica
Aula 14 : Processo de Fundição de Precisão
01: Introdução
Princípio e potencialidades do processo.
02. Etapas envolvidas no processo
03. Matérias Primas Utilizadas:
Cascas cerâmicas: lama e reforço
Modelos: cêra (constituintes e funções)
04. Características das peças obtidas, exemplos.
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Fundição de Precisão
Fundição de Precisão
Investment Casting
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Fundição de Precisão
Fundição de Precisão
Investment Casting
Etapas Envolvidas
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Fundição de Precisão
Etapas do processo de fundição de precisão
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Fundição de Precisão
Exemplos de peças obtidas pelo processo de fundição de precisão
Palheta de turbina (superliga a base de Ni)
obtida por solidificação direcional
Rotores de turbinas radiais e axiais (superliga a
base de Ni)
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Fundição de Precisão
Palheta de turbina com parede convexa
mostrando a utilização de um macho complexo
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Fundição de Precisão
Fundição de Precisão
(Investment Casting)
Etapas do Processo
Processo Especial de Fundição:
Injeção da Cera
Projeto da Matriz
• Modelos Destrutíveis em Cera.
Montagem dos Modelos
• Moldes Tipo Casca Cerâmica:
Revestimento Cerâmico
⇓
Desceragem
Obtidos por investimento
(revestimento) do modelo por uma
“lama cerâmica”, que após curar
constitui o Molde tipo Casca.
Calcinação do Molde
Vazamento
Desmoldagem
Outros Nomes: • Cera Perdida
Corte das Peças
• Microfusão
Rebarbação
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Etapa :
Fundição de Precisão
Projeto da
Matriz
⇒
Contrações e
Expansões da cera,
molde e metal
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Fundição de Precisão
Etapa : Injeção da Cera
⇓
• Temperatura e pressão
de injeção
• Tempo de cura
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Etapa :
Fundição de Precisão
Rebarbação dos Modelos e
Montagem dos “Cachos”
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Etapa :
Fundição de Precisão
Revestimento
Cerâmico
Lama
Cerâmica
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Etapa :
+
Reforço
Fundição de Precisão
Desceragem do
Cacho Cerâmico
⇒
Eliminação da cera e
da umidade
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Etapa : Calcinação
do Molde
Fundição de Precisão
Sinterização da superfície interna
da casca
Pré-aquecimento dos Moldes
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Etapa :
Vazamento
Fundição de Precisão
⇒
Procedimento idêntico aos
processos convencionais.
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Fundição de Precisão
Etapa :
Desmoldagem
⇓
• Sistema vibratório para
quebra e remoção da
casca cerâmica (molde).
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Etapa :
Fundição de Precisão
Corte as Peças
e Rebarbação
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Fundição de Precisão
Análise
Química
por
Emissão
Óptica
Análise
Metalográfica
e Microdureza
Inspeção por
Magnaflux
Etapa : Inspeções Finais de Qualidade
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Fundição de Precisão
Matérias Primas
Modelos em Cera
• Cera de Carnaúba
• Parafina
Constituintes
• Breu
• Resinas Plásticas
Alta resistência mecânica
Mínima expansão térmica
Propriedades
Necessárias
Máxima estabilidade dimensional após extração da matriz
Teor mínimo de voláteis
Mínima contaminação por impurezas orgânicas
ou outras formadoras de cinzas.
Grande intervalo de solidificação
Máxima recuperação e reutilização
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Fundição de Precisão
Cascas Cerâmicas
Matérias Primas
Silicato de etila (base álcool).
Ligante inorgânico
Silicato de sódio ou potássio
(base água).
Sílica coloidal
Lama
Cerâmica
Material refratário
fino (200 a
1000mesh)
Outros constituintes
Zirconita
Sílica amorfa
Alumina
Fluidizantes Antiespumantes
Tensoativos Antifloculantes
Zirconita
Revestimento
Refratário
Mulita
Chamote
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Fundição de Precisão
Cascas Cerâmicas
Características necessárias de uma Lama Cerâmica:
• Curar após a cobertura total da árvore.
• Não apresentar impurezas reativas com o metal.
• Não apresentar alterações físicas acentuadas pela ação
do calor do metal.
• Não devem trincar durante a desceragem e a sinterização.
• Resistentes ao choque térmico.
• Resistentes à erosão durante o enchimento.
• Colapsíveis após a solidificação do metal.
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Fundição de Precisão
Características das peças produzidas:
• Peças “net shape” ou “near net shape”.
• Formatos complexos
• Paredes Finas
• Excepcional acabamento superficial
• Tolerâncias dimensionais estreitas (0,08mm)
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Fundição de Precisão
Exemplos de peças produzidas por Fundição de Precisão:
Balancins de Motor
Conjunto Trambulador de
Cambio
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Fundição de Precisão
Peças produzidas por
Fundição de Precisão
Aplicações Gerais
Peças para Aquecedores
de Automóveis
Peças para Engates de
Trailers
Peças para Bancos
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Fundição de Precisão
Peças produzidas por
Fundição de Precisão
Indústria
Automobilística
Peças para
Sistemas de Freio
Peças para Câmbio
Peças para
Embreagens
Peças para
Sistema de
Injeção Diesel
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Fundição de Precisão
Peças produzidas por
Fundição de Precisão
Aplicações Gerais
Peças para Bagageiro
Peças para Janelas
Peças para Fechaduras
Peças para Carrocerias
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Fundição de Precisão
Fundição de Precisão (Investment Casting)
Vantagens :
• Liberdade de projeto (não necessita ângulos de saída).
• Utilizável para qualquer metal ou liga.
• Eliminação total ou parcial da usinagem.
• Altamente produtivo.
• Elevada precisão dimensional.
• Excelente acabamento.
• Moldes pequenos com relação ao número de peças produzidas.
• Matéria prima 100% nacional.
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Fundição de Precisão
Fundição de Precisão (Investment Casting)
Desvantagens:
• Elevado custo inicial.
• Processo exige um rígido controle em todas as suas
etapas para a garantia da precisão desejada.
• Envolve alta tecnologia (cera, lamas e metalurgia).
• Adequado apenas para grandes séries de peças.
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Fundição de Precisão
Exemplos de peças obtidas pelo processo de fundição de precisão
Palheta de turbina (superliga a base de Ni)
obtida por solidificação direcional
Rotores de turbinas radiais e axiais (superliga a
base de Ni)
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Fundição de Precisão
Palheta de turbina com parede convexa
mostrando a utilização de um macho complexo
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Fundição de Precisão
Tipos de peças obtidas por microfusão.
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Fundição de Precisão
Tipos de peças obtidas por microfusão.
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Fundição de Precisão
Tipos de peças obtidas por microfusão.
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Fundição de Precisão
Tipos de peças obtidas por microfusão.
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