METAIS
Processos de Fundição
Fundição é o processo de fabricação de peças metálicas no
qual um metal no estado físico líquido preenche a cavidade de
um monde com um formato e medidas exatas da peça que se
deseja produzir. São infinitas as possibilidades de fabricação de
peças por intermédio deste processo. Um fator muito importante
para a fundição é saber a temperatura de fusão do metal (esta é
a temperatura que o metal passa do estado sólido para o líquido),
bem como, a fluidez (capacidade que uma substância tem de
escoar com maior ou menor facilidade, como exemplo, a água
escoa com mais facilidade que o óleo), isso determina
principalmente os equipamentos necessários para se realizar
uma correta fundição
Muitos processos de fundição são utilizados atualmente
para a manufatura de metais. Eles vão desde a Fundição em
Areia (processo mais conhecido), passando por, Fundição em
Moldes Permanentes (Coquilhas, Matrizes ou Moldes),
Fundição Sob-Pressão (injeção de metais - die casting),
Fundição por Centrifugação, Fundição de Precisão
(Microfusão, Cera Perdida ou Investmente Casting), Fundição
por Moldagem em Gesso, Fundição em Casca (Shell
Molding), dentre outros.
Modelo
Em uma fundição tudo começa no modelo, então em
algumas partes do modelo existe a necessidade de se
deixar um sobre metal para que esta parte da peça,
quando estiver pronta, seja ajusta nas medidas
desejadas. O modelo é a base de tudo, a partir dele é que
será feito o molde em que o metal líquido irá preencher e
se solidificar formando a peça. O modelo pode ser feito
em madeira, em aço, alumínio, cera, cerâmica, resina
plástica e em isopor.
Molde
O molde é o recipiente no qual será colocado metal fundido
para formar a peça, ele é feito de material refratário, ou seja,
resistente ao calor, isso no caso da fundição em areia ou
microfusão, mas também pode ser feito de aço, no caso do
processo de injeção. O molde é feito a partir do modelo e depois
que se retira o modelo o molde fica oco, vazio, por onde o metal
líquido, irá ser inserido para formar a peça.
Macho
O macho serve para formar os furos, os vazios e as
reentrâncias da peça. Antes de fechar o molde para receber o
metal líquido os machos devem ser inseridos e somente neste
momento que o molde está pronto para ser preenchido pelo
metal.
Fusão
Fusão é o processo em que derrete o metal para formar a liga
que se desejar produzir.Este metal fica dentro de um
equipamento chamado de forno de fundição e, após estar pronto,
o metal líquido é transferido para um cadinho ou uma panela, que
transportará o metal líquido do forno até os moldes que irão
receber o metal líquido.
Vazamento
Vazamento é a etapa em que o metal líquido é transferido do
cadinho para o molde, onde o metal é derramado sobre o molde
preenchendo-o e servindo de base para que o mesmo possa se
solidificar e assim assumindo a sua forma da peça.
Rebarbação
Rebarbação é o processo de acabamento da peça. Nele são
retirados os canais de alimentação, canais de ataque e os
maçalotes, ou seja, os canais por onde o metal líquido entra no
molde para formar a peça. Além disso na rebarbação são lixadas
as peças e todas as imperfeições adicionais que as mesmas
possuam, sendo estas oriundas do processo produtivo, tais como
rebarbar, por exemplo.
Desmoldagem
Desmoldagem é o processo de retirada do molde. Ela pode ser
manual ou automatizada.
Limpeza
A limpeza é a etapa do processo onde são retiradas a areia
residual por lixamento ou jateamento com areia, granita ou esfera
de vidro, por exemplo. Neste momento realiza-se a inspeção final
da peça e se a mesma for aprovada e liberada está pronta para
seguir adiante e ser entregue ao cliente.
Processos de Extrusão
Extrusão é um processo de conformação mecânica que
consiste na compressão de um cilindro sólido, por exemplo, de
metal alumínio, chamado de Tarugo ou Bullet, de encontro a
um orifício existente em uma matriz (molde ou ferramenta),
com o intuito de fazer o material fluir por esse orifício e formar
um perfil extrusado, sob o efeito de altas pressões e elevadas
temperaturas de trabalho. Este processo de extrusão é
conhecido como extrusão direta Todo o processo de extrusão
ocorre com o metal no estado sólido, diferente do processo de
Injeção onde o metal está no estado líquido. A extrusão pode
ser a frio ou a quente, sendo que normalmente quando é a
quente o processo ocorre com o metal aquecido a uma faixa de
temperatura que está diretamente atrelada ao metal e a liga
que será extrusada.
Tipos de Extrusão
•Extrusão Direta- trata-se do processo onde a matriz
(ferramenta) fica fixa. O tarugo é colocado em um container
(camisa) móvel. Os dois (camisa e tarugo) são aproximados e
posicionados contra a matriz e um êmbolo (pistão) comprime este
tarugo contra a matriz formando o perfil.
•Extrusão Indireta ou Inversa- trata-se do processo de extrusão
onde a matriz, que é fechada, e o contâiner, estão fixos. O pistão,
que dará o aperto no tarugo de alumínio que será extrusado,
sempre é móvel, no entanto no processo de extrusão inversa o
metal ao invés de escoar pela parte interna da matriz e sair do
seu lado posterior, retorna sobre o pistão formando um copo ou
um cartucho, por exemplo.
Muitas Indústrias produzem utilizando-se do processo de
Extrusão, além da Indústria Metalúrgica a Indústria de Alimentos
é um bom exemplo disso. Na indústria de Alimentos pode-se
encontrar massas de diversos tipos de foram produzidas por
extrusão, sem falar em ração para animais domésticos, comida
para cães, gatos, peixes e coelhos, dentre muitos outros. Na
Indústria de Plásticos, onde um excelente exemplo de produto
confeccionado por extrusão, são os Forros de Isolamento
Térmico em PVC, muito comuns hoje em dia, bem como perfis
para janelas e portas em PVC. Basicamente a extrusão consiste
em produzir peças com uma de suas três dimensões,
demasiadamente aumentada em comparação as outras duas, ou
seja, formam-se peças alongadas e com um enorme
comprimento, chamadas de barras.
No ramo da construção civil, o padrão de mercado para esta
dimensão (comprimento das barras), normalmente é de seis
metros, mas pode ser comercializado em comprimentos
diferenciados.
Pelo processo de extrusão pode-se encontrar peças em vários
ramos de atividade além da Indústria de Construção Civil
(Portas, Janelas, Aberturas, dentre outras), na Indústria
Automotiva (Caminhões, Ônibus, Carretinhas, dentre outros), na
Indústria Moveleira (Mesas, Cadeiras de Praia, Armários, Portas,
dentre outros), na Indústria Eletro-Eletrônica (Trocadores de
Calor, Fios e Cabos), na Indústria Metal-Mecânica (Barras em
formatos maciços para a usinagem de peças diversas), na
Indústria Naval (Estrutura para Barcos, Mastros, etc.), na
Indústria Aeronáutica (peças de avião, suporte de poltronas,
etc.), na Indústria Armamentos (peças variadas de armas, corpo
de pistolas, etc.),
Devido aos enormes esforços que o metal sofre durante a
extrusão as suas características metalúrgicas (estrutura, tamanho
de grão, resistência, etc.) são alteradas e comprimidas, por
exemplo, ocorre uma diminuição do tamanho de grão e um
alongamento dos mesmos
Processos de Usinagem
O processo mecânico de usinagem é definido como sendo todo
e qualquer processo onde se obtém uma peça pela remoção de
material.Pode-se usinar vários materiais, desde plásticos, pedras,
madeira, metal, dentre tantos outros exemplos possíveis.
Na usinagem a utilização de equipamentos modernos,
automáticos e muito avançados, onde a interferência do homem é
mínima e muitas vezes até inexistente, possibilitam o
desenvolvimento de peças com alta precisão dimensional e de
elevada durabilidade.
No caso da usinagem na metalurgia, existem muitos
equipamentos disponíveis para trabalhar o metal, abaixo
apresentaremos os mais usuais.
Serra
Equipamento utilizado para cortar peças de metal. Consiste de
uma lâmina de aço que pode ser circular ou chapa fina (curta, de
mão, ou longa), com uma enorme quantidade de dentes
dispostos de forma a possibilitar o corte do metal.
Plaina
Equipamento utilizado para formar superfícies planas nos
metais. Normalmente adotado para peças grandes, onde a
utilização de tornos não é a melhor opção. Seu funcionamento
consiste em passar uma ferramenta de corte, num movimento de
vai e vem, sobre a superfície a ser aplainada.
Serra
Plaina
Torno
Equipamento utilizado para usinar controladamente o metal,
dentre outras funções. A peça em metal é fixada em uma placa de
torno e ambas são rotacionadas (giram), em vários ciclos de
rotação controláveis, por minuto, que visa retirar metal de uma
determinada parte da peça, isso com o auxílio de uma ferramenta
detalhadamente escolhida em função do metal, da rotação e da
operação mecânica a ser realizada.Tanto a peça como a
ferramenta de usinagem devem ser lubrificados para reduzir
possíveis imperfeições superficiais e isso ocorre devido as
temperaturas originadas na operação de trabalho.
Torno
Fresa
Este equipamento é utilizado para realizar a operação de
rebaixar o metal, visando formar superfícies diferenciadas, que
podem ser de topo ou em ângulo variados. A peça é fixada em
uma morsa, que fica estática e a ferramenta se move sobre a
mesma, girando ao redor de seu eixo, retirando o metal para
formar a peça desejada.
Furadeira
Equipamento utilizado para realizar a operação de abrir furos
no metal. Pode apenas abrir buracos redondos lisos, alargar
buracos já existentes originários de processos anteriores, ou após
a furação realizar outras operações nestes furos para as mais
variadas finalidades, tais como inserir roscas, brochar e até raiar
furos para originar a formação de raios internos nas peças, muito
utilizado na parte interna de canos de armas, por exemplos.
Furadeira
Fresa
Rosqueadeira
Equipamento utilizado para realizar a operação de construir
roscas no metal. Essas podem ser roscar internas ou externas.
Este processo é bastante complexo e requer muita habilidade do
operador para a sua confecção manual, no caso de
equipamentos automáticos, requer muito conhecimento técnico
para a sua fabricação.
Broca
Equipamento utilizado para realizar a operação de construir
raias em câmaras internas de peças usinadas. Normalmente
costuma-se produzir raias internas em canos de armas de mão,
armas militares e canhões, que proporcionam o giro do projétil,
quando o mesmo é disparado. Confere a superfície do metal
elevada resistência mecânica, pois sua utilização
proporciona compactação e esmagamento da superfície da peça.
Broca
Rosqueadeira
Eletroerosão
Equipamento utilizado para esculpir o metal e construir
geometrias complexas e com elevado grau de precisão. Sua
utilização é muito grande, por exemplo, nos processos de
extrusão, forjamento, injeção, dentre outros, para a confecção de
matrizes. Seu princípio básico consiste na formação de diferença
de potencial elétrico, entre o metal a ser erudito e um eletrodo
(que pode ser de cobre ou grafite), onde este eletrodo arranca
esculpe o metal formando cavidades. Existem dois tipo de
eletroerosão, a de penetração e a fio.
penetração