Introdução 'a manufatura mecânica

Páginas: 13 (3199 palavras) Publicado: 18 de abril de 2011
Introdução à Manufatura Mecânica
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1. Fundição
Fundição é um processo de fabricação onde um metal ou liga metálica, no estado líquido, é vazado em um molde com formato e medidas correspondentes aos da peça a ser produzida. A peça produzida por fundição pode ter as formas e dimensões definitivas ou não.Em muitos casos após a fundição, a peça é usinada para serem feitos ajustes dimensionais ou mesmo conformada mecanicamente (por exemplo, ser forjada), para que as formas e dimensões finais sejam obtidas.
Em muitos casos os processos de fundição apresentam algumas vantagens em relação a outros tipos de processos de fabricação, como no caso da produção de peças complexas e com cavidade internas,ou na produção de peças muito grandes.
Por outro lado, as propriedades mecânicas de peças fundidas geralmente são inferiores às propriedades de peças conformadas mecanicamente. Além disso, durante o processo de solidificação pode haver formação de porosidade.
Os fatores que devem ser considerado para se escolher adequadamente o processo de fabricação são:
1. Quantidade de peças a produzir;
2.Projeto da fundição;
3. Tolerâncias requeridas;
4. Grau de complexidade;
5. Especificação do metal;
6. Acabamento superficial desejado;
7. Custo do ferramental;
8. Comparativo econômico entre usinagem e fundição;
9 Limites financeiros do custo de capital;
10 Requisitos de entrega.

O material com o qual vai ser produzida a peça no processo de fundição parte do estado líquido. Logoaspectos relacionados com a solidificação de metais e ligas devem ser considerados.
Esses aspectos são relacionados no próximo item.

1.1. Solidificação de Metais e Ligas
O processo de fundição envolve: fusão do metal ou liga; vazamento em um molde; solidificação da peça; remoção do metal ou liga solidificado do molde. Algumas considerações importantes devem ser feitas com respeito ao escoamento dometal líquido na cavidade do molde, o qual é influenciado pela temperatura de vazamento; taxa de resfriamento; fluidez; existência de turbulência; contração de solidificação; transferência de calor no molde; características do lingote (ou molde); que dependem do processo de fundição (item 1.3).

1.1.1 Temperatura de vazamento
Um metal apresenta uma temperatura de fusão bem definida, isto é,ele inicia e termina o processo de solidificação em uma temperatura bem determinada. Já as ligas apresentam uma temperatura onde se inicia o processo de solidificação e uma temperatura onde termina esse processo. Dentro da faixa de temperaturas em que ocorre a solidificação para uma liga existe sempre uma mistura de sólido e líquido. A temperatura de vazamento dever ser estar sempre acima datemperatura onde existem 100% de líquido (superaquecimento). O vazamento, no caso de ligas, dentro de uma faixa de temperaturas onde se tem sólido e líquido prejudica o preenchimento completo do molde.

1.1.2 Taxa de resfriamento
A taxa de resfriamento tem efeito no desenvolvimento da estrutura do fundido. O critério que descreve a cinética da interface sólido-líquido é dado por G/R, onde G é ogradiente térmico e R é a taxa que a interface sólido-líquido se movimenta. Valores típicos de G são 102 a 103 K/m e para R valores que vão de 10-4 a 10-3 m/s. Estruturas dendríticas apresentam valores de G/R entre 105 e 107. Já para as frentes planas de solidificação, estes valores estão entre 1010 e 1012.

1.1.3 Fluidez
A capacidade de o metal líquido preencher as cavidades do molde é chamada defluidez. A fluidez depende de características do metal e de parâmetros utilizados na fundição. No que se refere ao metal, a fluidez depende da viscosidade, tensão superficial, inclusões e padrão de solidificação da liga. No que se refere aos parâmetros de fundição, a fluidez depende do projeto do molde, material do molde e de seu acabamento superficial, grau de superaquecimento, taxa de vazamento...
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