Baixe [PFA] Aulas Fundição - aula 13 - processos especiais de fundição e outras Notas de aula em PDF para Fundição, somente na Docsity! 1 Aula 13: Processos Especiais de Fundição • Moldes Cerâmicos • Processo Shaw • Enchimento a Baixa Pressão contra a Gravidade – CLA e CLV • Solidificação Unidirecional • Produção de Monocristais Disciplina: Processos de Fabricação Parte 2: Fundição Professor: Guilherme O. Verran Dr. Eng. Metalúrgica • Moldes Cerâmicos • Processos que utilizam modelos permanentes e materiais cerâmicos com composições e granulometrias controladas na forma de uma lama cerâmica usando ligantes especiais. • Processo Shaw • Processo especial de moldagem que usa Moldes Cerâmicos Sólidos obtidos a partir da mistura de refratários com composição e granulométrica adequadas aglomerado usando ligantes especiais. Processos de Fabricação – Parte 2: Fundição Aula 13: Processos Especiais de Fundição 2 Processo Shaw Principais Características: • Excelente Acabamento Superficial • Altíssima Precisão Dimensional Aplicações: • Peças e componentes com grande precisão de detalhes. • Exemplo: moldes/matrizes para injeção de solados de calçados. Componentes: Refratário: mulita ou zirconita Ligante: silicato de etila ou sílica gel Agente Gelificante Processos de Fabricação – Parte 2: Fundição Aula 13: Processos Especiais de Fundição Processo Shaw Seqüência de operações do processo com molde totalmente cerâmico Processos de Fabricação – Parte 2: Fundição Aula 13: Processos Especiais de Fundição 5 Representacao Esquematica do Processo CLA a) Molde tipo casca na câmara de vácuo. b) Abaixamento do molde para a posição de enchimento. c) Molde contendo as pecas solidificadas. Processos de Fabricação – Parte 2: Fundição Aula 13: Processos Especiais de Fundição Preenchimento a baixa pressao contra a gravidade de metais fundidos sob vacuo - CLV • Utilizado para ligas que contenham elementos reativos (superligas, ligas Al-Li, ligas a base de Ti) aplicando as vantagens inerentes ao processo CLA. • Habilidade para preenchimento de seções finas. • Obtenção de pecas livres de inclusões de óxidos. • Permite produzir pecas com grandes áreas e pequenas espessuras (geometria tipo placa) sem a ocorrência de oxidação superficial inerente aos processos convencionais. Processos de Fabricação – Parte 2: Fundição Aula 13: Processos Especiais de Fundição 6 Representacao Esquematica do Processo CLV a) O metal e fundido sob vácuo e um molde e introduzido na câmara superior onde e criado vácuo. b) As câmaras são preenchidas com argônio, a válvula entre as câmaras e aberta, o tubo de enchimento e colocado em contato com o metal e aplica-se vácuo adicional para preenchimento do molde. c) Procedimento idêntico ao processo CLA Processos de Fabricação – Parte 2: Fundição Aula 13: Processos Especiais de Fundição Preenchimento com valvula de fechamento-Processo CV Principais Características: • Usado para pecas mais robustas que não solidificam com a rapidez requerida pelos processos CLA e CLV. • Utiliza um tubo de enchimento flexível, o qual e fechado por meio de uma válvula de retenção quando o molde esta cheio. • Proporciona um bom preenchimento de pecas com seções finas, garantindo a obtenção de um metal isento de óxidos. Processos de Fabricação – Parte 2: Fundição Aula 13: Processos Especiais de Fundição 7 Preenchimento com valvula de fechamento-Processo CV Aplicações: • Aplicado para todos os tipos de métodos de moldagem. • Asas de mísseis, corpos de válvulas, articulações e outras pecas grandes com variações de espessuras. Processos de Fabricação – Parte 2: Fundição Aula 13: Processos Especiais de Fundição Representacao esquematica do Processo CV a) O tubo de enchimento e introduzido no metal liquido e e aplicado vacuo para preenchimento do molde. b) Com o molde cheio a valvula de retenção e acionada para fechamento do tubo. O metal aprisionado solidifica. Processos de Fabricação – Parte 2: Fundição Aula 13: Processos Especiais de Fundição 10 Solidificação Unidirecional Controle do Fluxo de Calor Extração violenta de calor a partir de uma extremidade da peca Criação de um intenso Gradiente Térmico entre Tliquidus e Tsolidus da liga, que se desloca ao longo de toda a peça Processos de Fabricação – Parte 2: Fundição Aula 13: Processos Especiais de Fundição Solidificação Unidirecional Procedimento para Controle do Fluxo de Calor • Moldes de paredes finas ⇒ moldes tipo casca cerâmica (fundição de precisão), aquecido a uma T > T liquidus. • Resfriador (refrigerado a água) na base do molde. • Vazamento do metal liquido ⇒ o molde e resfriado a partir da extremidade resfriada através do deslocamento progressivo do mesmo dentro do forno. Processos de Fabricação – Parte 2: Fundição Aula 13: Processos Especiais de Fundição 11 Solidificação Unidirecional Representação esquemática do processo de solidificação direcional. Processos de Fabricação – Parte 2: Fundição Aula 13: Processos Especiais de Fundição Configuracao de um Forno para Solidificação Unidirecional Processos de Fabricação – Parte 2: Fundição Aula 13: Processos Especiais de Fundição 12 Comparação de microestruturas em palhetas Equiaxiais, Solidificada Unidirecionalmente e Monocristalina Processos de Fabricação – Parte 2: Fundição Aula 13: Processos Especiais de Fundição Obtenção de Monocristais • Monocristais são produzidos usando técnicas similares as usadas para a produção de pecas solidificadas unidirecionalmente, com uma importante diferença. • Necessidade de uma técnica que permita o crescimento preferencial de um grão com uma determinada direção de crescimento. Processos de Fabricação – Parte 2: Fundição Aula 13: Processos Especiais de Fundição