É um dos primeiros processos industriais utilizados
na produção de artigos de metal. As propriedades
do alumínio e a tecnologia moderna oferecem excelentes
condições, com controles científicos
adequados, para que se possa produzir grandes quantidades
de peças mantendo uma qualidade uniforme. O mercado
conta com excelentes ligas de alumínio que proporcionam
uma grande variedade de propriedades para as peças
fundidas. As principais são:
|
|
|
| |
- Baixa temperatura de fusão; |
|
|
|
| |
- Forte tendência à oxidação; |
|
|
|
| |
- Baixa densidade; |
|
|
|
| |
- Alta condutividade térmica; |
|
|
|
| |
- Elevado coeficiente de dilatação. |
O vazamento de metal líquido em
moldes de areia é uma das mais antigas artes industriais.
Ainda é utilizado quando as peças fundidas são
requeridas em pequenas quantidades, de tamanho excepcionalmente
grande ou muito intricadas. Peças com melhor acabamento
superficial são produzidas pela fundição
em matriz por gravidade. O metal é vazado dentro de
uma matriz de ferro ou de aço. Este processo torna-se
econômico quando há uma demanda para um número
considerável de peças.
Para grandes volumes de peças, a fundição
em matriz sob pressão é a mais vantajosa. O
metal é forçado a penetrar em matrizes de aço
sob a força de pressão hidráulica. Os
fundidos com grande precisão de detalhes são
produzidos desta forma. O método tem sido cada vez
mais empregado em peças fundidas até o tamanho
de blocos de cilindros.
Por outro lado, quando um alto grau de precisão dimensional
é requerido, mas o número de peças é
relativamente pequeno, é utilizado um processo mais
antigo: a cera perdida. Nele, um modelo consumível
é revestido com uma fina camada refratária,
a qual é subseqüentemente endurecida em estufa
para formar o molde. A figura abaixo mostra uma série
de peças fundidas.
As peças fundidas de alumínio têm suas
principais aplicações na área automotiva
e de transportes, que representam cerca de 60% do consumo
do alumínio neste segmento. Como exemplo, pode-se
citar blocos de motor, caixas de câmbio, carcaça
de motores e rodas para automóveis e veículos
pesados, entre outros.
 |
|
|
|
| Peças Fundidas |
A fundição pode ser feita por gravidade, com
uso de areia ou molde metálico, e sob pressão,
(alta ou baixa). Além desses há também
processos especiais, com cera perdida e fundição
centrifugada.
Fundição em areia
É um processo que pode ser feito por moldagem em
areia verde e em cascas de Shell, cura a frio, com dióxido
de carbono e loast foam. Areias verdes são areias
aglomeradas com argila no estado úmido. Esse material
é constituído por granulados refratários
chamados de areias-base e por um produto com capacidade
de coesão e plasticidade – o aglomerante –
que neste caso é a argila. As areias de
fundição podem ser naturais, semi-sintéticas
(com adições para correção ou
melhoria das propriedades naturais) e sintéticas
(obtida pela mistura dos constituintes básicos isoladamente
tais como areia, aglomerantes, aditivos e plastificantes).
Fundição em coquilha
Feito por gravidade, esse processo consiste em obter peças
por meio do vazamento do metal líquido em um molde
metálico, também chamado de coquilha. A introdução
do metal é essencialmente determinada pela força
da gravidade.
|
|
|
 |
| Matriz sob pressão |
Fundição sob pressão
Consiste na injeção de um metal líquido
contido em um recipiente (câmara de injeção)
para o interior da cavidade de um molde fabricado em aço,
por meio de um pistão. Na primeira fase, o ar é
eliminado da câmara de injeção. Depois,
há um rápido preenchimento da cavidade do
molde para evitar o resfriamento do metal. A última
etapa é a compactação do metal para
diminuir o volume das microporosidades decorrentes da contração
de solidificação do metal.
Tixofundição
Também chamado de fundição de ligas
semi-sólidas de alumínio, o processo é novo
no Brasil, mas já é utilizado em larga escala em
países
desenvolvidos como Japão, Estados Unidos, Alemanha
e Itália. A tecnologia utiliza, ao invés de
alumínio líquido, o metal em "pasta", evitando
o desgaste no contato entre o metal e o molde e aumentando
a produtividade. As principais aplicações
desse processo se dão na indústria automotiva,
na fabricação de peças como suspensões,
carcaças e discos de embreagem, entre outras.
A técnica é usada desde 1982 e tem como
uma de suas principais vantagens o menor desgaste das
peças
usadas no processo. Por ser um material 60% sólido
e 40% líquido, a fundição de semi-sólidos
permite um menor atrito entre o molde e o metal, aumentando
sua vida útil e, conseqüentemente, a produtividade.
Com isso, o material fundido não
apresenta porosidades, tampouco segregação
de elementos de liga, oferecendo um resultado de melhor
qualidade ao produto final.
A tixofundição é usada na produção
de componentes como suporte de suspensão (traseira
e dianteira), bandejas de suspensão, carcaças
de sistema de injeção eletrônica, caixa
de direção, carcaças de cilindro mestre,
disco de embreagem, entre outras. Num exemplo prático,
o uso do processo de fundição de ligas semi-sólidas
de alumínio permite que uma peça como o suporte
do motor tenha seu peso reduzido de 5 kg para 3 kg com
a tixofundição.
Áreas Relacionadas
Aplicações
Propriedades Mecânicas
Vantagens
A
História
da Indústria do Alumínio
Desenvolvimento Sustentável
Consulte também:
Fundamentos do Alumínio e suas aplicações |
