O que é fundição: conheça o processo

O processo de fundição é um dos mais antigos e versáteis da área da metalurgia, que, além de dar forma, determina as propriedades mecânicas e físicas da peça. 

Devido à necessidade de fabricação de peças, é uma das técnicas mais empregadas na fabricação de peças e componentes metálicos, as indústrias vêm investindo no processo de fundição por sua versatilidade que permite obter de diferentes dimensões nos mais diversos formatos geométricos e complexidades. 

O processo de fundição consiste basicamente na produção de peças no formato desejado, através do metal líquido colocado em moldes que após o resfriamento se solidifica resultando em uma peça semi-acabada ou finalizada.

Tópicos do texto:

• O que é Fundição
• Etapas da fundição
• Tipos de processos e aplicações
• Principais vantagens e desvantagens
• Perguntas frequentes

O que é fundição

Fundição é uma técnica para fabricar peças de diversos tipos metais e ligas, levando-os alta temperatura e os deixando em seu estado líquido (fundido). Após isso coloca-se estes em um molde com cavidade (forma permanente ou descartável) no qual o metal trabalhado resfriará e se solidificará num formato projetado. Por fim após é retirada do molde tornando-se uma peça fundida.

É considerado o processo mais simples e econômico de produção de peças, desde as mais simples até as mais complexas, de diversos tamanhos, dimensões e geometrias. Assim, dá origem a peças semiacabadas ou finalizadas. O processo de fundição serve também para fazer acabamentos superficiais com processos de conformação, processos de soldagem, usinagem, rebarbação (cavacos) e tratamento térmico.

Exemplos de aplicação: acessórios de tubulações, bloco de motor, cabeçotes, anéis de pistões, bases de máquinas ferramentas, rodas, eixos, etc.

Veja as etapas do processo fundição:

• Fabricação de moldes: um modelo de peça feita de madeira, metal, resina plástica, isopor, etc., podendo ser permanentes ou não permanentes para dar formato ao fundido.

• Fabricação dos machos: são modelos de peças feitas de diversos materiais resistentes que formam canais ou furos em peças que precisam ser vazadas (espaço vazio) e que podem ser quebradas para a peça sair após a solidificação e resfriamento.

• Fusão do metal: é a mudança do estado da matéria-prima de sólido para líquido, causado pela alta temperatura (calor) atingindo seu ponto de fusão cerca de 1530ºC.

• Vazamento (enchimento): é o despejar do material líquido na cavidade do molde e por meio dos canais, onde aguardará o resfriamento solidificando.

• Desmoldar: é a retirada da peça feita manualmente e mecanicamente de dentro dos moldes após a solidificação e resfriamento.

• Acabamento (rebarbas e limpeza): são feitos por escovas de aço, esmerilhadeiras, lixadeiras, abrasivos, ferramentas de corte  e outras ferramentas.

Observação: deve ser levado em consideração a composição do metal, sua resistência e a quantidade de peças a produzir.

Conheça os tipos de fundição mais utilizados nas indústrias 

Existem vários processos diferentes para produzir peças fundidas, cada um se ajusta a determinadas exigências de qualidade de metal, tempo de execução e custo com a produção, os mais comuns são processo de fundição por:

Gravidade ou Coquilha

O metal líquido é vazado utilizando somente a força da gravidade, também chamado de coquilha, em um molde geralmente de metal e após a solidificação é retirada a peça fundida.  

Aplicado em diversas peças e conjuntos mecânicos, cabeçotes de cilindros, engrenagem, pistões

Centrifugação

O metal líquido é vazado em um molde que permanece girando enquanto é preenchido, de modo que a força da centrífuga gera uma pressão além da gravidade, forçando o metal ir de encontro com as paredes do molde onde se solidifica geralmente em formatos de tubos.

Aplicado em peças cilíndricas e assimétricas.

Pressão

O  metal líquido é forçado para penetrar na cavidade do molde sendo mantido sob pressão por um tempo até a solidificação. Devido à pressão e a alta velocidade de vazamento, há um melhor preenchimento das duas partes do molde, possibilitando a fabricação de peças complexas e de paredes de espessuras mais finas e sem defeitos como porosidade. 

Precisão ou Cera perdida

Vazado o metal líquido no interior do molde obtido por cera e revestido com uma pasta refratária que endurece tornando se uma casca com cavidades correspondentes a peça que deseja produzir, após a solidificação da peça o molde é quebrado e fica inutilizado.

Aplicado em peças de alto nível de detalhes, palhetas de turbinas, equipamentos médicos.

Principais vantagens e desvantagens

Vantagens do processo de fundição:

• Baixo risco de empenamento
• Redução de pesos nas peças 
• Fabricação mais rápida e de qualidade
• Permite fabricação de peças contínuas (sem emendas)
• A peça já vai pronta para usinagem ou montagem 
• Obter peças de geometrias complexas internas e externas
• Processo de produção mais econômico
• Aplica-se a vários tipos de metais ferrosos e não ferrosos
• Redução de trabalhadores especializados
• Reciclagem de sucata

Desvantagens: 

• Propriedades mecânicas
• Algumas limitações
• Controle de defeitos (porosidade, rechupe)
• Inclusão de material refratário do molde 
• Aparecimento de partículas
• Variações no tamanho dos grãos
• Difícil descarte
• Acabamento superficial 

Perguntas Frequentes

Pergunta 1: Qual é a aplicação mais comum do processo de fundição por gravidade?

Resposta 1: O processo de fundição por gravidade é comumente aplicado em peças e conjuntos mecânicos, como cabeçotes de cilindros, engrenagens e pistões.

Pergunta 2: Em que consiste o processo de vazamento na fundição?

Resposta 2: O processo de vazamento na fundição refere-se ao despejar do material líquido na cavidade do molde e por meio dos canais, onde aguardará o resfriamento solidificando.

Pergunta 3: Quais são as vantagens do processo de fundição?

Resposta 3: Algumas vantagens do processo de fundição incluem baixo risco de empenamento, redução de pesos nas peças, fabricação mais rápida e econômica, e a capacidade de obter peças de geometrias complexas internas e externas.

Conclusão sobre o que é o fundição

Agora que você conheceu um pouco dos processos de fundição, pode perceber que eles possuem suas particularidades de aplicações, que deve ser levado em consideração cada uma de suas etapas: 

• fabricação de moldes 
• fabricação de moldes machos
• fusão do metal 
• vazamento 
• desmontagem
• acabamento

Em que os processos mais comuns são fundição por:

• Gravidade
• Centrifugação
• Pressão 
• Precisão ou cera perdida

A escolha do processo que determinará a peça final que projetou, o que diferencia é o modo como o metal líquido é vazado e o tipo de moldagem utilizada, buscando atender as necessidades específicas de aplicações para cada cliente.

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