Devido ao avanço tecnológico dos últimos anos e as transformações de máquinas e aparelhos da engenharia, surgiu uma demanda por processos na fabricação de novos dispositivos. Este desenvolvimento gera novas necessidades e exigências por parte de empresas e principalmente consumidores, um dos melhores métodos de fabricação em média escala é a coquilha para fundição.
Por conta desta demanda as empresas de grande porte têm investido e aplicado recursos de forma intensa nos processos de fabricação de peças, o processo mais comum devido à sua abrangência é a fabricação por fundição.
Este Artigo possui como finalidade exemplificar e tirar supostas dúvidas dos leitores por meio da apresentação dos principais e mais importantes tópicos da coquilha para fundição, além de simplificar a descrição do processo de fundição.
A fundição consiste em um processo de produção versátil e muito utilizado na indústria, pois permite que se obtenham peças das mais variadas escalas e tamanhos, com limitações mínimas relacionadas ao formato e complexidade.
Conceitos e processos da fundição
Fundição representa um processo de fabricação que permite obter peças com formas simples ou complexas por meio da fusão da matéria prima (podem ser ligas ferrosas ou não ferrosas), onde o material em estado líquido é derramado no interior de um molde cuja cavidade possui o formato da peça desejada, este molde é chamado de coquilha para fundição.
Este procedimento é um dos mais versáteis processos de fabricação e possui uma aplicabilidade para diversos tipos de metais, como por exemplo: alumínio, cobre, latão, aços, etc..
Este antigo método evoluiu de forma conjunta com a humanidade, permitindo a fabricação de peças unitárias ou seriadas de diversas formas e tamanhos e possui a grande vantagem de se tratar de um método econômico.
As peças produzidas podem necessitar de procedimentos complementares de conformação mecânica.
Processos mais importantes
As modificações da matéria prima em objetos e peças para a utilização em elementos e conjuntos mecânicos são diversas e incontáveis.
Sabe-se que a fundição é acompanhada por diversos processos e ciclos onde a escolha de cada passo depende da geometria da peça, da liga a ser utilizada, do volume de peças desejado e da rugosidade superficial necessária.
Segundo Baldam e Vieira (2014) os principais processos da fundição são a fundição em molde de areia, fundição de precisão (cera perdida) fundição de moldes permanentes por gravidade (coquilha para fundição), fundição sob pressão, fundição centrífuga, fundição contínua ou lingotamento contínuo e a fundição no estado semissólido.
Coquilha para fundição ou fundição por gravidade em molde permanente
A fundição por gravidade representa um dos processos mais populares de fundição. Neste processo, são utilizados moldes permanentes que podem ser reutilizados chamados popularmente de coquilha para fundição, seu preenchimento não faz uso de força de injeção ou centrífuga, utiliza apenas a gravidade.
O molde utilizado na fundição em coquilha pode ser produzido em aço, ferro fundido, bronze ou grafite, e é capaz de ser utilizado diversas vezes, além de possuir a função de conter os canais de vazamento.
Os principais metais que podem ser utilizados neste método são o alumínio, o magnésio, as ligas à base de cobre e ferro fundido.
Dependendo do tipo e finalidade da peça, pode-se utilizar dispositivos chamados de “machos” que são responsáveis por criar as formas internas do objeto fundido. Os “machos” devem ser confeccionados preferencialmente em areia endurecida (molde chamado de semipermanente).
Este processo pode ser aplicado em diversas peças tais como, engrenagens, cabeçote de cilindro, pistões, entre outros.
Bases da coquilha para fundição
Alguns termos básicos devem ser compreendidos para se entender o processo como um todo:
Fusão → Transição da fase sólida para a fase líquida da matéria prima. A qualidade da peça fundida está diretamente relacionada com a fusão da liga, processo de extrema importância.
Vazamento → Após o metal atingir a temperatura adequada de fusão, o metal é vazado por meio dos canais de alimentação do molde, devendo preencher toda a cavidade com perfeição antes de sua solidificação.
Solidificação → Após a fusão e vazamento o metal esfria e se torna sólido, etapa chamada de solidificação, os principais aspectos que devem ser levados em consideração são: a contração, na solidificação direcional e projeto de massalote (GROOVER, 2013). “A solidificação envolve a transformação do metal líquido novamente para o estado sólido. O processo de solidificação difere se o metal for um elemento puro ou liga” (GROOVER, 2013, p. 107).
Os principais fornos para fundição em coquilha
Para se obter a matéria prima em estado líquido é necessário um forno de fundição que são classificados de acordo com a fonte de energia utilizada (elétrica ou combustão) e pelo modo operacional (cadinho, indução, entre outros). Os principais fornos para fundição são o Forno Cubilô e o Forno Cadinho.
É de grande importância que o processo de coquilha fundição seja realizado por profissionais experientes e capacitados, que saibam contornar as adversidades e solucionar possíveis problemas que venham aparecer.
Para se obter resultado satisfatório neste modo de produção, o domínio completo da técnica e teoria se faz indispensável e determinante no que se diz respeito a qualidade das peças e resultado final.
