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Devido à importância primordial do molde e aos vários processos e materiais usados para a sua confecção, os processos básicos da fundição são caracterizados pelo processo de moldagem empregado. Para as ligas de magnésio fundidas os processos de moldagem, normalmente usados, são classificados em três grupos de processos distintos:

1. Fundição em areia;

2. Moldes permanentes ou semi-permanentes por gravidade (coquilhas); 3. Fundição sob Pressão.

O Processo a ser aplicado na obtenção de um fundido depende de vários fatores. Moldes de areia, por exemplo; são necessários em fundidos grandes ou que apresentem configuração complexa, núcleos com machos, etc. Os fundidos em areia são usados extensivamente e abrangem o grande consumo das ligas de magnésio, por oferecerem baixo custo, facilidade e simplicidade na obtenção de peças simples, complexas com tolerâncias dimensionais aceitáveis. Os moldes permanentes por gravidade são aplicados em fundidos do mesmo modelo, cuja quantidade obtida justifique o custo da peça ou da matriz. Já em fundição sob pressão a quantidade produzida se aplica a fundidos pequenos com tolerâncias dimensionais apertadas e custo de acabamento sendo mantido o mais baixo possível. A tolerância dimensional dos fundidos em moldes permanentes por gravidade é intermediária entre os obtidos em moldes de areia e sob pressão. Quanto ao acabamento eles se aproximam dos fundidos obtidos em moldes sob pressão.

Outros processos de fundição são aplicados em menor escala como moldagem em casca (Shell Molding), areia seca e fundição de precisão (Investment Casting) que podem ser aplicados no desenvolvimento de peças fundidas, dependendo das características de projeto, das prioridades quanto ao acabamento, tolerâncias dimensionais e aplicação (WOLDMAN, 1946).

2.4.1.1 Fundição em areia

Método mais utilizado para obtenção de fundidos de aplicação industrial. Modelos de madeira são freqüentemente empregados na obtenção de poucas peças e os de metal, onde há maior quantidade de produção. O processo não limita o tamanho do fundido ou complexidade do macho, entretanto se obedece a considerações de fundição, tais como: espessura de seção de peças, canais de alimentação, alimentadores, resfriadores, temperatura de vazamento, velocidade de vazamento, permeabilidade, teor da mistura de

areia e alguns outros fatores que influenciam na velocidade de solidificação, que causam efeitos nas propriedades mecânicas do fundido.

As ligas de magnésio fundidas apresentam baixa resistência mecânica em temperaturas abaixo à temperatura da solidificação proporcionando trincas no fundido caso não ocorra a livre contração do metal. Portanto, os moldes de areia devem ser macios e os machos devem amolecer a baixas temperaturas a fim de se obter fundidos saudáveis de boa qualidade. O baixo peso específico das ligas de magnésio requer a colocação de respiros extras para remoção dos gases do molde. Inibidores da oxidação também são usados tanto nos moldes de areia verde ou seca. Ligas fundidas em areia permitem obter fundidos com espessura de parede mínima 4,8 mm. A tolerância de contração para o modelo é 13 mm/m (WOLDMAN, 1946).

2.4.1.2 Moldes permanentes por gravidade

Algumas ligas se magnésio fundidas em areia podem ser fundidas com grande sucesso em moldes permanentes, que apresentam a vantagem de obter fundidos com dimensões mais exatas e com melhor acabamento superficial, que os fundidos em areia, além de baixo custo em grandes quantidades produzidas. As dimensões podem ser controladas com maior precisão do que em moldes de areia e a usinagem ou polimento superficial mostra maior isenção de defeitos. O processo permite produzir fundidos com sensível economia de peso devido a capacidade de projetar fundidos com limites estreitos e com paredes mais finas. O processo de fundição em moldes semi-permanentes usa machos de areia em vez de machos de aço permitindo maior complexidade no desenho interior da peça. O molde é feito em ferro fundido com baixo fósforo e os machos menos complexos, de aço rápido (WOLDMAN, 1946).

O aquecimento do molde deve ser feito na faixa de 260 oC a 400 oC. Para evitar trincas é introduzido dióxido de enxofre na cavidade do molde antes do vazamento para prevenir a queima. Em geral, fundidos para serem produzidos em moldes permanentes devem possuir um desenho relativamente simples com seção de parede bastante uniforme

sem rebaixos ou colocação de machos internos complicados. Um sistema de alimentação e alimentadores deve ser empregado para introduzir o metal líquido na cavidade do molde, assegurando que a quantidade de metal alimentado seja adequada evitando assim a contração líquida e de solidificação (TROVANT, ARGYROPOULOS, 1996). Esse sistema deve ser projetado respeitando o plano de apartação do molde de modo que o fundido possa ser removido quando o sistema for aberto (WOLDMAN, 1946).

2.4.1.3 Fundição sob pressão

O processo convencional de fundição sob pressão é baseado na injeção de um metal completamente líquido na cavidade de uma matriz, enquanto que a fundição de metal semi-sólido usa metal fundido em estado pastoso que contém certa fração de volume de sólido. Este processo confere alguns benefícios, o mais notável é que um processo de preenchimento laminar do molde causa menos aprisionamento de ar e menos porosidade devido à solidificação (KOREN ET AL, 2002).

Por outro lado, o processo de fundição sob pressão oferece muitas vantagens e é adaptado à produção de fundidos onde a precisão nas dimensões, uniformidade e acabamento superior são essenciais. Neste processo, os fundidos podem ser obtidos com paredes muito finas e economia de peso nas peças acabadas. Furos podem ser obtidos com pouca tolerância e as dimensões podem ser mantidas estreitas para reduzir as operações de usinagem a um mínimo, simplificando as operações de acabamento e polimento. Assim o custo da matriz é tal que o processo é adequado a grandes produções. A maior vantagem da fundição sob pressão é a rapidez de produção dos fundidos que são cópias exatas da matriz, a baixo custo (WOLDMAN, 1946).

A fundição sob pressão é feita pela injeção do metal sob pressão de 27,6 MPa a 345 MPa causando o enchimento de todas as partes da matriz de aço temperado resfriado a água. O metal fundido é despejado na câmara fria e é deslocado para frente por meio de um pistão forçando a entrada do metal através dos canais para dentro da cavidade do molde. O metal é protegido com dióxido de enxofre para evitar oxidação. A matriz é

projetada em aço ferramenta para poucas corridas e um tipo de aço ferramenta resistente ao calor e endurecido com cromo-tungstênio é projetado para matrizes de vida longa (WOLDMAN, 1946).

O projeto leva em consideração canais de alimentação, respiros, ângulos de curvatura e de saída e arredondamento de cantos finos permitindo obter peças com elevado padrão de qualidade (WOLDMAN, 1946).