{"id":13767,"date":"2021-05-29T08:54:05","date_gmt":"2021-05-29T07:54:05","guid":{"rendered":"https:\/\/metalpie.com\/blog\/investment-casting-process\/"},"modified":"2021-05-29T08:54:05","modified_gmt":"2021-05-29T07:54:05","slug":"processo-de-fundicao-por-cera-perdida","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/metalpie.com\/pt\/blog\/processo-de-fundicao-por-cera-perdida\/","title":{"rendered":"Processo de fundi\u00e7\u00e3o por cera perdida"},"content":{"rendered":"

Fundi\u00e7\u00e3o de metal<\/a> \u00e9 uma t\u00e9cnica contempor\u00e2nea com uma longa hist\u00f3ria. V\u00e1rias formas de metal s\u00e3o obtidas por meio do processo de fundi\u00e7\u00e3o de metal, despejando metal fundido em uma cavidade do molde, onde ele esfria antes de ser retirado do molde. No entanto, o processo de fundi\u00e7\u00e3o por cera perdida \u00e9 um dos processos mais populares de fundi\u00e7\u00e3o de metal no setor de manufatura.<\/p>\n\n\n\n

O que \u00e9 fundi\u00e7\u00e3o por cera perdida?<\/h2>\n\n\n\n

O processo de fundi\u00e7\u00e3o por cera perdida tamb\u00e9m \u00e9 conhecido como fundi\u00e7\u00e3o por cera perdida. H\u00e1 milhares de anos, a humanidade derramou metal fundido em um molde de cer\u00e2mica descart\u00e1vel, tornando a fundi\u00e7\u00e3o por cera perdida um dos primeiros m\u00e9todos industriais.<\/p>\n\n\n\n

As pe\u00e7as fundidas de a\u00e7o inoxid\u00e1vel s\u00e3o produtos de fundi\u00e7\u00e3o de investimento comuns que t\u00eam uma camada de \u00f3xido de cromo incorporada que proporciona qualidades anticorrosivas superiores, ao contr\u00e1rio de outros materiais. As pe\u00e7as fundidas de a\u00e7o inoxid\u00e1vel s\u00e3o \u00fateis para aplica\u00e7\u00f5es militares, medicinais e industriais devido \u00e0 sua resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

A fundi\u00e7\u00e3o por cera perdida cria componentes exatos com o m\u00ednimo de desperd\u00edcio, energia e usinagem subsequente. Ela tamb\u00e9m pode garantir a fabrica\u00e7\u00e3o de pe\u00e7as altamente complexas. Para os engenheiros de projeto, esse cen\u00e1rio torna a t\u00e9cnica de fundi\u00e7\u00e3o por cera perdida extremamente \u00fatil.<\/p>\n\n\n

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Processo de fundi\u00e7\u00e3o por revestimento<\/em>, Corrado Poli, em Design for Manufacturing, 2001<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Processo de fundi\u00e7\u00e3o por cera perdida<\/h2>\n\n\n\n

O processo de fundi\u00e7\u00e3o de revestimento requer o uso de uma matriz de metal, cera, cer\u00e2mica, lama, forno, metal fundido e qualquer m\u00e1quina que precise de jateamento de areia, corte ou esmerilhamento.<\/p>\n\n\n\n

A seguir, o processo passo a passo pelo qual as pessoas fazem v\u00e1rias formas de metal. <\/p>\n\n\n\n

Primeira etapa: cria\u00e7\u00e3o de padr\u00f5es<\/h2>\n\n\n\n

Um fabricante de moldes profissional ou artistas de escultura fazem um padr\u00e3o mestre de cera, argila, madeira, a\u00e7o ou pl\u00e1stico, dependendo das especifica\u00e7\u00f5es do produto final.<\/p>\n\n\n\n

Ele considera a toler\u00e2ncia de encolhimento para a forma gerada de cera e material de fundi\u00e7\u00e3o, o nome \\\"padr\u00e3o mestre\\\" para a toler\u00e2ncia de encolhimento dupla. Ele emprega um padr\u00e3o com caracter\u00edsticas id\u00eanticas \u00e0s do objeto acabado, exceto uma toler\u00e2ncia de expans\u00e3o t\u00e9rmica.<\/p>\n\n\n\n

Os designs de cera geralmente s\u00e3o moldados por inje\u00e7\u00e3o em uma matriz de metal e produzidos como uma \u00fanica pe\u00e7a. Nesse caso, voc\u00ea pode usar os n\u00facleos para criar qualquer recurso de padr\u00e3o interno.<\/p>\n\n\n\n

Dependendo do tamanho, da forma e do material usado, esse m\u00e9todo pode exigir algumas tentativas e erros para obter o tamanho e a forma perfeitos, o que torna esses moldes caros.<\/p>\n\n\n\n

Um sistema central de passagem de cera conecta v\u00e1rios projetos para produzir um conjunto semelhante a uma \u00e1rvore nesse est\u00e1gio (jito, canais e risers). O sistema de canais cria caminhos para o metal fundido percorrer em sua aproxima\u00e7\u00e3o da cavidade do molde.<\/p>\n\n\n\n

Segunda etapa: Cria\u00e7\u00e3o do molde<\/h2>\n\n\n\n

O artista de fabrica\u00e7\u00e3o faz do molde mestre um molde adequado ao padr\u00e3o mestre. Se o padr\u00e3o mestre constru\u00eddo for de a\u00e7o, o molde mestre poder\u00e1 ser fundido diretamente do projeto usando um metal de ponto de fus\u00e3o mais baixo.<\/p>\n\n\n\n

Voc\u00ea tamb\u00e9m pode fundir os moldes de borracha a partir do padr\u00e3o mestre. Como alternativa, voc\u00ea pode fabricar um molde mestre sem a necessidade de um padr\u00e3o mestre.<\/p>\n\n\n\n

Terceira etapa: Produ\u00e7\u00e3o do padr\u00e3o de cera<\/h2>\n\n\n\n

Embora o uso de desenhos de cera seja comum, voc\u00ea tamb\u00e9m pode usar outros materiais, como pl\u00e1stico e merc\u00fario congelado. H\u00e1 dois m\u00e9todos para criar padr\u00f5es de cera.<\/p>\n\n\n\n

Em um dos m\u00e9todos, voc\u00ea pode derramar a cera no molde e agitar at\u00e9 que uma camada uniforme, normalmente de 3 mm (0,12 pol.) de espessura, cubra a superf\u00edcie interna do molde. Esse procedimento continua at\u00e9 que a espessura necess\u00e1ria do padr\u00e3o apare\u00e7a.<\/p>\n\n\n\n

Outra abordagem inclui o preenchimento de todo o molde com cera derretida e a sua solidifica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Se voc\u00ea precisar de um n\u00facleo, h\u00e1 duas alternativas dispon\u00edveis: cera sol\u00favel ou cer\u00e2mica. O objetivo \u00e9 que os n\u00facleos de cera sol\u00favel derretam do revestimento de revestimento com o restante do padr\u00e3o de cera, ao passo que os corpos de cer\u00e2mica s\u00e3o removidos ap\u00f3s a solidifica\u00e7\u00e3o do objeto.<\/p>\n\n\n\n

Quarta etapa: Montagem dos padr\u00f5es de cera<\/h2>\n\n\n\n

Voc\u00ea pode gerar v\u00e1rios designs de cera e integr\u00e1-los em um \u00fanico design colossal. Ele \u00e9 fundido em um \u00fanico lote de vazamento. Esse est\u00e1gio une os padr\u00f5es a um jito de cera para formar um conjunto de padr\u00f5es ou uma \u00e1rvore, nesse caso.<\/p>\n\n\n\n

Voc\u00ea precisar\u00e1 de uma ferramenta de aquecimento para derreter suavemente superf\u00edcies espec\u00edficas de cera, que s\u00e3o ent\u00e3o colocadas umas contra as outras e deixadas esfriar e firmar para unir os padr\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n

Fa\u00e7a uma \u00e1rvore com at\u00e9 v\u00e1rias centenas de motivos. Voc\u00ea tamb\u00e9m pode fazer desenhos com cera, que envolvem esfregar as linhas de separa\u00e7\u00e3o ou os brilhos com um instrumento de metal quente. Por fim, vista os padr\u00f5es para que se assemelhem a itens acabados.<\/p>\n\n\n\n

Quinta etapa: Aplica\u00e7\u00e3o dos materiais de investimento<\/h2>\n\n\n\n

O molde de cer\u00e2mica, tamb\u00e9m conhecido como revestimento, \u00e9 feito por meio da repeti\u00e7\u00e3o de uma s\u00e9rie de etapas - revestimento, estuque e endurecimento - at\u00e9 atingir a espessura necess\u00e1ria.<\/p>\n\n\n\n

O revestimento envolve a imers\u00e3o de um conjunto de moldes em uma pasta de material refrat\u00e1rio fino e, em seguida, a drenagem para gerar um revestimento de superf\u00edcie homog\u00eaneo. Materiais delicados, geralmente conhecidos como revestimentos prim\u00e1rios, ret\u00eam boas caracter\u00edsticas do molde nessa primeira fase.<\/p>\n\n\n\n

O estuque incorpora part\u00edculas grossas de cer\u00e2mica aos projetos, mergulhando-as em um leito fluidizado, lixando-as com uma lixadeira \u00famida ou aplicando os materiais manualmente. Os revestimentos podem ser curados ap\u00f3s o endurecimento. Esse processo continua at\u00e9 que o revestimento atinja a espessura desejada.<\/p>\n\n\n\n

Permita que os moldes de revestimento curem completamente, o que pode levar de 16 a 48 horas. Acelere a secagem usando v\u00e1cuo ou reduzindo a umidade ambiente. Voc\u00ea tamb\u00e9m pode fazer moldes de revestimento organizando clusters de padr\u00f5es em um frasco e, em seguida, despejando material de revestimento l\u00edquido por cima.<\/p>\n\n\n\n

O IT vibra o frasco para permitir que o ar preso saia e ajude o material de revestimento a preencher os pequenos espa\u00e7os.<\/p>\n\n\n\n

S\u00edlica, zirc\u00f4nio, silicatos de alum\u00ednio e alumina s\u00e3o materiais refrat\u00e1rios comuns usados para fazer investimentos. Geralmente utiliza s\u00edlica na forma de s\u00edlica fundida. No entanto, ocasionalmente utiliza quartzo, por ser menos dispendioso.<\/p>\n\n\n\n

Os silicatos de alum\u00ednio combinam alumina e s\u00edlica com uma porcentagem de alumina que varia de 42% a 72%; com 72% de alumina, podemos chamar isso de mulita. Normalmente, a empresa usa refrat\u00e1rios \u00e0 base de zirc\u00f4nio durante as camadas prim\u00e1rias porque o zirc\u00f4nio tem menos probabilidade de reagir com o metal fundido.<\/p>\n\n\n\n

Antes de usar a s\u00edlica, ela utiliza uma mistura de gesso e moldes antigos triturados (chamotte). Os aglutinantes usados para manter o material refrat\u00e1rio no lugar incluem silicato de etila, s\u00edlica coloidal, silicato de s\u00f3dio e um h\u00edbrido desses que tem o pH e a viscosidade regulados.<\/p>\n\n\n\n

Sexta etapa: Cera<\/h2>\n\n\n\n

Vire os moldes de cer\u00e2mica de cabe\u00e7a para baixo e coloque-os em um forno ou autoclave para derreter e evaporar a cera. Isso faz com que a maior parte das falhas de casca seja causada por resinas com um coeficiente de expans\u00e3o t\u00e9rmica significativamente maior do que o material de revestimento ao redor delas.<\/p>\n\n\n\n

Quando derrete a cera, ela se expande e causa tens\u00e3o. Aque\u00e7a a cera o mais r\u00e1pido poss\u00edvel para reduzir essas tens\u00f5es, permitindo que as superf\u00edcies externas da cera derretam e drenem rapidamente, permitindo que a maior parte da resina se expanda.<\/p>\n\n\n\n

Em alguns casos, fa\u00e7a os furos no molde antes do aquecimento. Voc\u00ea pode coletar e reutilizar a cera que sair do molde.<\/p>\n\n\n\n

Etapa sete: pr\u00e9-aquecimento<\/h2>\n\n\n\n

Exponha o molde \u00e0 queima, que aquece o molde a temperaturas que variam de 870\u00b0C a 1095\u00b0C para eliminar a umidade e os restos de cera e sinterizar o molde.<\/p>\n\n\n\n

Depois disso, utilize esse aquecimento para preparar o molde antes de despejar. Enquanto isso, deixe o molde esfriar antes de ser testado.<\/p>\n\n\n\n

O pr\u00e9-aquecimento permite que o metal permane\u00e7a l\u00edquido por mais tempo, possibilitando um preenchimento mais excelente de todas as caracter\u00edsticas do molde e maior precis\u00e3o dimensional. Ap\u00f3s o resfriamento do molde, \u00e9 poss\u00edvel corrigir as falhas encontradas com pasta de cer\u00e2mica ou cimento espec\u00edfico.<\/p>\n\n\n\n

Oitava etapa: Derramamento<\/h2>\n\n\n\n

O molde de revestimento \u00e9 ent\u00e3o colocado com o lado aberto para cima em um recipiente cheio de areia. O metal pode ser derramado por gravidade ou por meio de press\u00e3o de ar positiva ou outras press\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n

Use for\u00e7as adicionais na fundi\u00e7\u00e3o a v\u00e1cuo, fundi\u00e7\u00e3o inclinada, vazamento assistido por press\u00e3o e fundi\u00e7\u00e3o centr\u00edfuga, que s\u00e3o especialmente eficazes quando os moldes t\u00eam pe\u00e7as delicadas que, de outra forma, seriam dif\u00edceis de preencher.<\/p>\n\n\n\n

Nove etapas: Desinvestimento<\/h2>\n\n\n\n

Martelar a carca\u00e7a, jatear, vibrar, jatear com \u00e1gua ou dissolver quimicamente (geralmente com nitrog\u00eanio l\u00edquido). Remova e recicle o jito. E, em seguida, limpe a fundi\u00e7\u00e3o para eliminar qualquer vest\u00edgio do processo de fundi\u00e7\u00e3o, geralmente feito por esmerilhamento.<\/p>\n\n\n\n

D\u00e9cima etapa: Acabamento<\/h2>\n\n\n\n

Submeter a pe\u00e7a fundida acabada ao acabamento ap\u00f3s ter sido retificada. Ele elimina as impurezas e os pontos negativos usando ferramentas manuais e soldagem, o que \u00e9 um passo al\u00e9m da retifica\u00e7\u00e3o. Se o item precisar de um endireitamento extra, a empresa usa prensas hidr\u00e1ulicas de endireitamento para ajustar o produto \u00e0s suas toler\u00e2ncias.<\/p>\n\n\n\n

Aplica\u00e7\u00e3o do processo de fundi\u00e7\u00e3o por cera perdida<\/h2>\n\n\n\n

A fundi\u00e7\u00e3o por cera perdida \u00e9 uma das primeiras tecnologias de fundi\u00e7\u00e3o e \u00e9 um monumento ao seu uso que pode ser usado por muitas empresas comerciais e industriais atualmente.<\/p>\n\n\n\n

A seguir, apresentamos apenas algumas das aplica\u00e7\u00f5es mais populares e essenciais de fundi\u00e7\u00e3o por cera perdida:<\/p>\n\n\n\n