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Obtenção de modelo via processos de usinagem e fundição em areia verde para análise de escoamento de fluidos sobre superfícies rugosas
Bruno Nonemacher, Francisco de Assis da Silva Junior, Fernanda Raquel Brand, Lisiane Trevisan

Última alteração: 13-10-2016

Resumo


Em muitas aplicações práticas de engenharia observa-se que o objeto de interesse está exposto à passagem de um fluido. Muitos desses objetos acabam por apresentar acabamentos diferentes, com rugosidades associadas, em virtude dos processos de fabricação por fundição empregados, o que pode gerar modificações no padrão de escoamento que tendem a afetar parâmetros como desgaste do material, por exemplo.  Propõe-se neste trabalho demonstrar os processos de usinagem e fundição em areia verde de uma canoa que será utilizada para análise de escoamento de fluidos sobre superfícies rugosas provenientes de diferentes processos de fundição. Para fabricação do modelo utilizamos como material o nylon 6.0. Este passou por um centro de usinagem Romi, modelo Discovery - 4022, onde foi usinado e adquiriu a forma desejada. A programação para a usinagem foi realizada utilizando o Edgecam, software que possibilita escolher e simular as estratégias de usinagem. Após isso, com o modelo finalizado, foi possível dar início ao processo de fundição, procedimento no qual um material líquido é vazado para dentro de um molde que contém uma cavidade com a forma desejada. Para construção deste molde foi utilizado uma mistura de areia, bentonita, pó de carvão (pó cardiff), água e areia de reuso (máximo de 5%), esta combinação forma a chamada areia verde. Após um tempo de 5 minutos para a mistura dos componentes, e apresentando a compactação desejável (55%), foi possível retirar a areia do misturador e compactá-la manualmente na caixa de moldagem, onde se localiza o modelo.  Como o modelo não apresenta geometria complexa e nem grande volume, o canal de alimentação também serviu como massalote, mecanismo utilizado para evitar a falta de material na peça devido a contração do mesmo durante a solidificação. Para dimensionamento destes canais optou-se por diâmetro e volume coerentes em relação a peça fundida. Posteriomente ao processo de moldagem, foi realizado o vazamento do líquido fundido (Alumínio) para dentro do molde. O vazamento do metal líquido (liga 5052) foi realizado a uma temperatura de 800°C, com auxílio de um cadinho de cerâmica. O tempo de solidificação para a liga utilizada é de cerca de 20 minutos, depois disso foi possível realizar a desmoldagem da canoa de forma manual. Por fim chegamos a uma canoa fundida em alumínio que apresenta rugosidade ao qual será determinada posteriormente durante o seu projeto.

Palavras-chave


Usinagem; Fundição; Modelo; Molde; Canoa