Estudo da caracterização dos constituintes utilizados para o sistema de moldagem em areia a verde aplicados ao processo de fundição

• Autor(a) principal: Silva, João Paulo Galdino da
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12192
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Fundição em moldes de areia; Areia verde; Resíduos industriais; Sand casting; Greensand; Factory and trade waste

Esta pesquisa teve como objetivo o estudo da caracterização de componentes aplicados em sistemas de moldagem em areia a verde, visando especificar e ressaltar a importância do controle de propriedades dos materiais quando submetidos ao processo de moldagem em areia para fundição. A composição base da areia a verde é a mistura entre areia nova, comumente de sílica, materiais ligantes, como a bentonita, aditivos, como o carvão mineral moído e plastificantes, como a água. Foram empregados como materiais avaliados a areia nova com módulo 66 AFS, areia de retorno com módulo 55 AFS, bentonita sódica ativada, carvão mineral moído tipo Cardiff e água destilada. Misturadores apropriados são utilizados de modo a se adquirir coesão entre os grãos de sílica, materiais argilosos e carbonáceos, garantindo propriedades importantes ao sistema, como plasticidade, consistência, compactabilidade, permeabilidade e resistência mecânica, que são dependentes da distribuição granulométrica da sílica, do inchamento das camadas de argila e do teor de umidade presente. As etapas de construção de moldes dependem destas propriedades da areia a verde, que sofrem deterioração quando submetidos ao processo de vazamento em fundição, devido ao contato direto do metal com a superfície da areia, gerando a areia de retorno. O processo de oolitização (sinterização dos materiais argilosos e finos sob a superfície dos grãos de sílica) ocorre durante o vazamento e solidificação do metal, em que se inicia a etapa de formação da areia de retorno, carregando também algumas perdas de propriedades (compactibilidade, resistência mecânica, etc.) restauradas por uma nova adição de areia nova, materiais argilosos e carbonáceos. Entretanto, o nível de adição dos aditivos para a areia de retorno quando comparado a um sistema baseado em areia nova é superior, pois os grãos oolitizados, comumente porosos e de maior tamanho de grão, consomem mais argila para promover o mesmo requisito de propriedade dos moldes antes do vazamento do metal líquido. De forma conjunta, ocorre o aumento do grau de oolitização da areia, na qual chega em um nível crítico em que se torna inviável uma grande adição de aditivos e assim, gera-se a areia de descarte, considerada um resíduo sólido e gerador de impactos ambientais, sendo o maior problema deste tipo de processo.