Projeto do sistema de enchimento e alimentação através de simulação numérica para a redução de defeitos em peças fundidas

Abstract

A presença de defeitos é um problema comum do processo de fundição devido às inúmeras variáveis de processo que podem ocasioná-los, acarretando prejuízos ao fabricante. Os ferros fundidos cinzentos são suscetíveis à maioria dos defeitos mais comuns deste tipo de processo, sendo alguns deles os defeitos de solda fria e falha de enchimento, que ocorrem geralmente em seções de grandes áreas e paredes finas da peça, devido à perda de temperatura e pressão de enchimento do metal líquido. Estes tipos de defeito têm forte relação com o sistema de alimentação adotado e podem ser evitados com a alteração da geometria dos canais de ataque. Com o avanço tecnológico e o desenvolvimento de softwares de simulação numérica, é possível prever o comportamento do metal durante o enchimento e a solidificação no processo de fundição, o que possibilita o projeto de sistemas de enchimento e alimentação otimizados. Neste trabalho, realizado em uma empresa do ramo metalúrgico, um defeito ocorrido em um produto em ferro fundido cinzento FC-200 obtido pelo processo de moldagem cura a frio foi analisado, identificando as causas e propondo soluções para o problema. Com o auxílio do software de fundição MAGMA, a temperatura e as velocidades do metal no enchimento da peça foram analisados com o intuito de mitigar os defeitos. Foram realizados os projetos de três versões propostas até chegar a uma solução satisfatória para o sistema de enchimento e alimentação do componente. O novo modelo de fundição proposto foi testado e foi verificada a redução do índice dos defeitos analisados.