Processo Shell
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Processo ShellProcesso Shell
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Conceito / FundamentosConceito / Fundamentos
Derramar ou soprar uma mistura de areia e resina em uma placa de modelo ou caixa macho aquecida. A areia é curada com a temperatura. A espessura da casca, ou do macho é determinado através dos tempos de regulagem da máquina. A areia não curada retorna para ser usada no próximo sopro. Bom acabamento superficial e elevada estabilidade em estoque.
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HistoricoHistorico Inventado na Alemanha por Johannes Croning. Batizado na patente DRP 832.937 em 1943. “Processo para obtenção de machos ocos, e moldes de fundição em casca”. Derramar uma mistura de areia, resina e catalisador sobre o ferramental aquecido. Reaproveitamento da parte da mistura não curada. Somente em 1948, foi descrito o principio básico com todos os detalhes por McCulloch pelo relatório da Field Information Agency Téchnical Passou a ser aplicado em vários paises do mundo, sem licença p/ exploração da patente. Johannes Croning, que faleceu em 1957 recebeu muitas homenagens, e reconhecimento internacional. O Processo constituiu passo decisivo para o caminho da mecanização das fundições.
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FERRAMENTAL DE FUNDIÇÃO PARA O FERRAMENTAL DE FUNDIÇÃO PARA O
PROCESSO SHELLPROCESSO SHELL
PROJETO
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PROJETO DO FERRAMENTALPROJETO DO FERRAMENTAL
Antes de iniciar a confecção do projeto de um ferramental é importante
observar os seguintes pontos:
Distribuição das figuras; Plano de divisão do ferramental; Material do ferramental (depende da demanda da peça); Contração; Acréscimo de sobre material para usinagem; Ângulo de saída, quanto maior o ângulo melhor a extração do macho; Parede uniforme de 20 a 25mm (alivio de massa ) para ter um
aquecimento mais uniforme; Nervuras uniformes para evitar possíveis empenamento e sempre
quando possível desviando dos bicos queimadores; Raios ( quanto maior o raio melhor a extração do macho ); Posição dos pinos e buchas guias;
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PROJETO DO FERRAMENTALPROJETO DO FERRAMENTAL
Posição do termostanto para controlar a temperatura do ferramental. Posição, tamanho e quantidade de bocais de sopro e a área de sopro da máquina; Sistema de extração sempre quando possível desviando dos bicos queimadores; Posições dos escapaventos para garantir um perfeito preenchimento do macho; Unhas para segurar o macho em uma das metades da caixa; Canais ou ranhuras para ventilação 0,2mm de profundidade e 5,0mm de largura para saída de ar nos pontos críticos quando necessários para evitar porosidade no macho; Anel (colarinho) de estrangulamento para evitar que o macho se danifique ao quebrar o canal de sopro quando necessário; Rebaixo de 1mm de profundidade por 15mm de largura em uma das metades da caixa em todo contorno do perfil do macho para evitar que a areia que fica na divisão não dificulte o fechamento da caixa;
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PROJETO DO FERRAMENTALPROJETO DO FERRAMENTAL
Os principais tipos de materiais para a confecção dos
ferramentais de fundição para o processo Shell:
Caixa de machos - FC-250 ligado ou Aço H-13 temperado
Placas expulsoras - Aço SAE-1045.
Os principais tipos de escapavento ( peneiras ) para o
processo Shell:
Estrias - é mais utilizada.
Tela - é pouco utilizada.
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Técnicas de colocação dos escapaventos nos
ferramentais:
Na região de peça.
Na região de marcação.
Na região pino expulsor.
Colocação dos pinos e buchas guia nos ferramental
PROJETO DO FERRAMENTALPROJETO DO FERRAMENTAL
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Limpeza de ferramental:
Jateamento de sabugo de milho moído;
Jateamento de micro esféras de vidro;
Escova rotativa;
Jateamento com gelo seco.
PROJETO DO FERRAMENTALPROJETO DO FERRAMENTAL
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RESINAS PARA O PROCESSO SHELLRESINAS PARA O PROCESSO SHELL
RESINA NOVOLACA (FENOL/FORMOL)
CATALISADOR HEXAMINA
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RESINA PARA O PROCESSO SHELLRESINA PARA O PROCESSO SHELL
Reações da resina Novolaca + catalisador no processo Shell:
Fenol + Formol Resina Novolaca + água NovolacapH < 7 Destilação (-H2O)
Novolaca (sólida) + Hexamina Resina Shell em pó
Resina Shell em pó + Metanol Resina Shell líquida
Resina Shell líquida + areia + calor Areia coberta
Areia coberta Fundição do processo Shell
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PROCESSO DE FUNDIÇÃO SHELLPROCESSO DE FUNDIÇÃO SHELL
PREPARAÇÃO DE AREIA
CONFECÇÃO DA CASCA SHELL
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PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA
Equipamentos para preparação de areia
Silos para tipos de areia base seca
Aquecedor de areia com regulagem de temperatura
Misturador de mós amassador, misturador de pás e misturador helicoidal
Equipamentos de dosagem gravimétrica ou volumétrica para areia ,
resinas, hexa, aditivo separador e deslizador
Aparelhagem para reduzir torrões através de trituração prévia e peneira
Instalação de resfriamento para resfriar abaixo de 40º C.
Instalação para retirada de solvente e da exaustão do pó.
Freqüentemente o transporte para o silo é aproveitado para esta etapa
do processo.
Silos de estocagem da areia pronta
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Foram desenvolvidos três processos: cobertura a frio, morno e a quente:
Processo a frio
- Ordem da adição dos componentes
1 – Areia
2 – Hexametileno + estearato pré-misturado
3 – Resina
Obs.: No caso de se usar algum aditivos sólido, o mesmo deve ser adicionado e homogeneizado com
areia base.
- Mistura usual
1 - Resina líquida: 2 a 6% sobre o peso da areia;
2 - Hexa: 7,5 a 12% sobre o peso da resina líquida;
3 - Estearato: 2,5 a 4% sobre o peso da resina líquida.
PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA
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- Características da Areia Coberta a frio
1 - Vida de banca elevada;
2 - É higroscópica;
3 - Baixa escoabilidade;
4 - Tendência ao empedramento.
Obs.: Apresenta a tendência a desagregar a película de
resina em função do atrito mecânico devido ao longo
tempo de mistura.
PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA
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Processo de cobertura a morno
Neste processo são utilizadas, principalmente, as resinas dissolvidas em solvente.Deve – se aquecer a areia (65 a 105ºC) para remover apenas e completamente oSolvente deixando um filme de resina.
Ordem da adição dos componentes
1 – Areia
2 – Hexa + estearato pré-misturado
3 – Resina
Obs.: No caso de usar algum aditivo sólido, o mesmo deve ser adicionado e homogeneizado com areia
base.
PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA
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Mistura usual
- Resina líquida: 2 a 6% sobre o peso da areia
- Hexa: 7,5 a 12% sobre o peso da resina líquida
- Estearato: 2,5 a 4% sobre o peso da resina líquida
Características da Areia Coberta a morno
- Distribuição homogênea da película de resina;
- Baixa higroscopicidade;
- Vida de banca elevada;
- Excelente fluidez.
PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA
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Seqüência do processamento da mistura
– Misturar a seco do hexa com a metade ou o total da quantidade
de
estearato de cálcio, em cerca de 30 a 60 segundos (conforme a
capacidade do
misturador).
– Injetar ar quente, seguindo-se, a adição da resina líquida.
– A temperatura da areia não deverá exceder a faixa de 50 a 70ºC
– Destorroamento fino dos grumos de areia e resina através da
peneira vibratória múltipla.
PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA
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Processo de cobertura a quente
A terminologia “cobertura a quente” é comumente empregada para designar o método em que
uma areia aquecida com resina sólida é recoberta durante a fusão. O hexa dever ser
adicionado simultaneamente com a água do resfriamento. Pelo emprego de resina líquida no
processo, deixa-se o hexa reagir com a resina, até atingir o ponto de gelificação, então
interrompe-se a reação pelo resfriamento com água.
Deste modo, obtém-se uma “areia coberta a quente” que, quando produzida com boa
qualidade de cobertura, alcança densidade bem elevada na confecção de partes do molde.
Ordem da adição dos componentes
1 – Areia quente
2 – 50% de estearato (opcional)
3 – Resina sólida
4 – Solução de hexa em água
PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA
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Mistura usual
- Resina sólida : 2 a 4% sobre o peso da areia
- Hexa: 10 a 15% sobre o peso da resina sólida
- Estearato: 4,5 a 5,5% sobre o peso da resina sólida
Características da Areia Coberta a Quente
- Distribuição homogênea da película de resina;
- Baixa higroscopicidade;
- Vida de banca elevada.
PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA
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Sequência do processamento da mistura
A areia é elevada a uma temperatura entre 150 a 180ºC através de aquecedor.
Quando a areia do aquecedor entra na mistura, deveria estar numa temperatura
entre 120 a 150ºC. Na prática, a areia perde cerca de 20 a 40ºC durante a entrada
no misturador. Esta perda de temperatura deve ser considerada.
A temperatura da areia, no momento em que é introduzida a resina, deverá estar
50 a 80ºC acima do ponto de fusão desta última, a fim de garantir que ela
apresente boa cobertura da resina fundida. O tempo de mistura e a cobertura do
grão de areia dependem da intensidade da mistura, do tipo de misturador, bem
como do tipo de resina, devendo este recobrimento ser concluído o mais tardar
entre 35 a 120 s. A temperatura da areia é, neste momento, da ordem de 100 a
105ºC.
PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA
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Nesta fase, faz-se a adição de hexa misturado à água de resfriamento. O hexa é
adicionado e misturado em aproximadamente 15 s e a temperatura da areia cai
para cerca de 70 a 95ºC. Devido ao resfriamento, não há qualquer reação entre a
resina e o hexa.
As fases de resfriamento e de secagem, em geral, levam de 90 a 180 s.
Até 30 a 60 s antes do final do processamento da mistura, durante a “fase de
arraste”, é adicionada a metade ou o total de separador e agente lubrificante
(estearato de cálcio). Conforme o misturador o ciclo total fica entre 2 e 3 minutos
ou até 4 e 5,5 min.
A areia sob forma de torrões passa neste, como nos outros processos de cobertura,
do misturador para um peneira escalonada (com malha fina de 0,4 a 0,6 mm).
PREPARAÇÃO DE AREIAPREPARAÇÃO DE AREIA
![Page 23: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/23.jpg)
Aquecimento da placa modelo a 220ºC
Giro da placa modelo (meia volta) sobre o recipiente de areia
preparada
O conjunto (placa modelo + recipiente de areia preparada), é virado meia volta. A areia cai em contato com a placa modelo quente
O volta ao estágio inicial iniciando o processo de cura
CONFECÇÃO DA CASCACONFECÇÃO DA CASCA
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FORNO
Faz – se girar a placa modelo para obter a casca fora do recipiente de areia
preparada
Coloca - se um forno por cima da casca , acaba – se de endurecer a areia ainda pastosa
Uma vez endurecida a casca é extraída com auxílio de pinos ejetores
CONFECÇÃO DA CASCACONFECÇÃO DA CASCA
![Page 25: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/25.jpg)
Constitui – se o molde colando as duas cascas correspondentes
Prender com ganchos para suportar a pressão do metal
Adiciona – se granalha de aço
CONFECÇÃO DA CASCACONFECÇÃO DA CASCA
![Page 26: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/26.jpg)
ACABAMENTOS COMPLEMENTARESACABAMENTOS COMPLEMENTARES
REBARBAÇÃO
PINTURA
MONTAGEM
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REBARBAÇÃOREBARBAÇÃO
Em seguida a confecção da casca e do macho, é feita a
rebarbação com lixas ou dispositivos rebarbadores e o
controle dimensional com calibradores de medição.
Exemplos de lixas para a rebarbação manual de moldes em casca ou machos Shell
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REBARBAÇÃOREBARBAÇÃO
Exemplo de mesa para rebarbação de casca Shell
Dispositivo de rebarbação de machos Shell
![Page 29: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/29.jpg)
PINTURAPINTURA
Os métodos de pintura utilizado são por pistola, lavagem
ou por imersão. As tintas utilizadas são à base de água ou à base de
álcool. Utiliza-se estufas para a secagem da tinta com
temperatura entre 150 a 200ºC e com tempo de 15 a 45
minutos. A tinta deve estar totalmente seca antes do vazamento.
Obs.: Deve-se tomar cuidado com a espessura da camada de
tinta para não provocar defeitos de fundição da peça.
![Page 30: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/30.jpg)
PINTURAPINTURA
Machos Shell pintados com tinta à base de água
![Page 31: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/31.jpg)
MONTAGEMMONTAGEM
Para os moldes em casca Shell: Dentro da casca coloca-se todos os elementos
necessários como: luvas exotérmicas, filtros e coquilhas.
Luvas
FiltrosMontagem do molde em casca Shell
![Page 32: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/32.jpg)
MONTAGEMMONTAGEM
Para os moldes em casca Shell: Após a montagem, fecha-se a casca com cola ou
grampos É importante que para a colagem das cascas, elas ainda
estejam quentes para acelerar a cura da cola.
Dispositivo de montagem das cascas
![Page 33: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/33.jpg)
Exemplo de grampo que a montagem da casca
MONTAGEMMONTAGEM
Para os moldes em casca Shell:
![Page 34: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/34.jpg)
Para os machos Shell: Após a rebarbação, monta-se os machos com cola,
grampos ou parafusos.
MONTAGEMMONTAGEM
Exemplo de montagem dos machos Shell com parafuso
![Page 35: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/35.jpg)
MONTAGEMMONTAGEM
Cola Grampos
Exemplo de montagem dos machos Shell com cola e grampos
![Page 36: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/36.jpg)
Cuidados em relação a montagem das cascas e machos:
Garantir a vedação das cascas para não vazar metal;
Evitar a aplicação de camada de cola muito grossa ou
cola muito viscosa, porque poderá produzir defeitos
dimensionais nas peças fundidas;
Utilizar colas que desprendam poucos gases;
Utilizar grampos, colas e parafusos que tenham grande
poder de fixação para suportar os esforços de compressão,
tração, e cisalhamento das cascas, durante o transporte e o
vazamento.
MONTAGEMMONTAGEM
![Page 37: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/37.jpg)
Os machos e cascas produzidos tem alta resistência, por
este motivo os machos e as cascas podem ser empilhados,
de forma a utilizar o mínimo espaço.
Para os machos e cascas ainda não resfriados, deve-se
tomar cuidado na estocagem e no transporte para evitar
empenhamento.
ESTOCAGEM E TRANSPORTEESTOCAGEM E TRANSPORTE
![Page 38: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/38.jpg)
ESTOCAGEM E TRANSPORTEESTOCAGEM E TRANSPORTE
Chapa metálica na entrada do canal de descida do metal para evitar a entrada de areia e granalhas
![Page 39: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/39.jpg)
VARIÁVEIS DO PROCESSOVARIÁVEIS DO PROCESSO
AREIA BASE
RESINA
CATALISADOR
LUBRIFICANTES
TEMPERATURA
ÁGUA UTILIZADA NO RESFRIAMENTO
![Page 40: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/40.jpg)
AREIA BASEAREIA BASE
Tamanho do grão: Quanto menor o tamanho de grão, melhor o
acabamento superficial. Quanto menor o tamanho de grão, melhor a
resitência a tração.
Geometria do grão: Quanto mais arredondado menor a resistência à
tração.
Teor de argila: Máximo de 0,2 a 0,4%, acima afeta a resistência a
tração.
![Page 41: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/41.jpg)
RESINARESINA
Quanto maior o teor de resina, maior a resistência a
quente e a frio, maior volume de gases na expansão e na
densidade e menor a permeabilidade.
O fenol livre contribui substancialmente para redução da
resistência, uma vez que evapora durante a cura.
![Page 42: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/42.jpg)
CATALIZADORCATALIZADOR
Baixo teor de hexo causa:
Deformação dos machos e moldes.
Puncionamento a quente, permite que o extrator
penetra no molde ou macho
Alto ter de hexa afeta:
Resistência a quente, tornando o macho ou casca
mais frágil.
Choque térmico.
![Page 43: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/43.jpg)
Ferramental:
Deverá ser aquecido uniformemente em um
determinado tempo suficiente para termos uma boa
cura de areia que pode variar de 250 a 300oC.
Com temperatura baixa, ocorrerá cura incompleta,
causando baixa resistência a quente e a frio com
tendência a deformação.
Com temperatura alta, ocorrerá a queima excessiva
de areia causando a queda da resistência a frio.
TEMPERATURATEMPERATURA
![Page 44: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/44.jpg)
LUBRIFICANTESLUBRIFICANTES
A quantidade ideal de estearato de cálcio é de 4% a 5%,
acima ou abaixo afetará na resistência e na densidade.
Uma quantidade de água muito elevada pode acarretar
perda de resistência devido a lavagem da resina.
Uma quantidade de água muito baixa pode permitir uma
pré-polimerização da resina dentro do misturador.
ÁGUA UTILIZADA NO RESFRIAMENTO ÁGUA UTILIZADA NO RESFRIAMENTO DENTRO DO MISTURADORDENTRO DO MISTURADOR
![Page 45: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/45.jpg)
ENSAIOS DE LABORATÓRIOENSAIOS DE LABORATÓRIO
TRAÇÃO À QUENTE TRAÇÃO À FRIO PERMEABILIDADE PONTO DE ADERÊNCIA
![Page 46: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/46.jpg)
Escala de leitura
Ferramental
Reguladores de temperatura
EQUIPAMENTO PARA ENSAIO DE TRAÇÃO A QUENTEEQUIPAMENTO PARA ENSAIO DE TRAÇÃO A QUENTE
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EQUIPAMENTO PARA CONFECÇÃO DOS CP’s DE EQUIPAMENTO PARA CONFECÇÃO DOS CP’s DE PROVA DE TRAÇÃO À FRIOPROVA DE TRAÇÃO À FRIO
Tampa do ferramental
FerramentalReguladores de temperatura
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Padrão
Posicionador
Leitor digital
PERMEÂMETRO
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EQUIPAMENTO PARA DETERMINAÇÃO DO PONTO EQUIPAMENTO PARA DETERMINAÇÃO DO PONTO DE ADERÊNCIADE ADERÊNCIA
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Transformador
Sensor de temperatura
COMPONENTES DO EQUIPQMENTO DE COMPONENTES DO EQUIPQMENTO DE ADERENCIA.ADERENCIA.
Termômetro
Resistência
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FERRAMENTAL PARA CONFECÇÃO DOS CORPOS DE FERRAMENTAL PARA CONFECÇÃO DOS CORPOS DE PROVA (CP’s) DE TRAÇÃO À FRIOPROVA (CP’s) DE TRAÇÃO À FRIO
![Page 52: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/52.jpg)
FERRAMENTAL PARA CONFECÇÃO E TRAÇÃO DOSFERRAMENTAL PARA CONFECÇÃO E TRAÇÃO DOSCP’s À QUENTECP’s À QUENTE
![Page 53: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/53.jpg)
ESCALA DE LEITURAESCALA DE LEITURA
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Aparelho digital onde faz-se a regulagem da temperatura.
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Aparelho utilizado para medição de permeabilidade
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Quando posicionado aos pontos predeterminados sobre a casca Shell, o permeâmetro fará a leitura que por sua vez é lida através do visor digital.
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Pontos para análise de permeabilidade
CASCA SHELL DE GIRABREQUIM
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CASCA SHELL DE GIRABREQUIM
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Meio de medição utilizado para calibração do permeâmetro.
Método de calibração:Posiciona-se o padrão sobre a saída de ar do permeâmetro, o ar flui através do padrão e passa por um orifício de vazão conhecida, geralmente determinada em função da faixa de trabalho, e com o auxilio do leitor óptico ou digital lê-se o valor medido diretamente em AFS(cm4/g.min.).
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MÁQUINASMÁQUINAS
EE
DEFEITOS TÍPICOS DO PROCESSODEFEITOS TÍPICOS DO PROCESSO
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MÁQUINASMÁQUINAS
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MÁQUINASMÁQUINAS
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MÁQUINASMÁQUINAS
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MÁQUINASMÁQUINAS
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MÁQUINASMÁQUINAS
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MÁQUINASMÁQUINAS
![Page 67: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/67.jpg)
MÁQUINASMÁQUINAS
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MÁQUINASMÁQUINAS
![Page 69: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/69.jpg)
MÁQUINASMÁQUINAS
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Defeitos típicos do processoDefeitos típicos do processo
Origem dos defeitosOrigem dos defeitos
Peças produzidas utilizando o processo Shell molding, estão Peças produzidas utilizando o processo Shell molding, estão sujeitas a falhas e defeitos que podem ter sua origem na areia sujeitas a falhas e defeitos que podem ter sua origem na areia coberta, no processo de fabricação das cascas/machos ou coberta, no processo de fabricação das cascas/machos ou durante o vazamentodurante o vazamento
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Tipo de defeitoTipo de defeito Causas do defeitoCausas do defeitoGrumo de areiaGrumo de areia pequeno tempo de secagem, ar úmido na pequeno tempo de secagem, ar úmido na
secagemsecagem
Baixa resistência Baixa resistência da cascada casca
Cobertua deficiente, pequeno teor de resina, Cobertua deficiente, pequeno teor de resina, mistura de areia com elevado teor de águamistura de areia com elevado teor de água
Defeitos relacionados com a obtenção da areia cobertaDefeitos relacionados com a obtenção da areia coberta
Defeitos típicos do processoDefeitos típicos do processo
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Defeitos relacionados com o processo de fabricaçãoDefeitos relacionados com o processo de fabricaçãodas cascas e machosdas cascas e machos
Tipo de defeitoTipo de defeito Causas do defeitoCausas do defeitoDesprendimento de Desprendimento de resina por fricção resina por fricção durante o soprodurante o sopro
Cobertura deficiente, resina de baixa qualidade, Cobertura deficiente, resina de baixa qualidade, areia base com impuresasareia base com impuresas
Problemas com Problemas com adensamento da adensamento da areiaareia
Teor de resina muito elevada ou com baixo pto de Teor de resina muito elevada ou com baixo pto de fusão, areia basefusão, areia base
Formação de Formação de lamelaslamelas
adensamento insuficiente, areia base angular, adensamento insuficiente, areia base angular, resina pouco reativaresina pouco reativa
Quebra de machoQuebra de macho Pequeno teor de resina, tempo de cura excessivo Pequeno teor de resina, tempo de cura excessivo ou incompletoou incompleto
Defeitos típicos do processoDefeitos típicos do processo
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Tipo de defeitoTipo de defeito Causas do defeitoCausas do defeitoParedes muito finasParedes muito finas Resina pouco reativa ou com alto pto de fusão, Resina pouco reativa ou com alto pto de fusão,
mistura de areia com elevado teor de água, mistura de areia com elevado teor de água, temperatura baixa da placatemperatura baixa da placa
Paredes muito Paredes muito grossasgrossas
Resina muito reativa ou com baixo pto de fusão, Resina muito reativa ou com baixo pto de fusão, temperatura alta da placatemperatura alta da placa
Dificuldade de Dificuldade de extração da cascaextração da casca
Insuficiente pulverização de separador, areia com Insuficiente pulverização de separador, areia com baixo teor de estereato de cálcio, alta temperatura baixo teor de estereato de cálcio, alta temperatura de aquecimento da placa ou tempo de cura de aquecimento da placa ou tempo de cura excessivoexcessivo
Casca deformadaCasca deformada Teor elevado de resina, elevado teor de estereato Teor elevado de resina, elevado teor de estereato de cálcio, areia base grossa, tempo de cura de cálcio, areia base grossa, tempo de cura incompleto, baixa temperatura ou aquecimento incompleto, baixa temperatura ou aquecimento irregular da placairregular da placa
Defeitos relacionados com o processo de fabricaçãoDefeitos relacionados com o processo de fabricaçãodas cascas e machosdas cascas e machos
Defeitos típicos do processoDefeitos típicos do processo
![Page 74: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/74.jpg)
Defeitos relacionados ao vazamentoDefeitos relacionados ao vazamento
Tipo de defeitoTipo de defeito Causas do defeitoCausas do defeitoCasca quebra no Casca quebra no vazamentovazamento
Pequeno teor de resina, mistura de areia com baixo Pequeno teor de resina, mistura de areia com baixo teor em hexa e com teor em plastificantes baixoteor em hexa e com teor em plastificantes baixo
VeiamentoVeiamento Mistura de areia com teor de plastificantes baixo, Mistura de areia com teor de plastificantes baixo, areia base de elevada expansão térmicaareia base de elevada expansão térmica
Falta de precisão Falta de precisão dimensionaldimensional
Mistura de areia com baixo teor de hexa e com teor Mistura de areia com baixo teor de hexa e com teor em plastificante elevado, casca deformadaem plastificante elevado, casca deformada
Bolha de gásBolha de gás Teor elevado de resina, areia base fina, resina mal Teor elevado de resina, areia base fina, resina mal misturadamisturada
Superfície rugosaSuperfície rugosa Areia base grossa, necessidade de pintura, Areia base grossa, necessidade de pintura, desgaste do machodesgaste do macho
Defeitos típicos do processoDefeitos típicos do processo
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REGENERAÇÃO DE AREIA
REGENERAÇÃO DE AREIADE AREIA
COLETA - BOXCOLETA - BOX
DESTORROADORDESTORROADOR
PENEIRADORPENEIRADOR
SEPARADOR SEPARADOR MAGNÉTICOMAGNÉTICO
AA
AA
FORNOFORNO
RESFRIADORRESFRIADOR
SILO SILO
RETORNA PARA A RETORNA PARA A FUNDIÇÃOFUNDIÇÃO
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CONTROLES DO PROCESSO DE REGENERAÇÃO
Perda ao Rubro
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
(%)
Julho a
Volt
Finos
0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00
10,00
(%)
Especificação Máxima
Julho a Dezembro
Volta
GRÁFICO DE PERDA AO RUBRO GRÁFICO DO TEOR DE FINOS
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VantagensVantagens
excelente acabamento superficial;excelente acabamento superficial;excelente estabilidade dimensional;excelente estabilidade dimensional;tolerâncias dimensionais mais precisa, diminuem o tolerâncias dimensionais mais precisa, diminuem o sobremetal e resultam em menos usinagem;sobremetal e resultam em menos usinagem;possibilidade de estocagem de machos e moldes possibilidade de estocagem de machos e moldes por longos períodos devido a baixa hidroscopia;por longos períodos devido a baixa hidroscopia;menor custo de rebarbação;menor custo de rebarbação;menor relação areia/metal;menor relação areia/metal;facilidade de reprodução de peças com secções facilidade de reprodução de peças com secções finas e geometria complexa;finas e geometria complexa;alta permeabilidade do molde ou macho mesmo alta permeabilidade do molde ou macho mesmo com areia fina;com areia fina;
![Page 78: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/78.jpg)
VantagensVantagens
elevada vida de banca da mistura;elevada vida de banca da mistura;menor índice de refugos provenientes de umidade, menor índice de refugos provenientes de umidade, inclusões de areia e sinterizações;inclusões de areia e sinterizações;facilidade de limpeza da peça;facilidade de limpeza da peça;facilidade de aquisição da areia preparada no facilidade de aquisição da areia preparada no mercado;mercado;facilidade de manuseio e transporte;facilidade de manuseio e transporte;possibilidade de vazamento logo após a confecção;possibilidade de vazamento logo após a confecção;excelente escoabilidade da mistura;excelente escoabilidade da mistura;baixa agressão ao meio ambiente.baixa agressão ao meio ambiente.
![Page 79: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/79.jpg)
DesvantagensDesvantagens
alto custo inicial do ferramentalalto custo inicial do ferramental
limitação no tamanho e peso das peçaslimitação no tamanho e peso das peças
somente podem ser utilizado ferramental somente podem ser utilizado ferramental metálico, exigindo longo tempo de confecçãometálico, exigindo longo tempo de confecção
![Page 80: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/80.jpg)
Existe hoje no mercado varias normas que devem ser Existe hoje no mercado varias normas que devem ser respeitadas, na confecção de machos Shellrespeitadas, na confecção de machos Shell
As empresas que trabalhão com este processo devem ter As empresas que trabalhão com este processo devem ter disponíveis estas normasdisponíveis estas normas
Estas normas são divididas em 5 partes.Estas normas são divididas em 5 partes.
Meio ambienteMeio ambiente
![Page 81: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/81.jpg)
Manuseio de materiais perigososManuseio de materiais perigosos
Evolução de gases e vaporesEvolução de gases e vapores
Capacidade de deposição de areias e poeirasCapacidade de deposição de areias e poeiras
Limpeza / tratamento de esgotosLimpeza / tratamento de esgotos
Clima no local de trabalhoClima no local de trabalho
Meio ambienteMeio ambiente
NormasNormas
![Page 82: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/82.jpg)
Resina fenólica em solução alcoólicaResina fenólica em solução alcoólica RiscosRiscos Cuidados no manuseio e armazenamentoCuidados no manuseio e armazenamento Medidas de proteção individualMedidas de proteção individual
HexametilenotetraminaHexametilenotetramina
Confecção de machos e moldesConfecção de machos e moldes
Tintas a base de álcoolTintas a base de álcool
Higiene e segurançaHigiene e segurança
![Page 83: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/83.jpg)
Fim
![Page 84: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/84.jpg)
PROJETO DO FERRAMENTALPROJETO DO FERRAMENTAL
![Page 85: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/85.jpg)
![Page 86: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/86.jpg)
![Page 87: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/87.jpg)
PROJETO DO FERRAMENTALPROJETO DO FERRAMENTAL
![Page 88: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/88.jpg)
Reações de formação da resina Novolaca
![Page 89: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/89.jpg)
Moléculas da Resina Novolaca
Catalisador Hexamina
![Page 90: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/90.jpg)
Areia coberta com resina -Ponte ligante
Fratura da ponte ligante da resina sobre o grão
RESINA PARA O PROCESSO SHELLRESINA PARA O PROCESSO SHELL
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![Page 92: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/92.jpg)
![Page 93: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/93.jpg)
![Page 94: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/94.jpg)
![Page 95: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/95.jpg)
![Page 96: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/96.jpg)
![Page 97: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/97.jpg)
![Page 98: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/98.jpg)
![Page 99: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/99.jpg)
![Page 100: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/100.jpg)
![Page 101: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/101.jpg)
![Page 102: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/102.jpg)
![Page 103: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/103.jpg)
![Page 104: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/104.jpg)
![Page 105: Processo Shell](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062315/55cf9a19550346d033a07597/html5/thumbnails/105.jpg)