BRPI0803295A2 - processos e ferramentais para a fabricação de ferramentas metálicas e peças de precisão, por fundição, com a aplicação de moldes cerámicos compostos e de moldes cerámicos sólidos - Google Patents

Abstract

PROCESSOS E FERRAMENTAIS PARA A FABRICAçãO DE FERRAMENTAS METáLICAS E PEçAS DE PRECISãO, POR FUNDIçãO, COM A APLICAçãO DE MOLDES CERáMICOS COMPOSTOS E DE MOLDES CERáMICOS SóLIDOS. A presente invenção abrange cinco processos, com seus respectivos ferramentais: O primeiro diz respeito à fabricação de rolos de briquetagem sólidos, a partir de moldes cerâmicos divididos em partes iguais, gerados por uma única matriz, a serem montadas em um modelo e moldadas em areia, e de um de um macho cerâmico oco para ser inserido no interior do molde final. O segundo processo destina-se a fabricação de segmentos de rolo de briquetagem segmentados em um molde cerâmico bipartido gerado em duas matrizes, e moldados em areia por meio de uma placa modelo. O terceiro processo visa a fabricação de modelos e moldes metálicos, a partir de modelos ou de moldes cerâmicos (dependendo da ferramenta a ser realizada) com marcações, produzidos separadamente em matrizes de resina epóxi, e inseridas no molde de areia. O quarto processo difere do terceiro apenas no molde cerâmico, que neste caso reúne na mesma marcação vários modelos juntamente com os canais de vazamento. O quinto processo destina-se a fabricação de peças especiais em série, utilizando-se moldes cerâmicos bipartidos, com várias cavidades, contendo machos também cerâmicos em seu interior, distribuídos em um único canal de vazamento. Os moldes cerâmicos foram produzidos em duas placas modelos, e os machos em uma caixa de macho.

Description

PROCESSOS E FERRAMENTAIS PARA A FABRICAÇÃO DEFERRAMENTAS METÁLICAS E PEÇAS DE PRECISÃO, POR FUNDIÇÃO,COM A APLICAÇÃO DE MOLDES CERÂMICOS COMPOSTOS E DEMOLDES CERÂMICOS SÓLIDOS.

A presente invenção trata-se de processos de fundição de precisãocom moldes cerâmicos agregados ou não às areias de fundiçãoquimicamente aglomeradas, e seus respectivos ferramentais.

Devido às características deste tipo de material de moldagem,principalmente a sua elevada capacidade de reprodução de detalhes, épossível obter ferramentas e peças fundidas que exigem acabamentosuperficial muito fino, com rugosidade inferior a 3,2 um e tolerânciasdimensionais estreitas, e quando são técnica e economicamente inviáveis deserem fabricadas por outros processos. Pelo processo de fundição emmoldes cerâmico é possível reproduzir rigorosamente formas e detalhes finos, obtendo-se rapidamente ferramentas metálicas sem necessidade dasmorosas e onerosas operações de usinagem nas complexas máquinas CNCou de ELETRO EROSÃO.

Neste âmbito, incluímos rolos de briquetagem em ferro fundido branco,coquilhas de ferro fundido para fundição por gravidade ou por baixa pressão,matrizes de ferro fundido para a fabricação de peças de borracha, matrizesde ligas de alumínio para a produção de modelos de cera utilizados noprocesso de micro fusão, matrizes de ligas de alumínio para termo fomagem(vacuum forming e pressure forming), matrizes de ligas de alumínio ou deferro fundido para a fabricação de peças em polímeros injetados ouprensados a quente (processo RTM), peças de precisão de pequeno emédio tamanho, moldes de ligas de alumínio para roto moldagem entreoutros exemplos.

Tradicionalmente o processo cerâmico consiste basicamente daobtenção de uma mistura pela adição de materiais refratários, como a mulita e a zirconita, muito finos, em uma solução coloidal de sílica em álcool etilico,cuja suspensão é obtida por meio de uma hidrólise controlada de silicato deetila.Quando corretamente hidrolizado, o silicato de etila atua como ligantepara unir refratários nos moldes cerâmicos. A hidrólise completa do silicatode etila produz tecnicamente sílica e álcool etílico.

A mistura cerâmica é depositada sobre o modelo isolado com produtosdesmoldantes e com o auxílio de vibração, ocorre a acomodação desta,evitando-se a presença de porosidades no molde. A mistura passa por umprocesso de gelificação até a solidificação. Quando o mistura tomar aconsistência de borracha, é feita a extração do modelo e em seguida é feitaa queima do álcool produzido durante a reação. Nesta fase ocorre a microfissuração do molde, tornando-o permeável. Em seguida, este é calcinado,para ser utilizado na fundição.

O modelo do que se pretende realizar, pode ser fabricado em ligas dealumínio, usinados em máquinas CNC, ou feito de resinas epóxi a partir demodelos de madeira ou de materiais sintéticos (Placas Ren Shape), eprecisam ter a qualidade superficial e a precisão dimensional desejadas.Este é fixado em uma caixa desmontável, normalmente metálica, para aformação do molde cerâmico.

A mistura cerâmica tem o silicato de etila hidrolizado como aglomerantee a mulita como refratário para a fundição de ferros fundidos e ligas nãoferrosas e pode ser vazado com o molde a temperatura ambiente.

Quando se deseja fundir peças ou ferramentas de aço, utiliza-se azirconita como refratário, e o molde deve ser pré aquecido a temperaturas de900 a 1000 °C para se efetuar o vazamento.

A figura 1 mostra as etapas do processamento de um molde cerâmico tradicional. A principal finalidade desta invenção é produzir ferramentasmetálicas fundidas em moldes de areia, com as suas cavidades, ou partesmais importantes apenas, formadas com material cerâmico.

A presente invenção abrange a aplicação de cinco processos demoldagem distintos e seus ferramentais, porém com uma particularidade em comum, ou seja, a fabricação por fundição de peças e ferramentas deprecisão utilizando moldes cerâmicos, a saber:Primeiro Processo:

Fabricação de Rolos de Briquetagem Sólidos Por Fundição emMoldes Compostos

O processo de briquetagem consiste na transformação de pós egranulados minerais ou orgânicos, aglutinados, em pequenos blocosdenominados briquetes. Este processo utiliza uma prensa (fig. 2), (1),provida de um ou mais pares de rolos com determinado número decavidades com as formas desejadas para a formação dos briquetes (fig.2),(2). Nesta prensa, os rolos são acoplados a eixos apoiados em mancais, eacionados geralmente por motores elétricos em conjunto com caixas deengrenagens, para que os rolos girem em sentido contrário,sincronizadamente e tangencialmente um com o outro, fazendo com quetodas as cavidades dos rolos coincidam exatamente entre si, na linha detangência (fig. 3). O material aglutinado caindo sobre os rolos em movimento, são prensados e transformados em briquetes. Com esteequipamento é feito o reaproveitamento de materiais siderúrgicos, pó decarvão, entre outros exemplos. Como a maioria dos materiais siderúrgicos éabrasiva, os rolos de briquetagem precisam ser fabricados com ligasmetálicas de dureza elevada, consequentemente não usinável, e compropriedades mecânicas satisfatórias. Um material que apresenta estascaracterísticas e é muito utilizado para esta finalidade, é o Ferro FundidoBranco Especial da Classe Nl-Hard, Norma ASTM A532 CLASSE I.

Esta condição faz com que o processo de fabricação destes rolos poreletroerosão torne-se muito moroso e dispendioso, e por fundição em areia,imprecisa e de elevada rugosidade, o que prejudica o seu funcionamento.

A finalidade desta invenção é a produção de rolos de briquetagemsólidos (fig.4) com excelente acabamento e precisão dimensional comcustos relativamente baixos e com prazos de entrega reduzidos, utilizandomoldes cerâmicos agregados a moldes de areia quimicamente aglomeradas(areias aglomeradas com resinas fenólicas, furânicas, com silicato de sódio,etc).A solução encontrada foi a fabricação de um molde cerâmico divididoem partes iguais para facilitar o seu processamento, a sua calcinação nosfornos e o seu transporte até a fundição.

Neste caso foi projetada uma única matriz (fig.5) com as tampasfrontais desmontáveis (1), para o processamento de todas as partes domolde cerâmico (2).

Devido à complexidade do rolo de briquetagem, tornou-se necessária afabricação da matriz em alumínio numa fresadora CNC, a partir de ummodelamento no programa Solid Works.

Para a fundição foi preciso construir em madeira e em resina epóxi; ummodelo de corpo cilíndrico (fig.6) contendo um flange fixo na base (3) e umflange desmontável no topo (4), e com a marcação superior fixa no topo (5) ea marcação inferior solta na base (6); uma caixa de macho bipartida (fig.7)com um núcleo de resina epóxi (7) para a fabricação de machos cerâmicosocos (8); duas placas modelos de compensado naval ou de chapa dealumínio laminada (fig.8), sendo uma para a fixação do modelo de corpocilíndrico (9) contendo os flanges fixo (3), o flange desmontável (4), amarcação superior fixa (5) e para o posicionamento da caixa de moldagemsuperior (10) e outra placa (11) para a fixação da marcação inferior (6), doscanais de distribuição e de ataques (12) e para o posicionamento da caixade moldagem inferior (13).

Após a fabricação de todas as partes do molde cerâmico, estas foramtransportadas para a fundição e foram cuidadosamente montadas ao redordo corpo cilíndrico do modelo (fig.9) fixado na placa modelo superior (9). Aspartes do molde cerâmico ficam propositalmente em contato apenas com osflanges (3) e (4), para que não sejam danificadas . Foram montadas ascaixas de moldagem superior (10) e inferior (13), com seus pinos guias oude referência. Feita a montagem das caixas de moldagem (fig.10) ecolocados os modelos dos massalotes (14), e do canal de descida (15), foifeito o preenchimento com areia de fundição aglomerada com resina noespaço restante da caixa superior (10) e de toda a caixa inferior (13).Concluído o tempo de cura da areia (fig.11), foram efetuadas as operaçõesde retirada dos modelos das caixas superior e inferior.

Em seguida, (fig. 12) procederam-se a colocação do macho cerâmico,já preenchido com areia de moldagem (8), na marcação contida na caixa inferior (13), a colocação do funil de vazamento (16). Finalizando, na fig. 13tem-se o fechamento, a lastragem (17) e vazamento do molde (18).Aguardado o tempo de resfriamento do metal no molde, são executadas asoperações de desmoldagem, remoção dos canais de vazamento e dosmassalotes e a limpeza da peça (19).

Segundo Processo:

Fabricação de Rolos de Briquetagem Segmentados Por Fundiçãoem Moldes Compostos

Com a finalidade de permitir a substituição dos rolos de briquetagemsem que seja necessária a desmontagem dos eixos e dos mancais da prensa, foi desenvolvido um tipo de rolo dividido em determinado número departes iguais (fig. 14), que se ajustam entre si em torno de um cilindroconjugado ao eixo (20), e são fixadas a este cilindro por meio de parafusos,através de quatro furos existentes (21), ou por meio de flanges laterais aorolo em outro caso.

A presente invenção, como no caso anteriormente citado, tem porobjetivo produzir as partes ou segmentos do rolo de briquetagem (22),contendo quatro furos passantes, com a precisão dimensional e com aqualidade superficial necessárias, porém com custos de fabricaçãorelativamente baixos e prazos de entrega relativamente curtos, utilizando-semoldes compostos, ou seja, moldes cerâmicos agregados a moldes de areia.Devido à elevada dureza do material da peça (ferro fundido branco ligadoClasse Ni-Hard, Norma ASTM A 532 CLASSE I) os furos na peça precisamser formados na fundição.

Para o processamento do molde cerâmico foram projetadas duasmatrizes (fig. 15) com guias para o fechamento do molde (23) e com astampas frontais removíveis (24) e (24'), contendo em uma tampa o modelodo canal de enchimento (25), e na outra tampa o modelo da seção deligação do massalote com a peça a ser produzida (26). Uma matriz produz ametade do molde cerâmico que contem as cavidades do segmento do rolode briquetagem (27) e a outra matriz produz a outra metade que contem ásuperfície interna do segmento, que ficará em contato com o cilindro daprensa (28). Nesta última, ficam alojados em furos precisamente localizadosna matriz (29), quatro pinos de aço inoxidável removíveis (30), que deixarãoquatro furos correspondentes aos furos da peça (21), no molde cerâmico.

Para a realização dos furos dos segmentos na fundição, foi projetadauma caixa de machos (fig.16) destinada a produção de machos cerâmicos cilíndricos (31) que serão posteriormente alojados nos furos do moldecerâmico formados pelos pinos de aço.

Para garantir a precisão dimensional e o acabamento superficialdesejado as matrizes e a caixa de macho de alumínio foram usinadas emfresadora CNC a partir de um modelamento no programa Solid Works.

A figura 17 mostra a extração da parte do molde cerâmico quereproduzirá o lado do segmento que contem as cavidades (32), após adesmontagem da matriz (27). Esta matriz mostra as quatro marcações (33),que formam cavidades ou sedes no molde (33') onde se ajustarão asextremidades dos machos cerâmicos (31), e os modelos fixados nas tampas(24) que formarão o canal de entrada (25') de material e a seção de ligaçãodo massalote (26') no molde.

A figura 18 mostra a extração da parte do molde cerâmico que iráreproduzir a face lisa do segmento (34) que ficará em contato com o cilindro(20), após a desmontagem da matriz (28), onde se vê a parte restante domodelo da seção de ligação do massalote (26). Do molde cerâmico sãoretirados os quatro pinos de aço inoxidável (30), deixando neste, quatrofuros passantes (35) e direcionados para as marcações (33').

A figura 19 mostra o fechamento das partes (32) e (34) do moldecerâmico, com a seção de ligação do massalote (26') e o canal de entrada de material (25*), a inserção dos quatro machos cerâmicos (31) e o moldefechado (36).A figura 20 mostra o molde aberto e em cortes com os machoscilíndricos nele inserido.

Para a fundição foi projetado o seguinte ferramental: uma placa modelode compensado naval ou de chapa de alumínio laminado (fig.21), (37)contendo em madeira ou em resina epóxi: uma guia trapezoidal (38) quetambém servirá de vedação, contornando toda a área útil do molde de areiaa ser produzido; seis marcações, por exemplo, (39), para o posicionamentode, seis moldes cerâmicos na posição vertical; um modelo do canal dedistribuição bipartido e removível (40) e (40'), que se acopla aos canais deataque (41) fixados nas marcações (39); um modelo do canal de descidacom ligeira conicidade (42); seis modelos de massalotes (43).

Também foram projetadas as caixas de moldagem (fig.22) inferior (44)e superior (45), contendo munhões de aço (46) para a movimentação destasna fundição. Estas caixas de moldagem podem ser fabricadas decompensado naval reforçadas com madeira conforme os desenhos, ou dechapa de aço, dependendo da produção.

A figura 23 mostra como as caixas de moldagem serão montadas nafundição e o sentido de moldagem (47)

A figura 24 mostra o início da seqüência de moldagem na fundição, com a montagem da caixa inferior (44) sobre a placa modelo (37) contendo aparte do canal de distribuição removível (40).

A figura 25 mostra os seis moldes cerâmicos (36), prontos para amoldagem na fundição.

Na figura 26 foi feito o molde de areia (48) na caixa inferior (44), eextraído da placa modelo (37).

Com a superfície de separação do molde inferior (49) voltada paracima, procede-se a preparação desta com desmoldante para areias defundição, a colocação dos moldes cerâmicos fechados (36) em cada umadas seis marcações (39'), a montagem dos massalotes em cada uma dasseis seções de ligações do molde cerâmico (26'), a montagem da partesuperior do canal de distribuição (40') sobre a parte inferior (40) e do canalde descida (42) no pé do canal de distribuição (40') e a montagem da caixasuperior (45).

Na figura 27, tem-se a formação do molde de areia (50) na caixasuperior (45) agregado aos moldes cerâmicos (36).

Na figura 28, procede-se a abertura dos moldes superior (50) e inferior(48); a extração dos modelos dos canais e dos massalotes e o fechamentodo molde. Nota-se que a guia de fechamento do molde (38), em areia, faztambém a função de um cordão de vedação que evita o vazamento do metallíquido pela superfície de separação (49), e a conseqüente perda dos moldes cerâmicos.

A figura 29 mostra a operação de vazamento do metal líquido no moldecomposto e uma das peças (22) finais acabados.

Terceiro Processo:

Fabricação de Modelos e Moldes Metálicos Por Fundição emMoldes Compostos com Modelos ou Moldes Cerâmicos Separados

Quando se deseja obter moldes metálicos de geometria complexa, comtolerâncias dimensionais estreitas e com o acabamento superficial muitofino, seja de ferro fundido ou de ligas não terrosas, visando reduzir custos defabricação e prazos, uma solução é fabricá-las diretamente por fundição, por meio de moldes cerâmicos inseridos em moldes de areia, por issodenominados moldes compostos.

A figura 30, (51), exemplifica uma peça em liga de alumínio a serfabricada por fundição, em molde permanente ou molde metálico.

O ferramental a ser produzido consta de uma coquilha de ferro fundido,com duas cavidades para a reprodução das formas externas da peça, e deuma caixa de macho também de ferro fundido, para a reprodução dasformas internas.

Para a realização deste ferramental, foram projetados um modelobipartido, em resina epóxi, com suas marcações (52), para reproduzir as formas externas da peça, e um macho, também de resina epóxi (53), parareproduzir as formas internas.Para o processo cerâmico foi projetado e produzido o seguinteferramental (fig.31): um molde de resina epóxi (55) gerado pela montagemdo modelo (54); um segundo molde de resina epóxi (57) gerado pelamontagem do modelo (56): um terceiro molde também de resina epóxi (61) gerado pela montagem do macho (60)

No molde (55), foi produzido o modelo cerâmico (59); no molde (57), foiproduzido o modelo cerâmico (58) e no molde (61) foi produzido o machocerâmico (62).

Para a fundição foi projetado e produzido o seguinte ferramental (fig.32): um modelo bipartido para a coquilha (54) contendo os canais devazamento em baixo relevo (55) com suas partes ajustadas entre si eposicionadas por meio de furos e pinos de referência (56) e com duasmarcações (57) e (57') também posicionadas através de furos e pinos dereferência e desmontáveis na superfície de separação de cada parte do modelo (58) e (58'). Um modelo bipartido para a caixa de macho (59) com assuas partes ajustadas entre si e posicionadas por furos e pinos guias e comuma marcação (60) e (60') posicionada por furos e pinos de referência edesmontáveis na superfície de separação de cada parte do modelo (61) e(61').

A figura 33 mostra o modelo da coquilha (58) e a caixa de moldagemsuperior (63) montados sobre uma superfície plana (62). Em seguida é feitaa aplicação de produto desmoldante em toda a superfície plana (62) e sobreo modelo da coquilha (58) e a moldagem com areia de fundição aglomeradaquimicamente. Após a moldagem com areia, a superfície de separação do molde (64) é virada para cima para serem montadas as duas marcações(57), e fazer aplicação do produto desmoldante.

A figura 34 mostra a moldagem da caixa inferior (65) com areia defundição; a abertura das caixas; e a retirada do modelo (58) e das suasmarcações (57). Têm-se então as cavidades do molde de areia superior (66) e as cavidades das marcações no molde de areia inferior (67). Na figura 35vê-se a inserção dos modelos cerâmicos (58) e (59) nas marcações (67) e ofechamento do molde (em corte para melhor visualização) para o vazamentodo metal líquido através do funil (68).

Este mesmo processo será aplicado na realização da outra parte dacoquilha (58') e das partes da caixa de macho (61) e (61').

A figura 36 mostra todo o ferramental obtido por este processo: acoquilha de ferro fundido fechada (69) e suas partes (70) e (70') e a caixa demacho também de ferro fundido (71) e suas partes (72) e (72').

A caixa de macho de ferro fundido realizada (71) será aquecida paraproduzir machos de areia pelo processo Shell Molding (73).

Estes machos serão montados nas suas marcações contidas nacoquilha (fig. 37), restando apenas o espaço da peça no molde (74) para serpreenchido com metal liquido através dos canais de vazamento (55), eformarem-se as peças.

Para se obter modelos de ferro fundido ou de ligas não ferrosas por este processo, basta produzir modelos cerâmicos idênticos aos modelos (58)e (59) aqui apresentados, porém com a figura em baixo relevo, e o modelodas placas (58) e (58') com os canais (55) em alto relevo. Teremos assim,duas placas fundidas com modelos e canais em alto relevo, para formarmoldes em cascas de areia pelo processo Shell Molding para serem vazados com metal líquido.

Quarto Processo:

Fabricação de Modelos e Moldes Metálicos por Fundição emMoldes Compostos com Modelos ou Moldes Cerâmicos Juntos.

Este processo tem a mesma finalidade que os anteriores, quando se refere à qualidade superficial.à precisão dimensional, aos custos e prazos defabricação. É por esta razão que os moldes cerâmicos são destinados aformar apenas as cavidades dos moldes metálicos.

Tecnicamente, este processo apresenta alguma semelhança aoprocesso anterior. Tomaremos o mesmo exemplo anterior (fig. 38).

Para o processo cerâmico foi necessário, a partir da peça (75) projetare construir dois modelos bipartidos (76) para as formas externas, um machobipartido (77) para as formas internas e um modelo bipartido dos canais devazamento da matriz.

A figura 39 mostra a montagem das partes de dois modelos juntamentecom a metade dos canais de vazamento (78), sobre uma marcação (84).

Com este conjunto gerou-se o molde (79) em resina epóxi, e com este moldeproduziu-se o modelo cerâmico (81).

Para a fundição o modelo ficou resumido a um bloco bipartido demadeira ou de resina epóxi (82), sendo uma parte (83) para formar umametade do molde metálico (coquilha), e a outra parte para forma a marcação(84) para a inserção do modelo cerâmico.

A figura 40 mostra a montagem do modelo (83) e da caixa de fundiçãosuperior (85) sobre uma superfície plana (86). Em seguida é aplicadoproduto desmoldante sobre superfície plana (86) e sobre o modelo (83) efeita a moldagem com areia de fundição quimicamente aglomerada, e a caixa (85) é virada com a superfície de separação (87) voltada para cima. Omodelo da marcação (84) é montado através de seus pinos guias sobre aface do modelo da coquilha (83) contido na caixa superior (85). O produtodesmoldante é então aplicado sobre toda a superfície de separação (87) esobre o modelo da marcação (84).

Na figura 41 foram executadas as operações de moldagem em areia damarcação do modelo (84) na caixa de fundição inferior (88), a extração domodelo da marcação (84) da caixa de fundição inferior (88), deixando acavidade da marcação no molde de areia (89) e a extração do modelo dacoquilha (83) da caixa de fundição superior (85), formando a cavidade do molde de areia (90).

Na figura 42, têm-se a inserção do modelo cerâmico (81) na marcaçãodo molde de areia da caixa inferior (85), e o fechamento do molde da caixade fundição superior (88) com a cavidade do exterior da coquilha, formadaem areia. A próxima operação a ser realizada é o vazamento do metallíquido no molde através do funil (89) confeccionado na caixa superior (88), adesmoldagem, o corte dos canais e a limpeza da matriz fundida.A figura 43 mostra a coquilha de ferro fundido fechada (89), as duaspartes (90) e (90') abertas. Mostra também a caixa de macho obtida damesma forma como foi apresentada no terceiro processo. Têm-se aquirepresentadas a caixa de macho de ferro fundido (91) fechada, e as suas partes (92) e (92').

A figura 44 mostra a coquilha de ferro fundido produzida por esteprocesso, contendo machos de areia formados pela caixa de macho tambémde ferro fundido (91) no seu interior, e prontas para o vazamento.

Para a obtenção de modelos de ferro fundido ou de ligas não terrosas por este processo, basta utilizar o molde cerâmico (81) com os modelos eos canais em baixo relevo, para formar moldes em casca de areia, peloprocesso Shell Molde, para serem vazados com metal liquido.

Quinto Processo:

Fabricação de Peças de Precisão Em Série por Fundição em Moldes Cerâmicos Sólidos.

A presente invenção tem por finalidade a obtenção de peças fundidasde tolerâncias dimensionais estreitas, geometria complexa, e de acabamentosuperficial muito fino com custos de fabricação e prazos relativamentemenores quando comparado ao processo de fundição por cera perdida, coma aplicação de moldes cerâmicos feitos em blocos a partir de vários modelosfixados em uma ou duas placas, dependendo do caso, juntamente com osistema de enchimento e massalotes.

Neste processo, torna-se necessário apenas o ferramenta! a serutilizado no processo cerâmico, visto que o molde não será composto.

Tomaremos a mesma peça da fig. 38 do Processo Quatro como exemplo (A fig. 45 mostra que a partir da peça ou do seu desenho (75), foramprojetados o modelo bipartido (76) para a reprodução das formas externas eo macho também bipartido (77) para as formas internas.

Confeccionados os modelos protótipos contendo um pequeno canal de enchimento, estes foram montados em duas caixas desmontáveis (78) e(78') que sendo preenchidas com resina epóxi formará as duas metades domolde (79) e (79'). Após a aplicação de produto desmoldante nas cavidadesde cada parte do molde e nas placas de fechamento (80) e (80'), fecha-secom estas placas cada uma das partes do molde na superfície deseparação. Em seguida faz-se o enchimento das cavidades das duasmetades do molde com resina epóxi através do canal de enchimento (81),quantas vezes forem necessárias, para produzir a quantidade de modelos deresina epóxi partidos desejada (82). Para a produção dos machos de resinaepóxi partidos (fig.46), (83), o processo é o mesmo.

Com todas as partes dos modelos de resina epóxi produzidas, estasserão montadas em duas placas (84) e (84') orientadas entre si, na superfície de separação, por meio de guias metálicas ou de resina epóxi(86), juntamente com toda a canalização de enchimento (85) necessáriapara a fundição das peças.

A figura 46 mostra, também, uma caixa de macho de resina epóxi comquatro cavidades, fechada (87), e aberta (88) e (88'), destinada a produzir osmachos cerâmicos para formar a parte interior da peça (89).

A figura 47 mostra as placas modelos (84) e (84') contendo caixasdesmontáveis (90) e (90'), para a produção dos moldes cerâmicos (91) e(91').

A figura 48 mostra a colocação dos machos cerâmicos (89) no molde também cerâmico, para o fechamento das partes (91) e (91'), o moldefechado na posição de vazamento (92) e as peças finais produzidas (93).

Quando se deseja vazar vários moldes para se ter boa produção, estespodem ser agrupados numa caixa de aço (fig. 49), (94) e o vazio restantenesta, preenchido com areia seca sem aglomerante (95).

Claims (5)

1. Processo de fabricação de rolos de briquetagem sólidos (fig.4) porfundição, caracterizada pela utilização de moldes cerâmicos, divididos empartes iguais (2), agregados as areias de fundição. O ferramental para oprocesso cerâmico é caracterizado por uma única matriz (1) para produzirtodas as partes do molde (2), e de uma caixa de macho bipartida (fig.7) comum núcleo (7) para produzir o macho cerâmico oco (8). O ferramental para afundição é caracterizado por duas placas modelos (9) e (11), sendo que asuperior (9) contem um modelo de corpo cilíndrico com um flange fixo (3) e ummóvel (4) para o apoio das partes do molde cerâmico (fig.9), uma marcaçãosuperior fixa (5), os massalotes (14) e o canal de descida (15). A placa inferiorcontem a marcação inferior (6) e os canais de distribuição e ataque (12). Estasmarcações destinam-se a posicionar o macho (8) cerâmico no molde de areia(flg.12) e (fig.13).

2. Processo de fabricação de rolos de briquetagem segmentados (fig.14)por fundição, caracterizada pela utilização de moldes cerâmicos bipartidos (fig.-19), para a formação dos segmentos (fig.14), (22), agregados as areias defundição. O ferramental para o processo cerâmico é caracterizado por duasmatrizes (fig.15), sendo uma para fabricar a metade do molde correspondente à parte do segmento com cavidades (27) e a outra para produzir a parte lisa dosegmento (28), e uma caixa de macho (fig.16) para produzir machos cerâmicos(fig. 16), (31), que inseridos no molde formam os furos do segmento (fig.14),(21). O ferramental para a fundição caracteriza-se por uma placa modelo (fig.-21), (37) contendo os modelos do sistema de canais de enchimentodesmontáveis (40) e (40') e dos massalotes (43), uma guia trapezoidalcontornando toda a área útil do molde (38) que também servirá de vedaçãopara evitar possível vazamento de metal líquido, e de marcações para oposicionamento dos moldes cerâmicos no molde de areia (39)

3. Processo de fabricação de modelos e moldes metálicos por fundição caracterizada por um ou vários modelos cerâmicos produzidos separadamentee inseridos em um molde de areia. Neste caso, somente a cavidade do moldeou a superfície do modelo metálico terá o acabamento do material cerâmico. Oferramental para este processo se restringe a uma ou mais matrizes (fig.31),(55) e (57) para a produção dos modelos cerâmicos (58) e (59) e outra matriz(61) para a produção de machos cerâmicos (62) ambos com suas marcações.Para a fundição (fig.32) é necessário um modelo em bloco bipartido (54) para amoldagem da coquilha e outro para a moldagem da caixa de macho (59),ambas contendo guias para as suas partes (58) e (58'), (61) e (61') e guias para as suas marcações (57) e (57'), (60) e (60'). Para a produção de modelosmetálicos o processo é o mesmo, a única diferença é que a matriz para oprocesso cerâmico deve produzir moldes (negativos) no lugar dos modelos,porém, com as mesmas marcações.

4. Processo semelhante ao da reivindicação três. A diferença está na matriz (fig. 39) para o processo cerâmico, que neste caso se caracteriza porreunir dois ou mais modelos com os canais de enchimento numa únicamarcação (79) e (81). Neste caso (fig.43), toda a superfície de separação oscanais de vazamento e todas as cavidades do molde (90) ou superfícies dosmodelos produzidos terão a precisão e o acabamento do material cerâmico.As demais partes apresentarão o acabamento da fundição em areia.

5. Processo destinado à fabricação de peças de precisão em série porfundição em moldes cerâmicos sólidos, cujo ferramental é caracterizado porduas placas modelos (fig.40), (84) e (84') previamente ajustadas por guiascônicas (86) e (86'), contendo vários modelos nela fixados (76) e (76') e distribuídos juntamente os canais de vazamento (85) e (85'), e com duascaixas desmontáveis (fig. 41), (90) e (90') que são montadas sobre elas. Oferramental consta também de uma caixa de machos com várias cavidades(fig.40), (87). Com as caixas montadas nas placas produzem-se vários moldescerâmicos bipartidos (fig.42), (92) e com a caixa de macho, são produzidos os machos cerâmicos (fig.40), (89) necessários para os moldes. Os moldescerâmicos produzidos são fechados com todos os machos internamente(fig.42), (91) e (91') suas partes são coladas entre si. O molde é posicionadona posição vertical e pode ser vazados isoladamente (fig.42), (92) oumontados conjuntamente (fig. 43) em uma caixa de aço (94), sendo o espaço ao redor preenchido com areia de moldagem seca sem aglomerante (94).