Processo de fundição dos corpos de prova para o ensaio de tração

Nos últimos dias, foi finalizada a fundição para obtenção dos corpos de prova de alumínio para realização do ensaio de tração. 

O corpo de prova foi feito a partir da fundição em areia verde. Esse processo foi escolhido em detrimento aos outros por conta da simplicidade da sua aplicação, e do seu baixo custo. A fundição em molde permanente sob gravidade foi considerada, mas, para que pudesse ser realizado, esse processo demandaria um molde bipartido com medidas específicas do corpo de prova normatizado, ou a posterior usinagem de um tarugo fundido. Por conta do curto prazo e da falta de disponibilidade para a usinagem, esse processo não foi escolhido.

Para obtenção do corpo de prova, primeiramente o modelo do corpo de prova, feito de alumínio, foi posicionado na parte inferior de uma das caixas. Assim, a areia foi gradualmente depositada e compactada acima do modelo, como na figura 1 a seguir.

Figura 1: Primeira etapa da fundição. 

Fonte: Chiaverini.

Em seguida, a caixa foi virada para realização da etapa seguinte, como mostrado na figura 2.

Figura 2: Segunda etapa da fundição.

Fonte: Chiaverini.

Assim, após adição de pó de grafite para evitar a aderência entre as duas caixas, e eventual ruptura da areia,  foi posicionada a segunda caixa diretamente acima da primeira. Ainda com o modelo do corpo de prova posicionado, foram inseridos tubos de aço para confecção do massalote e do canal de alimentação, como mostrado na figura 3.

Figura 3: Terceira etapa da fundição

Fonte: Chiaverini.

Em seguida, foram retirados os tubos e o modelo para formação dos vazios por onde passaria o metal fundido, como apresentado na figura 4.

Figura 4: Quarta etapa da fundição.

Fonte: Chiaverini.

Desse modo, foi possível verter o alumínio dentro do molde, de modo a ocupar toda a cavidade deixada pelo modelo. Um vídeo da etapa de vertimento está disponível abaixo.

Vídeo 1: Vertimento do alumínio no molde.

Fonte: Própria.

Assim, foi obtido o corpo de prova obtido na figura 5, que foi posteriormente usinado para retirada do excesso de alumínio, para atender aos requisitos.

Figura 5: Corpo de prova após a fundição.

Fonte: Própria.

Casting process for the tensile test specimen

In the last days, the aluminium spencimen used for the tensile test was manufactured, through metal casting.

The specimen was manufactured through green sand casting. This process was chosen over the others due to its simple application, and low cost. The team considered permanent mold casting under gravity, but this process would demand a two-party mold with the normalized specimen's specific dimentions, or the following machining of a casted billet. Due to the short deadline and lack of avaliability for machining, this process wasn't chosen.

In order to obtain the speciment, first the specimen's model, made of aluminium, was positioned in the bottom part of one of the boxes. Thereby, the sand was gradually deposited and compacted above the model, as shown in figure 1 below.

Figure 1: First casting stage.  

Source: Chiaverini (modified)

Next, the box was flipped over in order to execute the next stage, as shown in figure 2. 

Figure 2: Second casting stage.

Source: Chiaverini (modified)

This way, after adding graphite powder in order to avoid the adherence between the boxes, and eventual rupture of the sand, the second box was positioned directly above the first one. Still with the specimen model positioned, iron steel tubes were inserted to make the riser and the sprue, as shown in figure 3.

Figure 3: Third casting stage.

Source: Chiaverini (modified)

Next, the tubes and the model were removed for forming the void through which the molten metal would pass, as shown in figure 4.

Figure 4: Fourth casting stage.

Source: Chiaverini (modified)

Therefore, it was possible to pour the aluminium inside the mold, so as to occupy all the cavity left by the model. A video of this stage is shown below.

Video 1: Pouring aluminium into the mold

Source: Own

This way, the specimen shown is figure 5 a was obtained. It was then machined in order to remove the aluminium excess and meet the requirements.

Figure 5: Corpo de prova após a fundição.

Fonte: Própria.

Referências / References:

CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia Mecânica, Volume 2. 2ª edição. São Paulo: McGraw-Hill, 1986.

Postado por / Posted by: Mariana Mendes