Nos últimos dias, foram iniciados os processos de fabricação, tanto das juntas, quanto do molde para fundição e dos rebites.
Confecção das juntas
Para a fabricação das juntas, foram utilizadas chapas de aço A 36 com 5 mm de espessura, de acordo com o calculado no relatório de projeto das juntas rebitadas. Esse valor foi calculado de acordo com a carga máxima na junta (30 kN) e o diâmetro de cada rebite, e o material foi escolhido de acordo com a disponibilidade da equipe.
O posicionamento dos furos na junta foi definido de acordo com as restrições do projeto, que indicavam que a distância mínima entre os furos na chapa central deveria ser a seguinte:
Figura 1: Distâncias mínimas entre os furos para os rebites nas juntas.
Fonte: Própria.
Desse modo, foi utilizada uma broca de 6,8 mm de diâmetro para fazer cada furo, já que esse seria o valor correspondente a 1,06 vezes o diâmetro do rebite em sí. Os furos foram feitos com uma furadeira de bancada. A figura 2 mostra o processo de perfuração da junta, enquanto a figura 3 mostra a juntada montada, já com os respectivos furos.
Figura 2: Perfuração das juntas.
Fonte: Própria.
Figura 3: Junta furada.
Fonte: Própria.
Confecção do molde
Para confecção do molde metálico que seria utilizado para a fundição dos rebites, foram utilizadas 3 chapas de aço XXX com XX mm de espessura. O projeto do molde está representado a figura 4.
Figura 4: Modelo CAD 3D do molde projetado.
Fonte: Própria.
No entanto, devido ao fato do molde projetado não conter canal de saída de gases, foi preciso que o molde fosse adaptado. Assim, o número de furos para os rebites foi reduzido a 2, para que fossem aumentadas as probabilidades de rebites completos e sem falhas. A figura 5 mostra a configuração real do molde fabricado.
Figura 5: Molde metálico fabricado para fundição dos rebites.
Fonte: Própria.
Os furos para o corpo do rebite foram feitos com broca de 6,5 mm de diâmetro (Considerando a contração do material na solidificação), enquanto os furos para o massalote foram feitos com broca de 11 mm, e os buracos para as cabeças do rebite foram feitas com fresa de topo esférico de 10 mm.
Confecção dos rebites.
Para que fosse feita a confecção dos rebites, o molde foi aquecido com um maçarico para evitar mudanças na microestruturas do material causadas pela mudança brusca de temperatura do metal ao entrar em contato com as paredes. A figura 6 a seguir mostra o processo de aquecimento do molde.
Figura 6: Processo de aquecimento do molde metálico.
Fonte: Própria.
Em seguida, foi o alumínio foi fundido para que pudesse ser vertido no molde. Esse processo é mostrado no vídeo 1 a seguir.
Vídeo 1: Vertimento do alumínio líquido no molde metálico.
Fonte: Própria.
Ao fim da solidificação do alumínio, o molde bipartido foi aberto para que os rebites fundidos pudessem ser retirados. A figura 7 mostra o molde após a retirada da seção onde se localizavam as cabeças dos rebites, enquanto a figura 8 mostra o resultado final, com os rebites fundidos e retirados do molde.
Figura 7: Cabeças dos rebites ainda no molde.
Fonte: Própria.
Figura 8: Rebites fundidos.
Fonte: Própria.
Joint, mold and rivets manufacturing.
In the last few days, we started the manufacturing process of the joints, as well as the mold used for casting and the rivets.
Joints manufacturing
For the joints manufacturing, we used sheets made of A 36 steel with a 5 mm thickness, according to what was calculated for the riveted joints design report. This value was calculated according to the maximum normal force to be endured by the joint (30 kN) and each rivet's diameter, and the material was chosen according to the team's avaliability.
The position of the holes in the joint was defined according to the project's restrictions, which indicated that the minimum distance between the holes in the middle sheet should be as follows:
Figure 1: Minimum distance between the rivets in the middle sheet.
Source: Own.
Therefore, we used a 6,8 mm diameter drill bit to make each hole, since this would be the value corresponding to 1,06 times the rivet's diameter itself. The holes were made using a drill bench. Figure 2 shows the process of the joint's drilling, while figure 3 shows the assembled joint, already with it's related holes.
Figure 2: Joints drilling.
Source: Own.
Figure 3: Assembled joint.
Source: Own.
Mold's manufacturing
For the manufacturing of the mold which would be used for the rivet's casting, we used 3 sheets of XXX steel with a XX mm tchickness. The mold's project is represented in figure 4.
Figure 4: 3D CAD model of the designed mold.
Source: Own.
However, due to fact that the designed mold didn't have a gas exit channel, it was necessary to adapt it. Therefore, the amount of rivets was reduced to 2, so the the probabilities fof having whole rivets without flaws was enhanced. Figura 5 shows the real shape of the manufactured mold.
Figura 6:Permanent mold used for the rivet's manufacturing.
Source: Own.
The holes used for the rivet's body were made using a 6,5 mm diameter drill bit (Considering the material's contraction during solidification), while the holes used for the riser were made using a 11 mm diameter drill bit, and the spaces for the rivet's head were made using a spherical end mill.
Rivets' manufacturing
So then the rivets were made, the mold was heated using a blowtorch in order to avoid changes in the material's microstructure caused by the metal's sudden temperature change when getting in touch with the walls. Figura 6 below shows the mold's heating process.
Figure 6: Mold's heating process.
Source: Own.
Next, the aluminium was casted so then it could be poured into the mold. This process is shown in video 1 below.
Video 1: Pouring liquid aluminium in the mold.
Source: Own.
Ao fim da solidificação do alumínio, o molde bipartido foi aberto para que os rebites fundidos pudessem ser retirados. A figura 7 mostra o molde após a retirada da seção onde se localizavam as cabeças dos rebites, enquanto a figura 8 mostra o resultado final, com os rebites fundidos e retirados do molde.
By the end of the aluminium solidification, the two-party mold was opened so then the casted rivets could be withdrawn. Figure 7 shows the mold after withdrawing the section where the rivet's head was located, while figure 8 shows the final resulta, with the rivets already casted and taken out of the mold.
Figure 8: Rivets' heads while still inside the mold.
Source: Own.
Figure 8: Casted rivets.
Source: Own.
