PT86142B - Processo de moldagem com espuma perdida de pecas metalicas - Google Patents

Description

Processo de Moldagem com Espuma Perdida de Peças Metálicas

A presente invenção refere-se a um processo de moldagem com espuma perdida de peças metálicas, designadamente de alumínio e suas ligas.

Os entendidos na matéria, principalmente devido à de£ crição da patente de invenção norte-americana N9 3 157 924, co nhecem a utilização para moldagem de modelos de espuma de po liestireno mergulhados num molde constituído por areia seca que não contém qualquer agente de ligação. Num processo como este, o metal a moldar, que foi fundido previamente, é posto em con tacto com o modelo por intermédio de canais que atravessam a areia, e substitui progressivamente o modelo queimando-o e trans formando-o em vapores que passam por entre os grãos de areia. Esta técnica afigurou-se sedutora ã escala industrial, pois evi ta a fabricação prévia, por compressão e aglomeração de materiais refractários pulverulentos, de moldes rígidos associados de maneira mais ou menos complicada a núcleos por intermédio de canais, e permite uma recuperação fácil das peças moldadas assim como uma reciclagem rápida dos materiais de moldagem.

No entanto, esta técnica é prejudicada por dois facto res :

- a lentidão relativa da solidificação, que facilita a formação de picadas de saída de gás,

-1- a fraqueza relativa dos gradientes térmicos que pode cau sar uma microrecompressão se o

traçado da peça tornar difícil a formaçao da sua rebarba.

Foi com o objectivo de evitar estes inconvenientes que a requerente elaborou um processo de moldagem com espuma per dida caracterizado pelo facto de depois de se ter cheio o mol de com o metal fundido e antes de a fracçao de metal solifica da exceder 40% em peso se aplicar uma pressão gasosa isostãti ca sobre o molde.

A invenção consiste, portanto, em depois de se ter cheioo molde com o metal fundido, isto é, quando o modelo foi destruído completamente pelo metal e os vapores formados foram eva cuados, promovendo, por exemplo, a colocação do molde sob depressão, e quando a quantidade de líquido e ainda um pouco su perior a quantidade de solido formado, em colocar o conjunto do molde e da peça sob uma pressão isostãtica de gás. No entan to, a pressão aplica-se de preferencia antes de se iniciar a solidificação, isto é, enquanto o metal se encontra ainda com pletamente no estado líquido. Esta operação pode ser efectua da por meio de uma caixa estanque na qual estando a referida caixa equipada com uma se colocou o molde, ou mais tubuladufas

distribuídas	de
xa	e ligadas	a
	Esta	ca
de	combustão	do
de	vácuo.

maneira conveniente sobre a superfície uma fonte de gás sob pressão.

ixa pode servir também para a saída dos modelo por meio da sua ligação com uma da cai vapores bomba

A pressão necessária para a invenção deve estar prefe rivelmente compreendida entre 0,5 e 1,5 MPa, dado que, para a maior parte das peças, no exterior deste intervalo a pressão ou é insuficiente ou é supêrfula.

A aplicação da pressão deve ser feita o mais rapidamen te possível, para evitar qualquer desenvolvimento da solifica ção, e, preferivelmente, o valor máximo aplicado deve ser atin gido em menos de 15 segundos.

A fim de evitar o fenómeno de absorção que resulta de um desiquílibrio transitório de pressão entre o metal líquido e o gás entre os grãos de areia que dá origem a uma impulsão do metal através dos referidos grãos e a uma deformação da pe ça, a aplicação ê preferivelmente efectuada de maneira crescen te com o tempo até ao valor escolhido, em vez de se fazer uma aplicação directa da pressão máxima.

Nestas condições, as peças obtidas estão isentas de pi. cadas e porosidades devidas a uma microrecompressão.

Daqui resulta um aumento da compacidade, que se traduz numa melhoria das características mecânicas, em particular ao nível da resistência.

A invenção pode ser ilustrada por meio do exemplo de aplicaçao seguinte:

Moldaram-se corpos ocos cilíndricos com diâmetro ex terior de 45 mm, a espessura de parede de 4 mm, que tem nervu ras adjacentes e ressaltos com 20x20x80 mm, de acordo com o processo da invenção, quer cinto que contém o molde e dizer, aplicou-se no interior do re imediatamente antes de a solificaçao

-4começar, uma pressão de gãs isostãtica que foi aumentando de maneira regular desde a pressão atmosférica até 1 MPa em 10 se gundos.

Esces corpos foram produzidos a partir de dois tipos de ligas com elevadas caracteristicas mecânicas:

- a A-S7GO3 com a composição em peso % Fe 0,20;

Si 6,5-7,5; Cu 0,10; Zn 0,10; Mg 0,25-0,40 ; Mn 0,10; Ni 0,05; Pb 0,05; SnJ,05; Ti 0,05-0,20, liga modificada com sodio;

- a A-U5GT com a composição: Fe 0,35; Si 0,20; Cu 4,20-5,00; Zn 3,13; Mg 0,15-0,35; Mn 0,10; Ni 0,05; Pb 0,05; Sn 0,05;

Ti 0,05-0,30.

Os ensaios mecânicos efectuados com os referidos corpos depois dos tratamentos térmicos normalizados Y23 para a A-S7GO3 e Y24 para a A-U5GT permitiram medir as caracteristicas seguintes:

- Na A-S7GO3, o índice de qualidade Q em MPa que corresponde à formula Q - R + 150 log A na qual R representa a resis tência em MPa e A o alongamento em %, simultaneamente nas zonas espessas e delgadas das peças.

- Na AU5Gt, os limites elásticos LE em MPa, a resistência R em MPa e o alongamento A em %, também simultaneamente nas zo nas espessas e delgadas.

Os resultados encontram-se no quadro seguinte:

- ο -

Observa-se, portanto, uma melhoria das caracterísitcas mecanicas que resulta directamente do aumento da compacidade.

-Ί -

Claims (3)

1. Processo de moldagem com espuma perdida de peças metálicas, designadamente de alumínio e suas ligas, de acordo com o qual se mergulha um modelo do produto a obter, feito com uma espuma de material orgânico, num molde constituído por um banho de areia seca que não contém qualquer agente de ligação, caracterizado pelo facto de, depois de cheio o molde com o me tal fundido e antes de a fracção solidificada de metal exceder 40% em peso, se aplicar uma pressão gasosa isostática ao molde.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pe lo facto de se aplicar uma pressão gasosa antes de se iniciar a solidificação.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a pressão estar compreendida entre 0,5 e 1,5 MPa.

lo lo

Processo facto de

Processo facto de de se de sivo até ao acordo com a reivindicação atingir a pressão em menos acordo com a reivindicação

1, de caracterizado

15 segundos.

caracterizado pe oe a aplicaçao da pressão se fazer por aumento progres valor escolhido.

Lisboa, 16 de Novembro de 1987

O Agente ©fiç-ial da Propriedade industiJwi

-8RESUMO

Processo de Moldagem com Espuma Perdida de Peças Metalicas

A invenção diz respeito a um processo de moldagem com espuma perdida de peças metálicas.

Caracteriza-se pelo facto de, uma vez o molde cheio com