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Título: Identificação e análise de defeito de fundição em coletor de freio motor
Título(s) alternativo(s): Identification and analysis of casting defect in motor brake collector
Autor(es): Munhoz, Manuella Gobbo de Castro
Orientador(es): Higa, Silvia Midori
Palavras-chave: Fundição
Ferro fundido
Metais - Defeitos
Founding
Cast-iron
Metals - Defects
Data do documento: 24-Nov-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Referência: MUNHOZ, Manuella Gobbo de Castro. Identificação e análise de defeito de fundição em coletor de freio motor. 2017. 72 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2017.
Resumo: A fundição é um processo de transformação que consiste no derramamento de uma carga fundida em um molde. Nesse processo, durante a etapa de solidificação, ocorre a transformação de fases do metal e a redução no volume por unidade de massa, que deve ser considerada no projeto dos moldes pela possibilidade de causar defeitos associados à contração durante o resfriamento. Para os ferros fundidos cinzentos, os efeitos da contração são minimizados pela presença de grafita, menos densa que as demais fases. No entanto, a composição química tem efeito sobre a reação eutetóide de formação da grafita. Logo, defeitos no produto como rechupes e microrechupes provocados quando o metal líquido tem dificuldade em penetrar entre as dendritas formadas na interface sólido-líquido, o que interrompe a ação da pressão atmosférica, exigem controle dos parâmetros do processo de fundição, principalmente em relação ao sistema de alimentação, temperatura de vazamento e inoculação, para garantir a eficiência na obtenção de peças livres de defeitos de contração nos fundidos. Neste trabalho, o defeito rechupe de um coletor de freio motor foi identificado e analisado com corte da seção defeituosa, registro fotográfico, estereoscopia e micrografia. Foram elencadas as prováveis causas da contração que causou a porosidade. Com a plotagem 3D da peça foi realizado o dimensionamento do massalote pela regra dos módulos e foi realizada a simulação da solidificação por meio do software Click2Cast, possibilitando a previsão e a avaliação de um melhor dimensionamento para o sistema de alimentação do coletor. O correto dimensionamento do massalote pode representar ganho de rendimento metálico de pelo menos 7%. Com o desenvolvimento do trabalho, foi observado que apenas um conjunto de ações podem evitar o aparecimento do defeito identificado no componente fundido, devido à grande variabilidade do processo. Formas de impedir a causa do refugo foram recomendadas, a fim de evitar a ocorrência do rechupe em lotes afetados por desvios do processo.
Abstract: Casting is a process of transformation consisting in pouring of a fused charge into a mold. In this process, during the solidification step, metal phase transformation occurs and then reduction in volume per unit mass to be considered in the design of moldes by the possibility of causing defects associated with contraction during the cooling. For gray cast iron, the effects of contraction are minimized by presence of graphite, less dense than the other phases. However, chemical compostion has an effect on the eutectoid reaction graphite formation. Therefore, product defects such as shrinkage and micro shrink hole caused when liquid metal has difficulty penetrating between dendrites formed in the solid-liquid interface, that stops the action of atmospheric pressure, require control parameters of the casting process, mainly in relation to feeding system, casting temperature and inoculation, to guarantee the efficiency to obtaining parts free from casting contraction defects. In this work, the shrinkage defect of an engine brake collector was identified and analyzed with defective section cut, photographic record, stereoscopy and micrography. Were listed probable causes of contraction that caused the porosity. With 3D plotting of part, was done riser sizing by modules rule, and the solidification simulation was carried out using Click2Cast software, making possible predict and evaluate a better design for collector feed system. With the development work, it was observed that onlt onde set of actions can prevent the appearance of defects identified in cast component, due to the large variability of the process. Ways to prevent the cause of scrap were recommended in order to avoid the occurrence of shrinkage in batches affected by process deviations.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9599
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