Análise de defeito de fundição em componente de ferro fundido nodular obtido por moldagem Cold Box
The presence of defects is a frequent problem in the manufacturing process of metal products by foundry, because depending on the type and quantity, they make the final application of the workpiece unfeasible and, most of the time, it causes financial loss to the manufacturers. When defects appear,...
| Autor principal: | Figueredo, Larissa de Souza |
|---|---|
| Formato: | Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2020
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| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12251 |
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riut-1-122512020-11-16T11:24:25Z Análise de defeito de fundição em componente de ferro fundido nodular obtido por moldagem Cold Box Analysis of foundry defect in nodular cast iron component obtained by Cold Box molding Figueredo, Larissa de Souza Higa, Silvia Midori Baptista Filho, João Lombardi Neto, Amadeu Martin, Diego Ruben Higa, Silvia Midori Ferro fundido Ferro - Defeitos Porosidade Solidificação Cast-iron Iron - Defects Porosity Solidification CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA The presence of defects is a frequent problem in the manufacturing process of metal products by foundry, because depending on the type and quantity, they make the final application of the workpiece unfeasible and, most of the time, it causes financial loss to the manufacturers. When defects appear, the professional in this area should be able to identify and understand their cause, to act in a corrective manner under this. A very common defect of the castings is the pores or voids, and its origin may be a consequence of the contraction of the metal during solidification or resulting from gases. In this study a defect occurred in a nodular cast iron piece FE42012 class of the company Fundição e Metalúrgica Tiger, obtained by the Cold Box process, named Cage, in order to collaborate with the identification of the type, the cause and possible solution for this. For this, the solidification of the part was studied by means of the foundry software Click2Cast, used to simulate the solidification mode of the parts and analysis of defects, together with calculations of the modules and contraction for evaluation of the feed channels and sizing of the risers, and together with macroscopic and microscopic visual analyses to identify the defect. With the development of the work, it was possible to identify that the defect originated during the solidification process of the cast iron, due to its contraction, caused by an inefficient feeder specified in the mold design. Through the calculations performed in parallel with the analysis in the software it was possible to predict the need to modify the diameter and height of the riser and make modifications in the region where the metal from the riser transfers to the part, in order to prolong the time solidification in this region. A new model was tested, analyzed by the Click2Cast software, which indicated a decrease in the porosity probability of 100% to less than 3% compared to the original model. A presença de defeitos é um problema frequente no processo de fabricação de produtos metálicos por fundição, pois dependendo do tipo e quantidade, inviabilizam a aplicação final da peça e, na maioria das vezes, causa prejuízo aos fabricantes. Quando os defeitos aparecem, o profissional desta área deve ser capaz de identificar e compreender sua causa, para atuar de forma corretiva sob este. Um defeito muito comum dos fundidos são os poros ou vazios, e sua origem pode ser consequência da contração do metal durante a solidificação ou decorrente de gases. Neste trabalho foi estudado um defeito ocorrido em uma peça de ferro fundido nodular classe FE42012 da empresa Fundição e Metalúrgica Tiger, obtida pelo processo Cold Box, nomeada de Gaiola, a fim de colaborar com a identificação do tipo, a causa e possível solução para este. Para isso, a solidificação da peça foi estudada por meio do software de fundição Click2Cast, utilizado para simular o modo de solidificação das peças e análise de defeitos, juntamente com cálculos dos módulos e da contração para avaliação dos canais de alimentação e dimensionamento dos massalotes, e em conjunto foram realizadas análises visuais macroscópica e microscópica para identificação do defeito. Com o desenvolvimento do trabalho, foi possível identificar que o defeito foi originado durante o processo de solidificação do ferro fundido, devido à contração deste, causado por uma alimentação ineficiente em razão de uma falha no projeto de modelagem. Através dos cálculos realizados em paralelo com a análise no software foi possível prever a necessidade de modificar o diâmetro e altura do massalote e realizar modificações na região onde ocorria a transferência do metal do massalote à peça, a fim de prolongar o tempo de solidificação nesta região. Um novo modelo foi testado, analisado pelo software Click2Cast, o qual indicou uma diminuição nas chances de porosidade de 100% para menos que 3% em comparação com o modelo original. 2020-11-16T11:24:24Z 2020-11-16T11:24:24Z 2019-06-10 bachelorThesis FIGUEREDO, Larissa de Souza. Análise de defeito de fundição em componente de ferro fundido nodular obtido por moldagem Cold Box. 2019. 58 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2019. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12251 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Londrina Brasil Engenharia de Materiais UTFPR |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Português |
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Ferro fundido Ferro - Defeitos Porosidade Solidificação Cast-iron Iron - Defects Porosity Solidification CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA Figueredo, Larissa de Souza Análise de defeito de fundição em componente de ferro fundido nodular obtido por moldagem Cold Box |
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The presence of defects is a frequent problem in the manufacturing process of metal products by foundry, because depending on the type and quantity, they make the final application of the workpiece unfeasible and, most of the time, it causes financial loss to the manufacturers. When defects appear, the professional in this area should be able to identify and understand their cause, to act in a corrective manner under this. A very common defect of the castings is the pores or voids, and its origin may be a consequence of the contraction of the metal during solidification or resulting from gases. In this study a defect occurred in a nodular cast iron piece FE42012 class of the company Fundição e Metalúrgica Tiger, obtained by the Cold Box process, named Cage, in order to collaborate with the identification of the type, the cause and possible solution for this. For this, the solidification of the part was studied by means of the foundry software Click2Cast, used to simulate the solidification mode of the parts and analysis of defects, together with calculations of the modules and contraction for evaluation of the feed channels and sizing of the risers, and together with macroscopic and microscopic visual analyses to identify the defect. With the development of the work, it was possible to identify that the defect originated during the solidification process of the cast iron, due to its contraction, caused by an inefficient feeder specified in the mold design. Through the calculations performed in parallel with the analysis in the software it was possible to predict the need to modify the diameter and height of the riser and make modifications in the region where the metal from the riser transfers to the part, in order to prolong the time solidification in this region. A new model was tested, analyzed by the Click2Cast software, which indicated a decrease in the porosity probability of 100% to less than 3% compared to the original model. |
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FIGUEREDO, Larissa de Souza. Análise de defeito de fundição em componente de ferro fundido nodular obtido por moldagem Cold Box. 2019. 58 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2019. |
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