Como fazer um molde de fundição em areia? Um guia passo a passo

A fundição em areia é uma técnica de moldagem de metais consagrada pelo tempo e versátil, utilizada para criar uma grande variedade de peças metálicas, desde simples objectos decorativos a componentes mecânicos complexos. Se quiser saber mais sobre os fundamentos deste processo, leia o nosso artigo O que é a fundição em areia?. Criar um molde de areia bem sucedido é a pedra angular de todo o processo de fundição. Este guia fornecer-lhe-á uma descrição detalhada, passo a passo, de como fazer um molde de areia perfeito.

Quais são as propriedades do molde de fundição em areia?

• RefractariedadeO termo "vazamento" é utilizado para designar a capacidade de evitar que o molde flua para dentro da peça fundida quando se verte metal líquido no molde.

• Permeabilidade: Durante o processo de fundição, uma grande quantidade do gás gerado tem de ser libertada para fora do molde. Caso contrário, podem ser criados defeitos de fundição.

• Força: Quando um molde é sujeito a forças externas, tais como movimentação, montagem ou vazamento de metal fundido, deve manter a sua forma interior e exterior.

• ColapsibilidadeOs moldes de fundição em areia devem ser elásticos para que, quando o objeto for condensado, não seja obstruído pelo molde, provocando deformações e fissuras.

• Coesão: Ajuda a areia a manter a sua forma original após a remoção do modelo do molde.

 

Ferramentas e materiais necessários

Antes de começar, certifique-se de que tem as seguintes ferramentas e materiais prontos:

• Areia de moldagem: Também conhecida como areia de fundição, é o material primário para o molde. Os tipos mais comuns incluem areia ligada a óleo, areia ligada a resina ou areia ligada a argila (por exemplo, areia verde).
• Frasco (caixa de moldagem): Normalmente constituído por duas metades: o cabo (metade superior) e o arrasto (metade inferior).
• Padrão: Um modelo da peça que pretende fundir. Pode ser feito de madeira, plástico, metal ou um material impresso em 3D.
• Pó de separação: Utilizado para evitar que a areia se cole ao molde ou entre as duas metades do molde.
• Compactador: Uma ferramenta para compactar a areia de moldagem.
• Espátula ou Slick: Para raspar e alisar as superfícies de areia.
• Pinos de suporte e de elevação: Utilizado para criar o canal de vazamento e o riser.
• Fio de ventilação: Para fazer orifícios de ventilação na areia.
• Escova: Para limpeza.

Como fazer um molde de fundição em areia? 

Passo 1: Preparar o arrastamento (metade inferior do molde)

1. Colocar o frasco: Colocar o arrastador numa bancada de trabalho robusta com o lado aberto virado para cima.
2. Posicionar o padrão: Colocar o molde bem seguro no interior do frasco, normalmente no centro. Se estiver a fazer um molde de uma só face, coloque um lado do modelo virado para baixo. Utilize um pincel para polvilhar uniformemente o modelo com pó de separação, especialmente se tiver geometrias complexas ou cortes inferiores.
3. Encher com areia: Colocar a areia de moldagem no arrastamento até cobrir completamente o padrão e ficar ligeiramente amontoada acima do bordo do frasco.
4. Ram a areia: Utilize o compactador para compactar a areia com cuidado e firmeza. Comece com batidas ligeiras à volta do padrão e, em seguida, avance gradualmente para o exterior, assegurando que a areia fica uniformemente densa. Se a areia não estiver suficientemente firme, a peça fundida pode apresentar defeitos; se estiver demasiado apertada, não terá permeabilidade, o que conduzirá à porosidade do gás.
5. Golpear fora da superfície: Utilizar uma régua ou uma espátula para raspar o excesso de areia, nivelando a superfície com o bordo superior do frasco.

Etapa 2: Preparar a capa (metade superior do molde)

1. Pó com pó de separação: Polvilhar generosa e uniformemente a superfície da areia no arrasto (incluindo a parte exposta do padrão) com pó de separação. Este é um passo crucial para garantir que as duas metades do molde possam ser separadas de forma limpa.
2. Colocar a capa: Posicionar cuidadosamente o cope diretamente em cima do arrasto, alinhando os pinos de guia.
3. Insert Sprue e Riser Pins: Colocar a cavilha de jito (para o canal de vazamento) e a cavilha de elevação (para o escoamento do gás e do material) na superfície do modelo.
4. Enchimento e esvaziamento: Repetir o processo a partir da Etapa 1, enchendo o cope com areia e batendo-o com firmeza.
5. Criar orifícios de ventilação: Retire o excesso de areia. Em seguida, utilize o arame de ventilação para fazer vários furos pequenos através da areia na tampa, certificando-se de que vai quase até ao padrão, mas sem perfurar a cavidade do molde. Estes orifícios servem de escape para os gases durante o vazamento.

Passo 3: Abrir o molde e retirar o padrão

1. Retirar os pinos: Torcer e puxar cuidadosamente o sprue e os pinos do riser diretamente para fora da areia.
2. Separar o molde: Levantar suavemente o cabo para cima e para fora do arrasto. O pó de separação deve permitir uma separação limpa, com a areia em ambas as metades a manter a sua forma.
3. Extrair o padrão: Agora pode ver as duas metades da cavidade do seu molde. Utilize uma espiga de tração ou outra ferramenta para retirar cuidadosamente o molde da areia. Tenha cuidado para não danificar a cavidade do molde.
4. Acabar a cavidade: Utilize uma pequena ferramenta ou escova para limpar a areia solta e alisar os bordos da cavidade do molde.

Etapa 4: Criar o sistema de portas e fechar o molde

1. Esculpir o portão: Na metade superior do molde, utilize uma ferramenta ou lâmina para esculpir uma bacia de vazamento na parte superior do orifício do jito. De seguida, esculpir um corredor (ou canal) desde a base do jito até à cavidade do molde, assegurando um caminho suave para o metal fundido.
2. Colocar núcleos (opcional): Se o seu molde tiver vazios ou buracos internos, pode agora colocar núcleos de areia pré-fabricados nas impressões de núcleo designadas dentro do molde.
3. Fechar o molde: Assegurar-se de que as duas metades da cavidade do molde estão limpas. Volte a colocar cuidadosamente a tampa no arrastador, utilizando os pinos de alinhamento para garantir um encaixe perfeito. Pode colocar um peso no topo ou prender o frasco para o fixar durante o vazamento.

Parabéns! O seu molde de areia está agora completo e pronto para ser fundido.

Conselhos de segurança

• Utilize sempre equipamento de proteção individual (EPI), incluindo luvas, óculos de segurança e um respirador, quando trabalhar com areia de moldagem e metal fundido.
• Certifique-se de que a sua área de trabalho está bem ventilada e livre de materiais inflamáveis antes de deitar o produto.

Perguntas frequentes (FAQs)

Q1: Que tipo de areia devo utilizar? A1: A areia mais comum para os amadores é terra verdeque é uma mistura de areia, argila e água. É reutilizável, económica e mantém bem a sua forma. Para projectos mais avançados que exijam maior resistência, pode considerar areias ligadas com óleo ou com resina.

P2: O meu molde de areia está sempre a desfazer-se. O que é que estou a fazer mal? A2: Este é um problema comum. Normalmente, significa que a areia não está suficientemente compactada ou está demasiado seca. Certifique-se de que está a compactar a areia com firmeza, especialmente à volta do padrão. Se utilizar areia verde, adicione uma pequena quantidade de água para aumentar a sua coesão.

Q3: O que é que causa defeitos como superfícies rugosas ou buracos de gás na minha fundição final? A3: Uma superfície rugosa é frequentemente causada por areia inadequadamente compactada, ou areia demasiado grossa. Os buracos de gás (porosidade) são normalmente causados por gases presos. Para evitar isto, certifique-se de que o seu molde tem orifícios de ventilação suficientes e que a areia tem uma boa permeabilidade. A conceção correta do sistema de comportas também ajuda.

P4: Como é que sei se estou a compactar a areia corretamente? A4: A areia deve parecer firme e sólida ao tato depois de compactada. Um bom teste é pressionar o polegar na areia; se deixar uma marca profunda e macia, precisa de mais compactação. Se parecer dura como um tijolo e o polegar mal fizer uma marca, pode estar demasiado apertada.

Q5: Posso fazer fundição em areia em casa?

A5: Sim, sem dúvida. A fundição em areia é um excelente passatempo ou projeto de pequena escala para fazer em casa. Necessitará de ferramentas básicas (como um frasco, areia e um forno de fusão) e de equipamento de proteção pessoal adequado. Começar com pequenos projectos, como a fundição de peças simples de chumbo ou alumínio, é a melhor forma de dominar a técnica. Certifique-se sempre de que segue todos os procedimentos de segurança e que trabalha numa área bem ventilada antes de começar.

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