Estudo do projeto de alimentação de uma peça automotiva fundida produzida com ferro fundido nodular e a ocorrência de porosidades

Abstract

A presença de defeitos é um problema recorrente no processo de fabricação de produtos de ferro fundido nodular, pois dependendo do tipo e quantidade, tornam inviável a aplicação final da peça acarretando em prejuízos ao fabricante. Assim, um defeito muito comum nas peças fundidas é a formação de microrrechupes, que podem se originar da contração do metal durante sua solidificação dentro do molde. Neste trabalho, realizado em uma empresa do ramo metalúrgico, foi analisado um defeito ocorrido em um produto em ferro fundido nodular FE 60003 obtido pelo processo de moldagem Cold Box, buscando identificar a causa e colaborar para a solução do problema. Para isso, a solidificação da peça foi estudada por meio do software de fundição MAGMAFLUX, utilizado para simular o modo de solidificação das peças e análise de defeitos. Dessa forma, através dos resultados das simulações numéricas foi possível identificar a origem do defeito durante o processo de solidificação do ferro fundido causado por uma alimentação ineficiente. Em vista do problema, foi definido um novo sistema de alimentação para sua correção. O novo modelo de fundição proposto foi testado e através dos resultados se obteve uma maior lucratividade com ganhos de rendimento metalúrgico, tempo da quebra de canal e tempo de rebarbação.

The presence of defects is a recurring problem in the manufacturing process of nodular cast iron products, because depending on the type and quantity, they make the final application of the part impracticable, resulting in losses to the manufacturer. Thus, a very common defect in castings is the formation of porosity or voids, which can originate from the contraction of the metal during its solidification within the mold. In this work, carried out in a metallurgical company, a defect occurred in a FE 60003 nodular cast iron product obtained by the Cold Box molding process was analyzed, seeking to identify the cause and collaborate for the solution of the problem. For this, the solidification of the part was studied using the MAGMAFLUX casting software, used to simulate the solidification mode of the parts and defect analysis. Thus, through the results of numerical simulations, it was possible to identify the origin of the defect during the solidification process of the cast iron caused by an inefficient feeding. In view of the problem, a new power system was defined to correct it. The new proposed casting model was tested and, through the results, greater profitability was obtained with gains in metallurgical yield, channel break time and deburring time.