Avaliação numérica de perfis geométricos para canais de ataque na fundição por gravidade em liga de alumínio

Abstract

A fundição de metais é um meio de produção muito antigo, nela o metal ou liga metálica encontram-se no estado líquido (fundido) e despejado em um molde para a fabricação dos mais variados tipos de peças, objetos decorativos, joias, lingotes e outros. No entanto o processo de fundição possui diversas variáveis que influenciam diretamente a formação de um produto sem defeitos e com sanidade metalúrgica aceitável, fatores, como, tipo de molde, temperatura do molde, método arrefecimento, tempo e temperatura de vazamento do metal, podem impactar na quantidade de defeitos. O avanço da fundição de metais pode ser diretamente relacionado com o estimulo de estudos e pesquisas sobre o tema, unidos ao desenvolvimento tecnológico propiciou a implementação de novas técnicas de fundição, estudos computacionais, como a simulação de fundição, fornecem dados importantes para melhoria da qualidade e eficiência do sistema produtivo. O uso da simulação de fundição possui algumas vantagens, uma delas é a possibilidade a predição de defeitos das peças metálicas antes de sua produção, além de reduzir o tempo de projeto, assim é possível reduzir os custos de fabricação. A referida pesquisa tem o objetivo de simular a fundição por gravidade, do modelo de fundição trabalhado por Kucharčík (2014) com uma liga de alumínio, e avaliar o volume total de porosidade na peça quando se altera a geometria do ataque para seis formas diferentes mantendo a área da seção transversal constante. A simulação de fundição foi realizada no software ProCast (desenvolvido pela empresa ESI Group), ela se inicia com a produção do modelo de fundição no Auto Desk Inventor, finalizada a modelagem CAD o arquivo é importado no software de fundição onde, primeiro são construídas as malhas 2D e 3D da geometria de trabalho, posteriormente inserem-se as variáveis relevantes do processo de fundição, de acordo com o trabalho de Costa (2021), elas são, coeficiente de transferência de calor HTC, temperatura de vazamento, velocidade de enchimento do molde, método de resfriamento, e tipo de fundição. Por último foi realizada a análise de resultados.