Trabalho realizado na STA, orientado pelo Eng. Manuel Casais / Tese de Mestrado Integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2013

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Josiane Carneiro Souza.pdf: 4154319 bytes, checksum: dcde979ba587a2471aa62c75df7e7827 (MD5) Previous issue date: 2012-12-19 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / The manufacture of metal parts by molding and molded by the process in the green sand (sand base crowded with clay) is widespread in industries for its low cost and operational flexibility. A major advantage is that the materials can be reused in new molding cycles. However, when the liquid metal comes in contact with the mold, causes disabling clay locally, generating inert materials that focus on the sand and limit long cycles of reuse. Thus, there are surplus sands by adding new primary materials and the consequent need for disposal to maintain the constant flow of materials. This excess is a liability that is usually discarded in landfills. This study sought a solution to this environmental waste, by reuse in the actual molding process using the sodium silicate (Na2SiO3.XH2O)/CO2, as binder. The properties obtained from samples with waste foundry sands (WFS) and with the new green sands were compared to verify the real potential for reuse WFS and the effect of its inert components and additives. For this purpose it was evaluated the mechanisms involved in the interaction with the green sand silicate before and after reaction with CO2 in the range of 0 to 20% (by weight) mixed. Mechanical properties were evaluated before and after gassing with CO2, both with WFS and with its primary components. In this study, for microstructural characterization techniques were used for X-ray diffraction, optical microscopy and MEV/ EDS. The results showed mutually dependent mechanical properties, the morphology of the silica gel coating on the sand grains, and the composition of the mixture used. / A fabricação de peças metálicas por fundição e moldadas pelo processo em areias a verde (areia base aglomerada com argila) é bastante difundida nas indústrias pelo seu baixo custo e flexibilidade operacional. Uma das grandes vantagens é que os materiais utilizados podem ser reutilizados em novos ciclos de moldagem. Porém, quando o metal líquido entra em contato com o molde, provoca a desativação da argila localmente, gerando materiais inertes que se concentram na areia e limitam ciclos longos de reuso. Com isto, surgem excedentes de areias pela adição de materiais primários novos e a consequente necessidade de descarte para manter o fluxo constante de materiais. Este excedente é um passivo que normalmente é descartado em aterros. Este trabalho buscou uma solução ambiental para este resíduo, por meio da reutilização no próprio processo de moldagem, utilizando silicato de sódio (Na2SiO3.XH2O)/CO2, como ligante. As propriedades obtidas de amostras com areias descartadas e com as areias a verde novas foram comparadas entre si para verificar o real potencial de reutilização da ADF e o efeito de seus componentes inertes e aditivos. Para esta finalidade avaliou-se os mecanismos envolvidos na interação da areia a verde com o silicato, antes a após reação com CO2, na faixa entre 0 a 20% (em peso) nas misturas. Propriedades mecânicas foram avaliadas antes e após a gasagem com o CO2, tanto com areia descartada de fundição (ADF) quanto com os seus componentes primários. Neste estudo, para caracterização microestrutural foram utilizadas técnicas de Difração de raios X, Microscopia Ótica e Microscopia Eletrônica de Varredura/EDS. Os resultados demonstraram dependência mútua entre as propriedades mecânicas; a morfologia do recobrimento da sílica gel sobre os grãos de areia; e a composição da mistura utilizada.