Estudo e desenvolvimento de moldes de terminais de cabo em ligas Zamak

A indústria de fundição é uma das maiores indústrias mundiais com grande impacto na economia global. Os produtos fundidos podem ser encontrados em diversas aplicações, desde os componentes mais pequenos, como terminais de cabo de comando, até peças maiores, como carcaças de motores para automóveis e navios, todos produzidos por processos de fundição. O sucessivo aumento do consumo levou à necessidade de desenvolver este sector, criando uma nova variante, a fundição sob pressão ou fundição injetada. A fundição injetada é um processo em que um molde permanente é usado e o metal derretido é injetado sob alta pressão para o seu interior, permitindo a produção cíclica de peças, e contribuindo para o aumento do fabrico e a redução do custo unitário. Esta técnica é realizada em função dos objetivos do projeto e da aplicação das peças a obter. O resultado do produto final provém da precisão do desenho dos moldes e dos parâmetros utilizados na produção, requerendo por isso um estudo aprofundado do processo, quando se pretendem obter peças isentas de imperfeições e com toleranciamentos geométricos bastante exigentes. Foi neste contexto que se desenvolveu a presente dissertação. Realizado na empresa FICOCABLES S.A, o estudo focou-se no desenvolvimento de moldes para a produção de terminais de cabo automóvel em ligas Zamak, cumprindo com as normas de qualidade aplicadas pelo setor. Foi aplicado o ciclo PDCA (Plan, Do, Check, Act), e, recorreu-se a estudos analíticos, análises micrográficas e simulações CFD (Computer Fluid Dynamics). Pretendeu-se, assim, ampliar o conhecimento do processo de injeção, na área do escoamento e transferência de calor dos moldes e respetivas estruturas, e também desenvolver metodologias céleres, para conceber estes componentes de um modo mais expedito. Para tal, tomaram-se como referência três terminais de controlo que foram analisados segundo a metodologia apresentada, e com base nos resultados obtidos, otimizaram-se os seus moldes, de modo a tirar conclusões sobre a viabilidade do estudo elaborado.The casting industry is one of the major global industries, with a great impact on the global economy. The casting products can be found in many aplications, since the smallest components like bowden cables, end fittings to automobile and ships, motor carcass, all of them produced by foundry processes. The sucessive increase in consumption, led to innovations on this sector, creating a new variant, the high pressure casting, or die casting. Die casting is a process in wich a permanent mould is used and the molten metal is injected under high pressure to its interior, allowing cyclic production of parts, and contributing to increase the manufacturing effectiveness reducing the unit cost. This technique is carried out in function of the objectives of this project, and the application of the parts to be obtained. The result of the final product, comes from the precision of the molds design, and the parameters used in the production, requiring a thorough study of the process, when one wants to obtain parts free of imperfections, and with geometric tolerances quite demanding. It was in this context, that the present dissertation was developed. Carried out in the FICOCABLES S.A company, the study focused on the development of molds, for the production of automotive cable terminals in Zamak alloys, complying with the quality standards applied by the sector, using the PDCA cycle (Plan, Do, Check, Act), and applying analytical studies, micrographic analyzes and CFD (Computer Fluid Dynamics) simulations. The aim was to increase the knowledge of the injection process, in the area of flow and heat transfer of the molds and their structures, as well as to develop rapid methodologies, to design these components in a more expeditious way. For this purpose, three control terminals were used, which were analyzed according to the presented methodology, and based on the results obtained, their molds were optimized, in order to draw conclusions about the feasibility of the performed study