La fusione per gravità, nota anche come fusione in stampo permanente, è un processo di fusione in cui il metallo fuso viene versato in uno stampo sotto la forza di gravità. È comunemente utilizzato per produrre parti di alta qualità e dimensionalmente precise. Ecco i requisiti di produzione e le considerazioni sulla selezione dei materiali per la fusione a gravità:
Requisiti di produzione:
Progettazione e costruzione stampi:
Lo stampo deve essere progettato per resistere alle alte temperature e pressioni associate al metallo fuso.
Deve consentire una facile rimozione del getto finito senza causare danni.
Il materiale dello stampo dovrebbe avere una buona conduttività termica per facilitare un raffreddamento efficiente.
Attrezzatura per la fusione e il versamento:
Forni in grado di fondere il metallo o la lega scelta.
Siviera per il trasferimento del metallo fuso dal forno allo stampo.
Misure di sicurezza:
Adeguata ventilazione e attrezzature di sicurezza per la manipolazione del metallo caldo.
Equipaggiamento protettivo per operatori che lavorano in prossimità di metallo fuso.
Controllo e monitoraggio del processo:
Sistemi di controllo della temperatura per garantire che il metallo fuso rimanga entro l'intervallo specificato.
Sistemi di monitoraggio per tracciare il processo di riempimento e solidificazione.
Taglio e finitura:
Strumenti e attrezzature per rimuovere il materiale in eccesso, rifilare e rifinire le fusioni per soddisfare le specifiche desiderate.
Controllo di qualità e ispezione:
Strumenti e tecniche per ispezionare i getti per garantire che soddisfino tolleranze e standard di qualità specificati.
Per applicazioni critiche possono essere impiegati metodi di test non distruttivi come i test a raggi X o a ultrasuoni.
Trattamento Termico Post-fusione (se richiesto):
Alcune leghe possono richiedere un trattamento termico per ottenere le proprietà desiderate come durezza o resistenza.
Pianificazione e programmazione della produzione:
Pianificazione efficiente per garantire un flusso di lavoro regolare dalla preparazione dello stampo, fusione, raffreddamento, finitura fino all'ispezione.
Selezione del materiale:
Leghe di alluminio:
Comunemente utilizzati grazie alle buone proprietà di fusione, alla leggerezza e alla resistenza alla corrosione.
Esempi: A356, A380, ADC12.
Leghe di rame:
Adatto per applicazioni che richiedono elevata conduttività, come componenti elettrici.
Esempi: Ottone, Bronzo.
Leghe di magnesio:
Noti per la loro bassa densità, che li rende ideali per applicazioni leggere.
Esempi: AZ91D, AM60B.
Leghe di zinco:
Offrono buona colabilità, stabilità dimensionale e resistenza alla corrosione.
Esempi: leghe di zama.
Leghe di ferro e acciaio (per processi di fusione a gravità specifica come la fusione a bassa pressione):
Noti per la loro elevata robustezza e resistenza all'usura.
Esempi: ferro duttile, ferro grigio.
Altre leghe speciali:
A seconda dell'applicazione specifica, le leghe specializzate possono essere selezionate per proprietà uniche come resistenza alle alte temperature, elevata resistenza o conduttività termica specifica.
Quando si seleziona un materiale, è fondamentale considerare fattori come l'uso previsto, le proprietà meccaniche richieste, i vincoli di costo e qualsiasi standard normativo o specifico del settore applicabile. Inoltre, la compatibilità del materiale scelto con il processo di fusione a gravità dovrebbe essere valutata attentamente per garantire una produzione di successo.