Colata in sabbia: un processo di fusione del metallo antico ma versatile
Colata in sabbia, un metodo le cui radici risalgono al 1000 a.C., rimane uno dei processi di fusione dei metalli più antichi e versatili. Questa tecnica utilizza stampi in sabbia consumabili per creare parti metalliche complesse di varie forme e dimensioni a un costo relativamente basso. Il processo prevede il metallo fuso, una fornace, uno stampo in sabbia e un modello. Il metallo viene fuso nella fornace, versato nella cavità dello stampo in sabbia e modellato secondo il modello.
Una volta solidificato il metallo, la fusione viene estratta dallo stampo. È interessante notare che oltre il 50% di tutti i prodotti di fusione dei metalli sono fabbricati esclusivamente utilizzando la fusione in sabbia.
I produttori di colata in sabbia producono una vasta gamma di getti, di dimensioni e pesi variabili da pochi grammi a diverse tonnellate. Possono essere impiegati vari materiali e metodi, tra cui la colata in sabbia di resina e la colata in sabbia verde. Le parti più piccole includono pulegge, bielle, alberi motore e ingranaggi, mentre i componenti più grandi sono costituiti da blocchi motore, scatole di trasmissione, testate cilindri e collettori motore.
Il processo di fusione in sabbia:Il processo comprende sei fasi principali:
1. Posizionamento del modello: Crea uno stampo posizionando nella sabbia un modello riutilizzabile con la stessa forma del prodotto finale. È previsto un margine per il ritiro termico.
2. Incorporazione del sistema di controllo: Forma uno stampo di sabbia posizionando il modello all'interno di blocchi di sabbia.
3. Rimozione del modello: Separare lo stampo in piviale (metà superiore) e trascinarlo (metà inferiore). Rimuovi il motivo e unisci nuovamente le metà, lasciando una cavità corrispondente al motivo.
4. Colata di metallo fuso: Riempire la cavità dello stampo, la guida e i percorsi del montante con metallo fuso.
5. Raffreddamento del metallo: Lasciare raffreddare il metallo fuso.
6. Distacco dello stampo e rimozione della colata: Agitare il blocco di sabbia per rilasciare il metallo solidificato. Recuperare e riutilizzare la maggior parte della sabbia. Cancelli, guide e montanti separati dalla fusione per ulteriori processi post-fusione come lavorazione meccanica e rettifica.
Perché la fusione in sabbia è popolare:Oltre il 60% di tutte le fusioni in metallo vengono prodotte mediante fusione in sabbia grazie alla sua versatilità. Questo metodo si adatta facilmente a varie dimensioni, forme e design. Offre flessibilità nella scelta dei materiali, supportando l'uso della maggior parte dei metalli e delle leghe. Combinato con attrezzature economicamente vantaggiose e un'operazione di fusione semplice, la fusione in sabbia è il metodo preferito per produrre un'ampia gamma di getti metallici, nonostante la sua suscettibilità alla porosità e ad altri difetti.
Capacità del processo di fusione in sabbia:
| Tipico | Fattibile | |
|---|---|---|
| Materiali | Ghisa, Acciaio al carbonio, Acciaio legato, Acciaio inossidabile, Nichel, Magnesio, Rame, Alluminio, Zinco, Titanio, Piombo, Stagno | |
| Quantità | 1-1000 | 1-1000000 |
| Tolleranza | ± 0.03 pollici | ± 0.015 pollici |
| Finitura di superficie | 200-700 µpollici | 100-2000 µpollici |
| Max. Spessore del muro | 0.120-6 in | 0.08-45 in |
| Dimensioni della parte fusa | Poche once-500 tonnellate | Poche once-500 tonnellate |
| Forme | A parete sottile: Complesso, Solido: Cilindrico, cubico, complesso, A parete piatta: Cilindrico, A parete sottile: Cubico |
Vantaggi e svantaggi della fusione in sabbia:
| vantaggi: | Svantaggi |
| È possibile produrre pezzi di grandi dimensioni. | Bassa resistenza del materiale. |
| Costi ridotti per attrezzature e attrezzature. | In genere, solo uno stampo per scatola. |
| Ampia scelta di metalli. | Costi di lavorazione elevati. |
| tempi di realizzazione brevi. | Bassa precisione dimensionale. |
| Capacità di creare forme complesse. | Elevata produzione di rifiuti. |
| Riciclabilità dei rottami metallici. | Finitura superficiale scadente. |
| Incline a ritiro, porosità ed errori di colata. | |
| Spesso richiede operazioni di lavorazione secondaria. |
La fusione in sabbia è molto più che versare metallo fuso. Richiede anni di esperienza per padroneggiare il processo.
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