1. Introduzione al processo di fusione in sabbia umida

La fusione in sabbia umida utilizza sabbia riciclabile senza bisogno di additivi chimici per legarla. Si basa esclusivamente su sabbia, argilla e acqua, dove l'acqua funge da legante. La formatura a sabbia umida legata con argilla è il metodo di formatura più economico per la maggior parte dei materiali metallici e per la produzione di massa. Le fonderie dotate di apparecchiature di controllo all'avanguardia dovrebbero adottare progressivamente la tecnologia di controllo della sabbia umida per ottenere prestazioni ottimali in modo ripetuto. Questi dispositivi di controllo includono la vagliatura e la separazione dei metalli, il raffreddamento della sabbia riciclata e l'erogazione precisa degli additivi durante la miscelazione della sabbia riciclata.

Nella fusione in sabbia umida è necessario confrontare la separazione verticale con quella orizzontale. Per le fonderie che producono pezzi in ghisa grigia di piccole e medie dimensioni componenti in ghisa o ghisa sferoidale Nella produzione di massa, lo stampaggio a divisione verticale risulta più vantaggioso grazie ai costi di attrezzatura relativamente inferiori, alla maggiore velocità di stampaggio, al minor numero di addetti richiesto e alla minore deviazione di compattazione. Tuttavia, il processo a divisione verticale presenta dei limiti in termini di progettazione e forma del sistema di colata, nonché nell'uso di anime complesse, filtri, raffreddatori, manicotti e anime rammate.

Inoltre, nella fusione con leghe altamente fluide, l'elevata pressione idrostatica del metallo può facilmente causare la penetrazione del metallo e l'adesione della sabbia.

 

2. Nella scelta di un metodo di fusione in sabbia umida è opportuno tenere conto dei seguenti aspetti:

• L'impianto di colata deve essere in grado di produrre pezzi fusi di alta qualità con durezza uniforme.
• I modelli possono essere modificati rapidamente.
• Le operazioni di carico e scarico delle anime e degli stampi dovrebbero essere meccanizzate.

3. Differenze tra i processi di fusione in sabbia umida a divisione orizzontale e verticale

Il processo di fusione in sabbia umida inizia con l'utilizzo di un modello 3D del pezzo. Successivamente viene realizzato uno stampo in sabbia, nel quale viene colato il metallo fuso per fondere il pezzo. Il metodo di realizzazione dello stampo dipende dall'attrezzatura utilizzata; due processi comuni sono la divisione orizzontale e quella verticale.

 

Fusione in sabbia con separazione orizzontale

Divisione orizzontale fusione in sabbia è composto da uno stampo inferiore (la parte inferiore dello stampo) e da uno stampo superiore (la parte superiore dello stampo). La sabbia viene versata nello stampo inferiore per formare il modello 3D. Anche lo stampo superiore viene realizzato utilizzando un processo indipendente simile. Dopo che lo stampo in sabbia si è indurito, i modelli vengono rimossi dagli stampi superiore e inferiore. Gli stampi superiore e inferiore vengono quindi uniti tra loro. Il metallo fuso viene versato nello stampo in sabbia attraverso un sistema di colata. La fusione in sabbia a separazione orizzontale si riferisce al metodo di realizzazione e collegamento degli stampi superiore e inferiore. In questo processo, gli stampi superiore e inferiore vengono riempiti di sabbia separatamente, quindi lo stampo superiore viene posizionato su quello inferiore per formare la fusione finale.

La fusione in sabbia a separazione orizzontale è ideale per la produzione di piccoli lotti di pezzi fusi. Grazie alla semplicità della realizzazione dello stampo, questo metodo risulta economico. Molti settori industriali traggono vantaggio da questo processo tradizionale, le cui applicazioni più comuni includono la produzione di riduttori, pompe e blocchi motore per autoveicoli.

 

Fusione in sabbia a separazione verticale

Sabbia per stampi a divisione verticale il casting richiede le piastre dello stampo devono essere posizionate ai lati anziché in alto e in basso. Una piastra è chiamata «piastra fissa», mentre l'altra è chiamata «piastra mobile», poiché entrambe formano metà del modello del pezzo.

Le piastre dello stampo vengono chiuse e la sabbia viene versata dall'alto. La piastra fissa e quella mobile si premono l'una contro l'altra, compattando la sabbia fino a formare metà della forma desiderata dello stampo. Una volta che la sabbia si è indurita, la piastra mobile si allontana e si solleva per rimuovere la sezione dello stampo.

La sezione dello stampo avanza lungo la linea di produzione mentre viene realizzata la sezione successiva. La prima e la seconda sezione dello stampo vengono unite per formare una cavità, nella quale viene versato il metallo fuso.

La fusione in sabbia a separazione verticale può essere impiegata per la produzione in serie. Consente di realizzare una vasta gamma di prodotti, tra cui raccordi per tubi, collettori di scarico e dischi freno.

 

4. Come scegliere un processo di fusione in sabbia umida?

Nella produzione di getti in leghe non ferrose, sono stati sviluppati metodi di colata a divisione verticale, attualmente promossi per la produzione in serie di getti in leghe diverse con caratteristiche specifiche. Tuttavia, prima che questo metodo di formatura possa produrre getti con le proprietà meccaniche desiderate e raggiungere una produzione di massa su scala considerevole, la fusione in stampo metallico rimane vantaggiosa come metodo per la produzione di massa di getti in lega di alluminio.

La fusione in sabbia a separazione orizzontale rimane uno dei metodi di formatura preferiti dalle fonderie di piccole e medie dimensioni. Sia che si utilizzi il metodo con stampi superiore e inferiore o quello con dima bifacciale, questo processo è adatto alla produzione di getti complessi. Gli stampi possono essere sostituiti nell'arco di un unico ciclo ed è efficiente sia per la produzione a breve che a lungo termine. Tuttavia, le operazioni manuali devono essere meccanizzate e l'intera attrezzatura deve essere modificata per garantire la produzione di getti con una buona finitura superficiale e un'elevata precisione dimensionale.

 

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