Processo di fusione
1. Lavorazione CNC
La lavorazione CNC è una tecnologia di produzione sottrattiva controllata da computer che consente di tagliare metalli grezzi, materie plastiche e altri materiali per ricavarne componenti su misura secondo istruzioni CAD/CAM preprogrammate.
Vanta un’elevata precisione dimensionale, un’eccezionale ripetibilità e una spiccata capacità di realizzare componenti geometrici 3D complessi.
Caratterizzato da un elevato grado di automazione, da una qualità di lavorazione costante e da una grande flessibilità produttiva, è ideale per la prototipazione rapida, la personalizzazione di piccoli lotti e la produzione in serie nei settori aerospaziale, automobilistico, medico ed elettronico, riducendo efficacemente il rischio di errore umano e abbreviando i tempi di produzione.
2. Fusione a cera persa
Un processo di precisione ideale per pezzi complessi e ricchi di dettagli. Viene realizzato un modello in cera (o in materiale simile alla cera), che viene poi rivestito con diversi strati di impasto ceramico per formare un guscio rigido. La cera viene fusa e rimossa (da qui il nome “a cera persa”), lasciando uno stampo ceramico cavo. Il metallo fuso viene colato nello stampo e, una volta solidificato, il guscio ceramico viene frantumato.
Vantaggio principale: consente di produrre componenti con tolleranze ristrette e superfici lisce, adatti a geometrie complesse (ad esempio, pale di turbina).
3. Colata in sabbia
Il processo più tradizionale e diffuso. Si crea uno stampo utilizzando sabbia (spesso sabbia silicea) mescolata a un legante per mantenerne la forma. Il metallo fuso viene versato nella cavità dello stampo in sabbia, che viene formata compattando la sabbia attorno a un modello (una replica del pezzo). Una volta che il metallo si è solidificato, lo stampo in sabbia viene rotto per recuperare il pezzo fuso.
Sottotipi: fusione in sabbia verde (utilizza sabbia umida), fusione in sabbia secca (stampo in sabbia essiccata) e fusione in sabbia legata con resina (utilizza resine sintetiche per una maggiore precisione).
4. Pressofusione
Consiste nell'iniettare metallo fuso (in genere metalli non ferrosi come alluminio, zinco o magnesio) in uno stampo metallico riutilizzabile (solitamente in acciaio) ad alta pressione. Lo stampo presenta cavità che riproducono la forma del pezzo, consentendo la produzione rapida di componenti complessi in grandi volumi.
Sottotipi: pressofusione a camera calda (per metalli con basso punto di fusione, come lo zinco) e pressofusione a camera fredda (per metalli con punto di fusione più elevato, come l’alluminio).
5. Fusione centrifuga
Si avvale della forza centrifuga per distribuire il metallo fuso. Lo stampo viene fatto ruotare ad alta velocità mentre vi viene versato il metallo fuso; la forza spinge il metallo contro la parete dello stampo, creando un pezzo fuso denso e uniforme.
Applicazioni tipiche: pezzi cilindrici quali tubi, condutture e manicotti.
6. Colata continua
Processo per la produzione di elementi lunghi e di forma uniforme (ad esempio, tondini, barre, lamiere o bramme). Il metallo fuso viene versato in uno stampo aperto alle estremità e raffreddato ad acqua, dove si solidifica parzialmente mentre viene estratto in modo continuo. La parte solidificata viene tagliata alle lunghezze desiderate.
Utilizzato nella produzione di acciaio, alluminio e rame per una produzione efficiente e su larga scala.
7. Fusione in stampo permanente
Utilizza uno stampo rigido riutilizzabile (spesso in ghisa o acciaio) al posto della sabbia. Il metallo fuso viene versato o convogliato per gravità nello stampo, che viene preriscaldato per evitare shock termici. Una volta solidificato, lo stampo viene aperto per estrarre il pezzo fuso.
Vantaggio: finitura superficiale e precisione dimensionale superiori rispetto alla fusione in sabbia; adatto alla produzione di volumi medi (ad esempio, componenti automobilistici).
8. Colata sotto vuoto
Il metallo fuso viene colato in uno stampo sotto vuoto per ridurre al minimo la porosità e garantire il riempimento completo di cavità complesse. È una tecnica comunemente utilizzata per la produzione di componenti ad alta integrità nei settori aerospaziale e medico.
Ciascun processo offre vantaggi specifici in termini di costi, volumi di produzione, complessità dei componenti e compatibilità dei materiali, rendendoli adatti a diverse applicazioni industriali.
9. Pressofusione per gravità
Una variante della fusione in stampo permanente in cui il metallo fuso riempie la cavità dello stampo esclusivamente per effetto della gravità (senza pressione esterna). Offre un buon equilibrio tra costo e precisione ed è adatta a pezzi di moderata complessità.