Domande Tecnologia meccanica

Fonderia in conchiglia con applicazione di pressione

• Indirettamente insufflando gas in pressione nel fuso colata a bassa pressione

• Direttamente con uno spintore che esercita l'azione sul fuso all'interno di un cilindro

• Sistema di pompaggio immerso nel fuso colata in camera calda (iniettofusione)

• Fuso spillato dal forno e posto entro un cilindro non scaldato dall'esterno colata in camera fredda (pressofusione)

67. Fonderia in conchiglia a gravità. La forma è permanente, ci verso il fuso come se fosse in forma transitoria. Conchiglia protetta, per le leghe di Ale di Mg, con un rivestimento di lubrificante e, per leghe di Cu e ghisa, con un rivestimento ceramico. I vantaggi rispetto la forma transitoria sono di tipo economico se i volumi sono grandi, di velocità, e in termini di proprietà meccaniche e rifinitura del materiale; inoltre avere una forma metallica mi permette di ottenere una cavità ottenuta per

Lavorazioni ad asportazione di truciolo, con una finitura molto maggiore. Le anime possono essere sia in terra che metalliche a seconda dei volumi e della complessità della geometria.

68. Fonderia in conchiglia con colata a bassa pressione

Fuso posto in un crogiolo riscaldato (ad induzione tramite una bobina) → Azione del gas compresso a bassa pressione sulla superficie libera del fuso fusocostretto a entrare nel tubo di alimentazione che lo porta entro la cavità. Avanzamento del fronte di solidificazione dalle parti più distanti verso il tubo di alimentazione. Estrazione del getto con opportuno dispositivi. Tecnologia obsoleta e superata da quella ad alta pressione.

69. Pressofusione

Colata in conchiglia sottopressione di un metallo allo stato bifasico. La camera di pressione non è riscaldata (camera fredda) e il forno si trova a distanza dalla macchina in una stazione di fusione. Sistema di pompaggio non immerso nel fuso, quindi vi è la possibilità di

Raggiungere temperature di fusione maggiori. Prelevo il fuso mediante una siviera dal forno fusorio, lo verso nella camera di spinta non riscaldata (camera fredda) esercito l'azione di pressione tramite un pistone (che può essere ad AZIONE ORIZZONTALE o VERTICALE). I livelli di pressione sono compresi tra i 20 e 150 Mpa70. Iniettofusione fa parte di quelle tecniche di colata in conchiglia sottopressione utili ad imporre e controllare la velocità del fuso durante il riempimento ed esercitare e controllare la pressione sul fuso in solidificazione per ridurre gli effetti del ritiro. Si definisce iniettofusione la colata in conchiglia sotto pressione di un metallo completamente allo stato liquido. Nella iniettofusione, nel processo nel quale colo il fuso all'interno della cavità allo stato liquido (quindi mi trovo a temperature maggiori) tipicamente applico pressioni inferiori rispetto la pressofusione nella quale io colo il fuso nella cavità allo stato bifasico.

Dovuto al fatto che nella iniettofusione la temperatura è molto più alta rispetto alla pressofusione.

• Il sistema di chiusura è uguale sia nella inietto che nella pressofusione, cambierà unicamente la forza di chiusura; più alta nella pressofusione (a causa della pressione più elevata).
• Per quanto riguarda il forno di riscaldamento le cose cambiano: è integrato nel caso dell'iniettofusione, poiché il sistema di pompaggio è immerso nel fuso e quindi il forno deve riscaldare il crogiolo dove si trova il fuso che il sistema di pompaggio.
• Nel caso della pressofusione il forno si trova in una stazione, detta stazione di fusione, più o meno lontana dal punto di pompaggio.
• Conchiglie raffreddate con circolazione di acqua od olio per aumentarne la durata e ridurre il tempo ciclo.
• Produttività dell'ordine del migliaio di parti/ora.

SISTEMA A PISTONE TUFFANTE: sistema di pompaggio

immerso nel fuso. Pressioni fino a 35 Mpa (minori rispetto pressofusione)

SISTEMA A CAMERA OSCILLANTE: È una soluzione alternativa per mettere in pressione il fuso, sfrutta l'aria compressa immessa nella camera di pressione dopo che questa è stata riempita di fuso mediante una rotazione della camera stessa.

Ritornando a parlare della fonderia in conchiglia sotto pressione in generale, sappiamo che:

• Inizio solidificazione dalle pareti con formazione, grazie all'elevata velocità di raffreddamento, di una struttura a grani fini per uno strato di 0.1 ÷ 0.5 mm
• Prosecuzione solidificazione verso l'interno con crescita dendritica
• Presenza di cavità di ritiro interdendritiche che crescono in densità e dimensioni all'avvicinarsi del baricentro termico – è evidente che l'azione della pressione determina una rottura delle strutture dendritiche, quindi vi è un affinamento del grano (parti di

• strutture dendritiche rimangono
• Pressocolati caratterizzati da un certo grado di porosità dovuto anche alla presenza di soffiature – le soffiature possono essere presenti, ma grazie all'azione della pressione manteniamo elevata la solubilità dei gas disciolti nel metallo liquido, quindi avremo una minor tendenza alla formazione di soffiature
• Con i processi in conchiglia sotto pressione otteniamo:
  • Getti con caratteristiche meccaniche superiori a quelli ottenuti con gli altri processi in conchiglia
  • Getti colati allo stato pastoso (pressofusione) più resistenti di quelli colati allo stato liquido (iniettofusione) – poiché la maggior pressione applicata mi causa la rottura delle strutture dendritiche in modo più efficace affinamento del grano, ma causerà una maggior viscosità quindi una maggior abrasione del fuso sulla conchiglia
• Nella inietto fusione colo all'interno della cavità un

metallo ad una temperatura maggiore questo migliora la fluidità, ma avrò una usura delle pareti della conchiglia più rapida

Pezzi con finitura superficiale tale da non richiedere lavorazioni alle MU

Particolarmente adatta nella produzione di getti con piccoli spessori (conviene in questi casi la iniettofusionerispetto la pressofusione poiché abbiamo una temperatura del fuso maggiore)

Volumi di produzione molto alti per il notevole costo delle conchiglie

71. Pressocolata sottovuoto

Eseguiamo il processo di colata con azione di pressione, ma sfruttando anche i vantaggi del vuoto.

In particolare, riduciamo quello che è il maggior difetto della colata sotto pressione, ovvero le soffiature.

La pressione è dell'ordine dei 50 - 200 hPa e può essere realizzata secondo metodi diversi:

PROCESSO NELMOR realizziamo la depressione chiudendo la conchiglia in una camera da vuoto, questo ha il vantaggio di non dover modificare le forme,

ma richiede volumi e impianti di notevoli capacità poco pratico ed economico

ALTRO SISTEMA: sistemi alternativi dotati di particolari valvole e dispositivi di aspirazione e di controllo che complicano l'impianto e necessitano di interventi di manutenzione. processo utilizzato solo per esigenze particolari

72. Colata centrifuga

Forma posta in rotazione attorno al proprio asse, metallo liquido costretto a riempire la forma per effetto della forza centrifuga che nasce dalla rotazione.

Possibilità di fabbricare tubi o corpi cavi di sezione esterna circolare, esagonale, ottagonale e altre, senza fare uso di anime. Sezione interna sempre circolare

Orientazione dell'asse di rotazione della forma: orizzontale o verticale

Conchiglia dotata di:

• moto rotatorio che fa nascere la forza
• moto traslatorio longitudinale per distribuire il centrifuga necessaria per spingere il fuso fuso che altrimenti tenderebbe a solidificare e contro la parete e costringerlo ad aderire

ad quindi a non scorrere lungo la conchigliaessa

La forza centrifuga consente di ottenere getti compatti e privi di soffiature poiché i gas, per la minore densità rispetto a quella del fuso, sono soggetti a forze centrifughe minori e quindi tendono a portarsi sulla superficie libera interna attraverso la quale abbandonano il getto. Poiché la conchiglia è raffreddata, la solidificazione procede dalla superficie esterna del tubo verso quella interna senza rischi di formazione di cavità di ritiro.

Processo particolarmente economico in quanto non sono presenti materozze, colatoi.

73. Fonderia con solidificazione sotto pressione

Conosciuta anche come squeeze casting. La colata viene effettuata sotto l'azione della gravità (quindi è differente rispetto l'inietto e la pressofusione). Si differenzia dalle tradizionali tecnologie per l'utilizzo di elevate pressioni applicate al fuso durante la solidificazione. Costituisce una combinazione.

tra processi di fonderia e di forgiatura dal momento che il fuso, colato in una forma lubrificata e preriscaldata, viene forgiato mentre solidifica – deformazione plastica è un processo molto costoso, utilizzato solo in poche occasioni.

Vantaggi:

• Mantenimento dei gas catturati dal fuso in soluzione grazie alle elevate pressioni applicate dal punzone (55 -100 MPa)
• L’immediato contatto del fuso con la superficie dello stampo provoca un rapido trasferimento di calore che permette di realizzare getti di alta qualità:
  • con microstruttura a grani fini e esenti da porosità interna
  • con proprietà meccaniche simili a quelle delle parti ottenute mediante lavorazioni plastiche
• L’integrità dei getti consente di effettuare trattamenti termici, in genere impossibili con getti pressofusi (i trattamenti termici nei getti di fonderia solitamente non si fanno per la presenza di soffiature)
• Utilizzata per la realizzazione di

reticolo rispetto l'altra• Dislocazioni a spi