La pressofusione a gravità: Processo, materiali, applicazioni e vantaggi

La pressofusione per gravità è uno dei metodi di fusione dei metalli più popolari. Utilizza la gravità per riempire gli stampi con il metallo fuso. Al contrario, nella pressofusione per gravità, la forza di attrazione della gravità guida il metallo nella cavità dello stampo. È noto da tempo che produce pezzi di alta qualità, con una buona precisione dimensionale ed eccellenti finiture superficiali. Alcuni vantaggi di Pressofusione includono la durata, la flessibilità nel design, il costo e hanno un'ampia applicazione nell'industria automobilistica, aerospaziale e manifatturiera. Questo articolo parlerà del processo, dei materiali, dei vantaggi, delle sfide e della sua applicazione nella produzione moderna.

Come funziona il processo di pressofusione a gravità?

Il processo di pressofusione per gravità inizia con la preparazione di uno stampo riutilizzabile di metallo, in gran parte di acciaio o ghisa. Lo stampo è composto da due metà. In una metà si trova la cavità che definirà la forma del pezzo. Ecco i passi da seguire:

Lo stampo viene preriscaldato per evitare lo shock termico e garantire un flusso uniforme di metallo fuso. Un agente distaccante o un rivestimento viene applicato allo stampo per facilitare la rimozione del pezzo fuso e prolungare la durata dello stampo.

Poi, arriva la gravità che prende il metallo fuso, sia esso alluminio, rame o anche magnesio, che viene versato nello stampo. Il preriscaldamento dello stampo riempirà anche ogni piccolo dettaglio, perché lo stampo è stato realizzato appositamente per quell'oggetto, per mostrarne tutti i dettagli.

Una volta che lo stampo è pieno, il metallo deve raffreddarsi e solidificarsi. Questo dipende dal tipo di metallo e dalla complessità del pezzo. Una volta che la colata è diventata solida, si apre lo stampo e si rimuove la colata. Altre fasi del processo sono la rifilatura o la lavorazione, i trattamenti superficiali e altre ancora, a seconda del rispetto delle specifiche stabilite.

La pressofusione per gravità è preferita per la sua semplicità, efficienza e capacità di produrre pezzi con tolleranze strette e proprietà meccaniche eccellenti.

Materiali utilizzati nella pressofusione

Un'ampia varietà di metalli e leghe può essere utilizzata in Materiali per la pressofusione, ognuno con proprietà uniche e personalizzate per applicazioni specifiche:

Leghe di alluminio

Leggero e resistente alla corrosione, alluminio le leghe sono ampiamente utilizzate nei componenti automobilistici e aerospaziali.

Leghe di magnesio: 

Sono molto apprezzati per avere una densità inferiore con un rapporto forza-peso molto elevato. Sono ideali nei progetti leggeri.

Leghe di rame: 

Rame Le leghe di ferro sono utilizzate principalmente nelle applicazioni elettriche e termiche, grazie alla loro elevata conduttività e alla migliore resistenza all'usura.

Leghe di zinco: 

Pressofusione di zinco Le leghe di alluminio sono morbide e relativamente resistenti. Grazie alla sua notevole resistenza alla corrosione, viene utilizzata per decorazioni e parti strutturali.

Acciaio e ferro:

 Questo materiale è relativamente scarso nella maggior parte delle produzioni, poiché i loro componenti richiedono livelli di resistenza molto elevati e, per questo, una lunga durata.

La scelta del materiale si basa sui requisiti, sulle caratteristiche meccaniche e sul budget per mantenere il prodotto finale secondo gli standard di prestazione stabiliti.

Applicazioni della pressofusione a gravità

La pressofusione per gravità ha diverse applicazioni grazie alla sua versatilità e alla precisione dei pezzi. Alcune delle applicazioni più comuni sono le seguenti:

• Industrie automobilistiche: Le teste dei cilindri, i blocchi motore, le parti dei freni e le parti delle sospensioni vengono preparate in quanto dimostrano resistenza e precisione.
• Aerospaziale: Grazie alla pressofusione, vengono preparati pezzi leggeri e resistenti, come le pale delle turbine e le parti strutturali.
• Industria elettrica: Accuratezza dimensionale, conduttività e qualità dei componenti dei quadri, dei connettori e degli alloggiamenti.
• Macchinari industriali: La pressofusione per gravità possiede le caratteristiche di forza e resistenza all'usura dei materiali per realizzare ingranaggi, alloggiamenti e altre parti.
• Beni di consumo: Gli articoli decorativi, gli utensili da cucina e la ferramenta per mobili, con le loro finiture lisce e la loro durata, fanno della pressofusione per gravità il processo preferito.

Il processo è flessibile in base alle dimensioni, alla complessità e ai requisiti di prestazione dei pezzi.

Vantaggi della pressofusione a gravità

I vantaggi della pressofusione per gravità, che spiegano perché è preferita nella produzione, sono i seguenti: il processo comporta un'elevata precisione, poiché gli stampi in metallo sono sicuri di produrre qualità e consistenza dimensionale; produce un'eccellente finitura superficiale di questo processo, poiché i pezzi hanno una finitura superficiale liscia e di solito non richiedono molte lavorazioni o finiture superficiali; e la durata, grazie alla forza e alla resistenza all'abrasione; in grado di affrontare condizioni estreme.

• Costo-efficacia: Anche se il costo degli utensili è molto pressofusione ad alta pressione all'inizio, la riutilizzabilità degli stampi rende il processo economico per le grandi serie.
• Flessibilità: Il processo di pressofusione può supportare forme complesse e disegni intricati.
• Gamma di materiali: Questo processo supporta diversi metalli e leghe, dando spazio a varie applicazioni.
• Ecologico: Utilizza stampi riutilizzabili e metalli riciclabili con una generazione minima di rifiuti, allineandosi agli obiettivi di sostenibilità.

Questi vantaggi hanno fatto sì che la pressofusione per gravità sia un processo affidabile nella fabbricazione di componenti ad alte prestazioni.

Lati negativi della pressofusione

C'è solo uno svantaggio, anche se la pressofusione a gravità vanta molteplici vantaggi in termini di implementazione.

Costi di attrezzaggio. 

Forgiatura tecniche di pressofusione richiede di produrre stampi abbastanza costosi, il che significa che sono i peggiori per la realizzazione di parti di loran.

Problemi di porosità

Se lo stampo non si raffredda completamente e la forma attuale non presenta sacche d'aria, non riesce a produrre una forza sostanziale.

Non è molto adatto per i pezzi grandi, poiché gli stampi grandi diventano piuttosto scomodi da maneggiare e versare.

Vincolo materiale:

La pressofusione per gravità non può essere eseguita su tutti i tipi di metalli; pertanto le applicazioni sono limitate.

Ha bisogno di manodopera altamente qualificata

I risultati di qualità non possono essere raggiunti senza persone esperte, tra cui la progettazione degli stampi, la selezione dei materiali e il monitoraggio.

Tutte le suddette carenze richiedono un aggiornamento tecnologico, una forza lavoro ricca di esperienza e un'attenta pianificazione.

I progressi della tecnologia di pressofusione a gravità

La tecnologia della pressofusione a gravità è in costante aggiornamento e sviluppo. Anche la sua efficienza e la sua qualità sono migliorate nel tempo. I principali miglioramenti degli ultimi tempi sono i seguenti:

• Sistemi di versamento automatizzati: Assicura un flusso regolare di metallo senza difetti, che aumenta il tasso di produzione.
• Rivestimenti avanzati per stampi: Migliora la durata degli stampi e la qualità della superficie.
• Software di simulazione: Prevede i difetti e ottimizza il design dello stampo prima della produzione.
• Processi ibridi: Una combinazione della pressofusione per gravità con altri processi come la colata in sabbia, per realizzare pezzi complessi.
• Forni ad alta efficienza energetica: Riduce il consumo energetico e le emissioni di carbonio durante la fusione.

Tutti questi sviluppi hanno contribuito a rendere la pressofusione più efficace, sostenibile e flessibile.

Perché la pressofusione a gravità rimane popolare

È molto richiesta grazie alla pressofusione per gravità, che rappresenta un equilibrio perfetto tra costo, qualità e versatilità. La sua applicazione è molto accurata per le forme complesse che qualsiasi industria, ad esempio, richiede le sue prestazioni, nel caso in cui si producano tali componenti. Grazie a questo minimo scarto e materiali riciclabili generata in questo processo, la tecnica è diventata molto popolare anche nell'ambito dell'odierno assetto produttivo ecologico.

Conclusione

La pressofusione per gravità è stata in grado di mettere alla prova il tempo; è una produzione comprovata e affidabile che ha molto da offrire. La qualità, la durata e la precisione nella realizzazione dei componenti sono garantite dalla pressofusione per gravità. Essendo una tecnica collaudata, costituisce un requisito importante per automobilistico, aerospazialee delle industrie di macchinari, anche se incontra problemi come i costi elevati per l'utensileria e le limitazioni legate ai materiali, a cui rispondono sviluppi tecnologici sempre più recenti. Ulteriori richieste da parte di una produzione efficiente e sostenibile richiederanno alla pressofusione di partecipare ulteriormente al ruolo di dare forma alla fusione dei metalli in quello che sarà il futuro.

FAQs

Quali sono i metalli comuni utilizzati?

Alcuni dei metalli comuni utilizzati per la pressofusione a gravità sono l'alluminio, il magnesio, il rame, lo zinco e anche alcune leghe di acciaio, perché possono presentare una combinazione di proprietà, come la lavorabilità, a seconda della particolare applicazione. 

In che modo la pressofusione a gravità si differenzia dalla pressofusione a pressione?

La pressofusione a gravità è riempita per gravità, mentre la pressofusione a pressione è riempita per forza. La pressofusione è per forme semplici e sono appropriate le medie tirature.

La pressofusione a gravità è adatta alla produzione di grandi volumi?

Sì, la pressofusione per gravità è economica nelle produzioni di volume medio-alto, soprattutto con l'uso efficace di stampi riutilizzabili.