Cosa sono i metodi di colata speciali?

Nell'articolo precedente abbiamo parlato dei vari tipi di colata. I requisiti di fusione sono aumentati con il progresso della scienza e della tecnologia. Si richiede una produzione di getti più accurata, con prestazioni migliori e a costi inferiori. Per soddisfare questi requisiti, gli addetti alla fusione hanno inventato molti nuovi metodi di fusione. Questi metodi sono noti collettivamente come metodi di colata speciali, cioè colata speciale.
Colata speciale: colata con meno sabbia o sabbia, utilizzando tecnologie e attrezzature speciali per i metodi di colata, come la fusione per fusione, la colata metallica, la colata a pressione, la colata a bassa pressione, la colata centrifuga, la colata in ceramica e la colata solida. (Questo articolo analizza più da vicino i vari tipi di colata speciale).

1. Dal punto di vista del processo di fusione, i getti speciali hanno una migliore finitura superficiale.
2. La colata speciale modifica le condizioni di riempimento e raffreddamento del metallo liquido, con una struttura dei grani più densa e più raffinata.
3. Riduzione del consumo di metallo e del tasso di scarti di fusione, elevata efficienza produttiva
4. Il processo di colata speciale può essere semplificato (ad eccezione della colata per investimento) ed è facile da meccanizzare e automatizzare.
5. Può ridurre i costi di produzione, migliorare le condizioni di lavoro e aumentare la produttività della manodopera.
6. Ha una migliore duttilità rispetto ai getti

1. Produzione della cavità dello stampo (tenendo conto delle dimensioni e della forma del pezzo e del ritiro)
2. Processo di fusione
3. Tecnica di colata (velocità di colata adeguata per ridurre al minimo l'erosione e i difetti)
4. Processo di solidificazione
5. Rimozione della muffa
6. Operazioni di pulizia, finitura e ispezione

1. Accuratezza a più alte dimensioni
2. Qualità metallurgica superiore
3. Costi di produzione inferiori
4. Capacità di fondere parti molto sottili
5. Alta produttività
6. Migliore finitura superficiale dei getti speciali
7. Minima necessità di ulteriore lavorazione del getto
8. Potrebbe avere una struttura a grana più fine e densa.
9. I getti sono leggermente più durevoli e duttili rispetto ai getti in stampo pieno

1. Spruzzatura del modello: Lo speciale stampo di colata viene spruzzato con un agente distaccante sul modello prima della colata. In questo modo si forma un sottile rivestimento che impedisce al gesso di aderire al disegno.
2. Stampaggio: Il gesso viene mescolato e avvolto intorno al disegno. Stendere il gesso sul disegno e scuoterlo per coprire tutti gli angoli. Dopo 15 minuti, si rimuove il disegno. Successivamente, possiamo riscaldare lo stampo tra 120°C e 260°C per eliminare l'umidità in eccesso.
3. Fusione di metalli: Una volta terminata la realizzazione del modello in gesso, possiamo riempire lo stampo con acciaio fuso.
4. Colata in gesso: La colata in gesso offre un'alternativa economica ai metodi di colata tradizionali. Non è adatto a metalli non ferrosi a bassa fusione come rame, magnesio o zinco.

Processo di fusione in conchiglia

1. Costruzione di stampi: Riscaldiamo lo speciale design in ghisa a 230-315°C. Poi lasciamo riposare la sabbia su di essa per alcuni minuti per polimerizzarla parzialmente. Poi lo stampo speciale viene capovolto e la sabbia in eccesso viene rimossa. Si ottiene così un guscio con uno spessore di parete di 10-20 mm. Il modello e il guscio avranno una forza di trazione di 350-450 PSI dopo la polimerizzazione della sabbia.
2. Rimozione del modello: Dopo la polimerizzazione del guscio, rimuovere il disegno.
3. Assemblaggio dello stampo: Morsettare insieme i due semistampi per completare lo stampo di colata in conchiglia. Se sono necessarie delle anime, queste vengono inserite prima di chiudere lo stampo. Lo stampo a conchiglia viene quindi posizionato nella beuta, sostenuto dal materiale di supporto.
4. Versamento: Gli stampi sono saldamente bloccati insieme mentre il metallo fuso viene versato dalla siviera nel sistema di colata e riempie la cavità dello stampo.
5. Colata in conchiglia Applicazione: Dopo che il metallo fuso si è raffreddato, può rompere lo stampo e rimuovere la colata speciale. È necessario un processo di rifilatura e pulizia per rimuovere il metallo in eccesso dal sistema di alimentazione e la sabbia presente nello stampo.

La colata centrifuga consiste nel versare l'acciaio fuso in uno stampo rotante. La forza centrifuga dello stampo agisce per posizionare e alimentare il metallo. Dopo che il metallo si è raffreddato, lo stampo ruota. La colata centrifuga produce un metallo più denso e pulito. Questo perché il metallo più pesante può essere gettato nella parte dello stampo lontana dal centro di rotazione. E le impurità più leggere possono estrudere verso il centro. I tipi di getti risultanti da questo processo hanno una struttura a grana stretta e dettagli eccellenti. Hanno anche proprietà meccaniche superiori.

Vero getto centrifugo

La vera colata centrifuga produce getti cavi con fori rotondi. Il processo è caratterizzato dalla sola forza centrifuga per realizzare il foro senza l'utilizzo di un nucleo. Lo stampo ruota attorno all'asse del foro, che viene mantenuto orizzontale, inclinato o verticale.

Colata centrifuga

Il metallo viene versato attraverso una porta centrale lungo questo asse di rotazione e fluisce nella cavità dello stampo attraverso una porta interna radiale tagliata nell'interfaccia dello stampo. La gentrificazione aiuta a produrre correttamente la colata, ottenendo una colata pulita e fine.

La microfusione è nota anche come fusione a cera persa. Nella microfusione si utilizza la cera per la formatura, che facilita la produzione di modelli a pareti sottili con disegni geometrici complessi. Questo processo crea pezzi precisi e adattabili in vari metalli e leghe ad alte prestazioni. Questa speciale procedura di fusione è adatta per la fusione di pezzi delicati e precisi, ma a un costo più elevato. Tuttavia, con l'aumento della produzione di massa, il costo unitario diminuisce. Questo metodo di colata speciale è adatto quando si producono particolari con disegni complessi.

Vantaggi del getto speciale

1. La superficie più liscia dei getti ottenuti dalla microfusione
2. Può fondere forme complesse
3. I getti Spexial non contengono linee di separazione distorte.
4. Può eliminare le operazioni di lavorazione

Svantaggi della colata speciale

1. Il ciclo di produzione è più lungo
2. Il processo è relativamente più costoso di altri processi
3. Il modello è scalabile
4. Le dimensioni del pezzo da fondere sono limitate. La maggior parte dei pezzi fusi pesa meno di 0,5 kg.

Possiamo eseguire la fusione di stampi in ceramica per modelli permanenti utilizzando gesso, plastica, legno o metallo. Come gli stampi per investimento, gli stampi in ceramica sono consumabili. Tuttavia, gli stampi in ceramica sono realizzati con una combinazione di stampi superiori e inferiori. Si tratta di una differenza rispetto agli stampi monolitici utilizzati nella microfusione.

Svantaggi della colata speciale

1. Costo elevato
2. Difficile controllare le tolleranze dimensionali

La colata in stampo permanente è nota anche con il nome di colata in stampo non consumabile. Questo tipo di colata è molto simile alla pressofusione, con la differenza che lo stampo è permanente. E viene spesso ripetuta per la colata utilizzando stampi riutilizzabili. Questa colata speciale è adatta alla produzione di massa. Gli stampi sono in metallo o grafite, che possono essere utilizzati per fondere diversi metalli e leghe. Per questo motivo, la maggior parte dei processi di fusione con stampi permanenti produce parti in metallo di base.

La colata per gravità è un metodo comune di fusione dei metalli. Il metallo fuso viene versato utilizzando la sola forza di gravità, senza vuoto o forza centrifuga. Richiede inoltre uno stampo in miniatura per creare la cavità dello stampo. Il mini-stampo è solitamente costituito da sabbia, gesso o tufo.

Questo speciale processo di fusione produce parti metalliche pesanti e di grandi dimensioni, come turbocompressori, pinze dei freni e teste dei cilindri dei motori. È possibile utilizzare questa tecnologia in altri settori, come l'illuminazione e le attrezzature da cucina.

La pressofusione è uno dei tipi di colata. La colata speciale si ottiene producendo una cavità di stampo con due strumenti di tempra. Questa fusione speciale può creare metalli non ferrosi come zinco, ottone e alluminio. Le applicazioni tipiche del processo di pressofusione includono parti di automobili, elettrodomestici, ferramenta varia e altre parti simili.

Vantaggi del processo di pressofusione.

1. Lunga durata dello stampo ed elevata efficienza produttiva
2. Getti stretti e superficie brillante.
3. Rapida velocità di produzione
4. I pezzi fragili possono essere fusi e i dettagli eccellenti possono ottenere una buona finitura superficiale.

Svantaggi del processo di pressofusione.

1. Costo elevato di stampi e macchine.
2. La limitazione delle dimensioni dei getti è di circa 100 kg per la lega di zinco e di 30 kg per la lega di alluminio.
3. Solo i metalli non ferrosi come zinco, alluminio, ottone e magnesio possono essere pressofusi.
4. Proprietà meccaniche deboli dei prodotti pressofusi

La pressofusione per estrusione è un metodo misto di formatura dei metalli. Questo metodo combina la pressofusione con la forgiatura. La lega fusa viene versata in uno stampo dopo essere stata riscaldata, ingrassata, stampata e indurita sotto pressione.

Vantaggi della pressofusione per estrusione.

1. Eliminazione dei difetti interni come porosità, restringimento e ritiro
2. Eccellente precisione dimensionale e minima rugosità superficiale
3. Previene le fratture da fusione speciali
4. La meccanizzazione e l'automazione sono semplici.
5. Risparmio energetico

A differenza della sabbia bagnata, quella a legame naturale, la colata in sabbia di resina richiede un catalizzatore e un legante. Sabbia, resina e motivazione vengono mescolati e la reazione chimica indurisce il legame con la sabbia.

Formazione di composizioni di sabbia resinosa

1. La ricetta che segue illustra il processo di realizzazione di stampi per la colata in sabbia di resina.
2. Sabbia (SiO2) (40-60 % ); resina 7,7-1,3%, a seconda della qualità della colata. A seconda dei requisiti di colata e della struttura del pezzo, può essere necessario poco o niente azoto.
3. Il processo di fusione dipende dalla resina. È composta da 75 % furfuril, 11 % formaldeide e 9 % urea. La proporzione di formaldeide e urea influenza il tempo di polimerizzazione, la forza e la resistenza al calore.
4. Agente indurente e agente di adesione (30-50 %)

Vantaggi della colata in sabbia di resina

1. Capacità di creare una superficie liscia
2. Riduce al minimo i buchi di sabbia, la porosità e il restringimento
3. La colata in sabbia di resina produce oggetti enormi che pesano diverse tonnellate

Svantaggi della colata in sabbia di resina

1. È più costoso di altri metodi di fusione per operazioni speciali.
2. Requisiti particolari per le materie prime
3. Inquina l'ambiente

La colata metallica è il tipo di colata più diffuso. La colata speciale è il tipo di colata più comune. La colata di metallo utilizza stampi sacrificabili o non sacrificabili. Per la fusione di metalli possiamo utilizzare stampi monouso in sabbia di resina, gusci di ceramica, incapsulamento in gesso o schiuma. Questi stampi includono la fusione a cera persa, la fusione a fusione e la fusione in sabbia. Questi stampi possono essere riutilizzati in ghisa o acciaio. La pressofusione e la colata di smalto utilizzano stampi non sostituibili.

Vantaggi della fusione di metalli