Panoramica generale sulla pressofusione: processo, materiali e applicazioni

La pressofusione è un processo di fusione dei metalli ampiamente utilizzato per la produzione in serie di parti durevoli e di alta qualità. È noto per la sua capacità di realizzare componenti ad elevata precisione dimensionale, il che lo rende ideale per i settori che richiedono parti precise e coerenti, come l’automotive, l’aerospaziale e l’elettronica di consumo. Che stiate cercando di produrre forme complesse o di ottenere finiture superficiali lisce, la pressofusione è una soluzione efficiente per realizzare grandi quantità di parti metalliche mantenendo tolleranze strette e prestazioni eccezionali.

Che cos’è la pressofusione?

La pressofusione è un processo di produzione che consente la realizzazione di parti metalliche con un elevato grado di precisione. In questa lavorazione a colata, il metallo fuso viene iniettato in uno stampo, dove si raffredda e si indurisce prendendo la forma desiderata.

Il metodo può essere utilizzato per varie parti metalliche, a partire da ingranaggi e blocchi motore fino alle maniglie delle porte e componenti elettrici.

La pressofusione è apprezzata per la sua capacità di produrre parti con una finitura superficiale liscia e dimensioni precise. Inoltre, questo processo è relativamente veloce ed economico, il che lo rende un’opzione interessante per molte applicazioni.

Come funziona la pressofusione?

Il processo di pressofusione prevede diverse fasi, tra cui la progettazione dello stampo, la preparazione del metallo, l’iniezione, la colata e la finitura.

Passo 1 – Progettazione dello stampo

Il primo passaggio del processo di pressofusione è la realizzazione di un impronta chiamata stampo. Esso è solitamente realizzato in acciaio o alluminio ed è progettato per resistere alle alte temperature e pressioni del processo di pressofusione.

La progettazione dello stampo inizia con lo sviluppo di un file CAD dello stampo richiesto. Questo disegno viene quindi utilizzato per creare uno stampo mediante lavorazione CNC, che viene ulteriormente utilizzato nel processo di colata.

Passo 2 – Preparazione del metallo

Il passo successivo è preparare il metallo da iniettare. In genere si utilizza una lega, come alluminio, magnesio o zinco. Il metallo viene fuso in una fornace e poi versato in un crogiolo.

Passo 3 – Processo di iniezione

Una volta che il metallo è allo stato liquido, viene iniettato all’interno dello stampo ad alta pressione. Il metallo fuso riempie la cavità della matrice e si raffredda realizzando la forma desiderata.

Passo 4 – Processo di fusione

Dopo che il metallo si è raffreddato e solidificato, lo stampo viene aperto e la parte viene estratta. Occorre assicurarsi che la parte si sia completamente raffreddata prima di maneggiarla per evitare potenziali ustioni.

Passo 5 – Processo di finitura

L’ultimo passaggio del processo è quello di completare il componente. La finitura superficiale svolge un ruolo fondamentale nella pressofusione, poiché può influire sulla durata e sul funzionamento della parte. I processi di finitura standard includono anodizzazione, verniciatura in polvere, placcatura a umido e molti altri.

Tipi di Pressofusione

La pressofusione comprende diversi processi distinti, ciascuno progettato per soddisfare specifiche esigenze di produzione in base a fattori come il tipo di materiale, la velocità di produzione e la complessità delle parti. I metodi di pressofusione più comuni sono a camera calda e fredda, ma esistono varianti aggiuntive come la pressofusione sotto vuoto, a gravità, ad alta e a bassa pressione. Di seguito riportiamo una panoramica dei principali tipi di pressofusione, inclusi i materiali adatti e le applicazioni tipiche.

Pressofusione a camera fredda

La pressofusione a camera fredda è un processo in cui il metallo fuso viene versato manualmente in una camera di iniezione non riscaldata, viene quindi iniettato nello stampo ad alta pressione mediante un pistone idraulico. Il processo a camera fredda è in genere utilizzato per metalli con punti di fusione più elevati, come alluminio, magnesio e leghe di rame, poiché questi materiali potrebbero danneggiare i macchinari utilizzati nella pressofusione a camera calda.

Pressofusione a camera calda

Nella pressofusione a camera calda, la macchina contiene un forno incorporato che fonde il metallo, che viene successivamente iniettato direttamente dal forno all’interno dello stampo. Un meccanismo a collo d’oca immerso nel metallo fuso si riempie di materiale e poi lo inietta nello stampo sotto pressione. Il processo a camera calda è ideale per materiali con punti di fusione più bassi, come leghe di zinco, stagno e piombo, in quanto il metallo fuso viene continuamente iniettato nel sistema.

Pressofusione sotto vuoto

La pressofusione sotto vuoto è una variante del processo ad alta pressione in cui l’aria viene evacuata dalla cavità dello stampo prima che il metallo fuso venga iniettato. Il vuoto riduce o elimina i gas intrappolati nella fusione finale, il che porta a una migliore densità della parte e a proprietà meccaniche ottime. Il processo sotto vuoto aiuta anche a ridurre la porosità, rendendolo una scelta ideale per parti sottoposte a stress o pressione elevati.

Pressofusione per gravità

La fusione a gravità, nota anche come fusione in stampo permanente, prevede il versamento di metallo fuso in uno stampo metallico (o matrice) utilizzando solo la forza di gravità. Il metallo scorre nello stampo e riempie la cavità prima di raffreddarsi e solidificarsi. Non viene applicata alcuna pressione esterna e il metallo scorre nello stampo puramente per gravità. Questo processo è in genere utilizzato per parti più semplici e offre migliori proprietà meccaniche rispetto alla fusione in sabbia.

Pressofusione ad alta pressione

La pressofusione ad alta pressione è uno dei processi più ampiamente utilizzati. In questo metodo, il metallo fuso viene iniettato nello stampo ad altissima pressione (solitamente 10-175 MPa) utilizzando un pistone o uno stantuffo. Questa alta pressione assicura che il metallo fuso riempia tutte le aree dello stampo, dando origine a parti altamente precise e dettagliate con finiture superficiali lisce. Il processo è veloce, altamente automatizzato e adatto per grandi produzioni.

Pressofusione a bassa pressione

La pressofusione a bassa pressione è un processo in cui il metallo fuso viene lentamente forzato nello stampo a bassa pressione (da 0,1 a 1 MPa) da un forno di attesa situato sotto lo stampo. Il metallo viene spinto nello stampo attraverso un tubo montante, assicurando un riempimento regolare e controllato della cavità. Questo processo riduce al minimo la turbolenza e l’intrappolamento del gas, e come conseguenza si ottengono parti di qualità superiore con meno difetti. La pressofusione a bassa pressione è comunemente utilizzata per componenti di grandi dimensioni come ruote in alluminio, componenti del motore e parti strutturali, dove l’integrità strutturale e la precisione dimensionale sono cruciali.

Materiali idonei per la pressofusione

Quando si avvia un progetto di pressofusione, una delle decisioni più importanti è la scelta del materiale giusto. Esso deve essere in grado di resistere alle alte temperature e pressioni insite nel processo di pressofusione, soddisfacendo al contempo i requisiti funzionali e prestazionali dell’applicazione finale. Inoltre, è fondamentale scegliere un materiale compatibile con questo il metodo di pressofusione specifico che si intende utilizzare, poiché processi diversi potrebbero adattarsi meglio a metalli particolari.

Data la complessità di questi fattori, lavorare con un partner esperto in pressofusione può aiutarvi a garantire che prendiate la decisione migliore in base alle esigenze uniche del vostro progetto. Tra l’ampia gamma di materiali disponibili, le leghe di alluminio, magnesio e zinco sono quelle più comunemente utilizzate per la loro resistenza, leggerezza e versatilità.

Di seguito riportiamo un confronto tra i materiali da pressofusione più comunemente utilizzati, insieme alle caratteristiche principali e alle applicazioni più comuni.

Vantaggi della pressofusione

Quando si tratta di parti metalliche per la produzione in serie, la pressofusione è uno dei metodi più efficienti ed economici. È un processo che esiste da secoli, ma la sua popolarità è cresciuta negli ultimi anni in quanto i produttori cercano metodi per ridurre i costi di produzione.

Ecco alcuni vantaggi della pressofusione:

• Forme complesse: la pressofusione è un processo in grado di realizzare componenti con forme complesse e tolleranze ristrette
• Versatilità: il processo è flessibile e può essere utilizzato per colare una varietà di metalli, inclusi alluminio, zinco e magnesio
• Alto tasso di produzione: è un processo relativamente veloce, che può essere un vantaggio quando si necessita di un tempo di produzione ridotto
• Economico: il processo è anche relativamente a basso costo, il che lo rende un’opzione conveniente per molte applicazioni
• Ripetibilità: consente inoltre un elevato grado di ripetibilità, il che significa che le parti possono essere prodotte secondo specifiche ben precise.

Applicazioni della pressofusione

La pressofusione è utilizzata in una varietà di settori e applicazioni. Alcuni degli usi più comuni di questa lavorazione sono:

• Automotive: la pressofusione è ampiamente utilizzata nell’industria automobilistica. Viene spesso usata per creare blocchi motore, testate cilindri e scatole del cambio
• Industria elettrica: anche l’industria elettrica fa affidamento sulla pressofusione per una varietà di applicazioni. Le parti pressofuse vengono impiegate nella produzione di componenti elettrici come pannelli, quadri elettrici ed interruttori automatici
• Industria aerospaziale: l’industria aerospaziale è uno dei principali fruitori della pressofusione. Le parti prodotte vengono utilizzate nella produzione di componenti di aeromobili e veicoli spaziali
• Industria del bianco: il settore degli elettrodomestici utilizza questo processo per produrre parti pressofuse usate in molte apparecchiature
• Industria del mobile: la pressofusione trova impiego anche nell’industria del mobile. Viene spesso utilizzata per creare accessori per mobili come maniglie e pomelli

Molti altri settori utilizzano processi di pressofusione come l’industria medica, edile e dei giocattoli. È un processo versatile che può essere utilizzato per creare differenti parti e prodotti.

Iniziate a utilizzare la pressofusione

La pressofusione è un processo di produzione che esiste da secoli e continua ad essere popolare grazie alla sua versatilità e capacità di creare forme complesse. Il processo può essere utilizzato per creare parti metalliche per una varietà di settori, tra cui la produzione automobilistica, aerospaziale, dei mobili e degli elettrodomestici.

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