Macchine per stampaggio senza fiascae le macchine per lo stampaggio a muffola sono due tipologie principali di attrezzature utilizzate nella produzione di fonderia per la realizzazione di stampi in sabbia (stampi per getti). La loro principale differenza risiede nell'utilizzo di un muffola per contenere e supportare la sabbia di stampaggio. Questa differenza fondamentale comporta variazioni significative nei processi, nell'efficienza, nei costi e nelle applicazioni.
Differenze chiave
Concetto fondamentale:
Macchina per stampaggio a fiaschetta: richiede l'uso di una fiasca durante la realizzazione dello stampo. Una fiasca è una struttura metallica rigida (solitamente metà superiore e inferiore) utilizzata per contenere la sabbia di stampaggio, fornendo supporto e posizionamento durante lo stampaggio, la movimentazione, il ribaltamento, la chiusura (assemblaggio) e il versamento.
Macchina per stampaggio senza fiasche: non richiede l'uso delle tradizionali fiasche durante la realizzazione degli stampi. Utilizza una speciale sabbia per stampaggio ad alta resistenza (tipicamente sabbia autoindurente o sabbia argillosa altamente compattata) e un design preciso del modello per creare stampi con sufficiente resistenza e rigidità intrinseche. Ciò consente di maneggiare, chiudere e versare gli stampi senza la necessità di un supporto esterno per le fiasche.
Flusso del processo:
Macchina per stampaggio a fiaschetta:
Richiede la preparazione e la manipolazione dei contenitori (cope e drag).
Solitamente prevede prima di tutto la realizzazione dello stampo di trascinamento (riempimento e compattazione della sabbia nel pallone di trascinamento posizionato sul modello), il suo capovolgimento e quindi la realizzazione dello stampo di rinforzo sopra il trascinamento capovolto (posizionamento del pallone di rinforzo, riempimento e compattazione).
Richiede la rimozione del modello (separando il pallone dal modello).
Richiede la chiusura dello stampo (assemblando con precisione i contenitori di supporto e di trascinamento, solitamente utilizzando perni/boccole di allineamento dei contenitori).
Si versa il composto nello stampo chiuso (con i contenitori).
Dopo la colata e il raffreddamento, è necessario effettuare la sformatura (separando il getto, i canali di colata/i montanti e la sabbia dal contenitore).
I contenitori necessitano di pulizia, manutenzione e riutilizzo.
Macchina per stampaggio senza fiasca:
Non sono necessari contenitori separati.
Compatta simultaneamente gli stampi di rinforzo e di trascinamento direttamente su una piastra modello a doppia faccia appositamente progettata (cavità per entrambe le metà su una piastra) o su modelli di rinforzo e di trascinamento separati e perfettamente abbinati.
Dopo la compattazione, gli stampi di contenimento e di trascinamento vengono espulsi verticalmente o orizzontalmente e chiusi direttamente insieme con un allineamento preciso (affidandosi alle guide precise della macchina, non ai perni della staffa).
Si versa il composto nello stampo chiuso (senza contenitori).
Dopo la colata e il raffreddamento, lo stampo di sabbia viene rotto durante la fase di sformatura (spesso più facile grazie all'assenza di contenitori).
Vantaggi principali:
Macchina per stampaggio a fiaschetta:
Ampia adattabilità: adatto a getti di quasi tutte le dimensioni, forme, complessità e lotti (in particolare getti grandi e pesanti).
Requisiti di resistenza della sabbia inferiori: il pallone fornisce un supporto primario, quindi la resistenza intrinseca richiesta della sabbia di stampaggio è relativamente inferiore.
Investimento iniziale inferiore (macchina singola): le macchine per fiasche di base (ad esempio, jolt-squeeze) hanno una struttura relativamente semplice.
Macchina per stampaggio senza fiasca:
Efficienza produttiva molto elevata: elimina le fasi di manipolazione, ribaltamento e pulizia dei contenitori. Altamente automatizzato, con cicli di produzione rapidi (può raggiungere centinaia di stampi all'ora), particolarmente adatto alla produzione di massa.
Notevoli risparmi sui costi: Risparmio sui costi di acquisto, riparazione, stoccaggio e movimentazione dei contenitori; riduzione dello spazio occupato; riduzione del consumo di sabbia (rapporto sabbia/metallo inferiore); riduzione dei costi di manodopera.
Maggiore precisione dimensionale della fusione: la precisione di chiusura dello stampo è garantita da apparecchiature ad alta precisione, riducendo le discrepanze causate dalla distorsione del cilindro o dall'usura di perni/boccole; minore distorsione dello stampo.
Condizioni di lavoro migliorate: riduce l'intensità del lavoro e riduce al minimo polvere e rumore (elevata automazione).
Sistema di sabbia semplificato: Spesso si utilizza sabbia più uniforme e di alta qualità (ad esempio, sabbia non legata per schiuma persa, sabbia argillosa compattata ad alta pressione), semplificando la preparazione e il riciclaggio della sabbia.
Più sicuro: evita i rischi associati alla manipolazione di fiasche pesanti.
Svantaggi principali:
Macchina per stampaggio a fiaschetta:
Efficienza relativamente inferiore: più fasi di processo, tempi ausiliari più lunghi (soprattutto con palloni di grandi dimensioni).
Costi operativi più elevati: costi elevati per l'investimento, la manutenzione, lo stoccaggio e la movimentazione dei contenitori; consumo di sabbia relativamente più elevato (rapporto sabbia/metallo più elevato); necessità di più spazio a pavimento; necessità di più manodopera.
Precisione di fusione relativamente limitata: soggetta a precisione del cilindro, distorsione e usura di perni/boccole, con un rischio maggiore di disallineamento.
Maggiore intensità di lavoro, ambiente relativamente più povero: comporta compiti manuali pesanti come la manipolazione di fiasche, il ribaltamento, la pulizia e la polvere.
Macchina per stampaggio senza fiasca:
Investimento iniziale elevato: le macchine stesse e i loro sistemi di automazione sono in genere molto costosi.
Requisiti di sabbia molto elevati: la sabbia da stampaggio deve avere una resistenza eccezionalmente elevata, una buona fluidità e comprimibilità, spesso a un costo più elevato.
Elevati requisiti di modello: le piastre modello a doppia faccia o i modelli abbinati ad alta precisione sono complessi e costosi da progettare e produrre.
Adatto principalmente alla produzione di massa: i cambi di modello (piastra) sono relativamente macchinosi e meno economici per la produzione di piccoli lotti.
Limiti delle dimensioni di fusione: in genere più adatti per fusioni di piccole e medie dimensioni (sebbene esistano linee di fusione senza fiasca di grandi dimensioni, sono più complesse e costose).
È richiesto un rigoroso controllo del processo: richiede un controllo molto preciso sulle proprietà della sabbia, sui parametri di compattazione, ecc.
Applicazioni tipiche:
Macchina per stampaggio a fiaschetta: ampiamente utilizzata per la produzione di getti in pezzi singoli, piccoli lotti, più varietà, grandi dimensioni e pesi elevati. Alcuni esempi includono basamenti di macchine utensili, valvole di grandi dimensioni, componenti di macchinari edili, getti per applicazioni navali. Attrezzature comuni: macchine a compressione a scossa, macchine a compressione a scossa, macchine a compressione a fiaschetta, linee di stampaggio a piastra di accoppiamento a fiaschetta, linee di stampaggio ad alta pressione a fiaschetta.
Macchina per stampaggio senza staffa: utilizzata principalmente per la produzione in serie di getti di piccole e medie dimensioni, di forma relativamente semplice. È la scelta principale nei settori automobilistico, dei motori a combustione interna, dei componenti idraulici, dei raccordi per tubi e dell'hardware. Esempi tipici:
Macchine per la spremitura e lo stampaggio senza fiasca a divisione verticale: ad esempio, le linee DISAMATIC (DISA), il sistema senza fiasca più ampiamente utilizzato, altamente efficiente per fusioni di piccole/medie dimensioni.
Macchine per stampaggio senza staffa a divisione orizzontale: pur essendo rigorosamente "senza staffa" dopo la sverniciatura, a volte utilizzano un telaio di stampaggio (simile a una semplice staffa) durante la compattazione. Molto efficienti, sono comunemente utilizzate per blocchi motore e testate.
Tabella comparativa riassuntiva
| Caratteristica | Macchina per stampaggio a fiaschetta | Macchina per stampaggio senza fiasca |
| Caratteristica principale | Utilizza fiaschi | Non sono state utilizzate fiaschette |
| Supporto per stampi | Si affida a Flask | Si basa sulla resistenza della sabbia e sulla chiusura precisa |
| Flusso di processo | Complesso (Sposta/Riempi/Capovolgi/Chiudi/Scuoti i flaconi) | Semplificato (stampaggio diretto/chiusura/versamento) |
| Velocità di produzione | Relativamente più basso | Molto alto(Produzione di massa di abiti) |
| Costo per pezzo | Superiore (Borracce, Sabbia, Lavoro, Spazio) | Inferiore(Chiaro vantaggio nella produzione di massa) |
| Investimento iniziale | Relativamente inferiore (base) / alto (linea automatica) | Molto alto(Macchine e automazione) |
| Precisione di lancio | Moderare | Più alto(Precisione di chiusura garantita dalla macchina) |
| Requisiti di sabbia | Relativamente più basso | Molto alto(Resistenza, Fluidità, Comprimibilità) |
| Requisiti del modello | Modelli standard monofacciali | Piastre bifacciali/accoppiate ad alta precisione |
| Dimensione del lotto adatta | Pezzo singolo, piccolo lotto, grande lotto | Principalmente produzione di massa |
| Dimensione di fusione adatta | Praticamente illimitato (eccelle in grande/pesante) | Principalmente fusioni di piccole-medie dimensioni |
| Intensità del lavoro | Più alto | Basso(Alta automazione) |
| Ambiente di lavoro | Relativamente scarso (polvere, rumore, sollevamento di carichi pesanti) | Relativamente migliore |
| Applicazioni tipiche | Macchine utensili, valvole, macchinari pesanti, nautica | Ricambi auto, componenti motore, raccordi per tubi, ferramenta |
| Attrezzatura rappresentativa | Jolt-Squeeze, Flask Matchplate, Flask HPL | DISAMATICO (Divisione Vert.)ecc. |
In poche parole:
Richiede un pallone per supportare lo stampo di sabbia → Macchina per stampaggio a pallone → Flessibile e versatile, adatta a varie situazioni, ma più lenta e costosa.
Lo stampo in sabbia è resistente e rigido di per sé, non necessita di muffola → Macchina per stampaggio senza muffola → Estremamente veloce e a basso costo, ideale per piccole parti prodotte in serie, ma richiede investimenti elevati e maggiori barriere all'ingresso.
La scelta tra queste due soluzioni dipende dai requisiti specifici di fusione (dimensioni, complessità, dimensione del lotto), dal budget di investimento, dagli obiettivi di efficienza produttiva e dagli obiettivi di costo. Nelle fonderie moderne, la produzione di massa privilegia in genere le efficienti linee senza staffa, mentre le fusioni multivarietà/in piccoli lotti o di grandi dimensioni si affidano maggiormente allo stampaggio in staffa.
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Data di pubblicazione: 06-11-2025