Processo di lavorazione e specifiche tecniche dimacchina per stampaggio a fusione in sabbia
Preparazione dello stampo
Gli stampi in lega di alluminio di alta qualità o in ghisa sferoidale sono lavorati con precisione tramite sistemi CNC a 5 assi, ottenendo una rugosità superficiale inferiore a Ra 1,6 μm. Il design a spacco incorpora angoli di sformo (tipicamente 1-3°) e tolleranze di lavorazione (0,5-2 mm) per facilitare la sformatura. Le applicazioni industriali spesso impiegano stampi rivestiti con strati refrattari a base di zirconia per estendere la durata utile oltre i 50.000 cicli.
Riempimento e stampaggio con sabbia
Sabbia silicea legata chimicamente (85-95% SiO₂) viene miscelata con argilla bentonitica al 3-5% e acqua al 2-3% per ottenere una resistenza ottimale a verde. Macchine automatiche per lo stampaggio senza fiasca applicano una pressione di compattazione di 0,7-1,2 MPa, ottenendo una durezza dello stampo di 85-95 sulla scala B. Per le fusioni dei blocchi motore, prima della chiusura dello stampo vengono inserite anime temprate con silicato di sodio e CO₂ dotate di canali di sfiato.
Assemblaggio e fissaggio dello stampo
I sistemi di visione robotica allineano le metà dello stampo con una tolleranza di ±0,2 mm, mentre i perni di posizionamento ad incastro mantengono la registrazione del sistema di iniezione. I morsetti a C per impieghi gravosi esercitano una forza di serraggio di 15-20 kN, integrata da blocchi di peso per stampi di grandi dimensioni (>500 kg). Le fonderie utilizzano sempre più spesso il bloccaggio elettromagnetico per la produzione ad alto volume.
Versare
I forni tilt-pour controllati da computer mantengono il surriscaldamento del metallo a 50-80 °C al di sopra della temperatura del liquidus. I sistemi avanzati sono dotati di sensori di livello laser e valvole di flusso controllate da PID, garantendo una stabilità della velocità di colata entro ±2%. Per le leghe di alluminio (A356-T6), le velocità di colata tipiche variano da 1 a 3 kg/sec per ridurre al minimo la turbolenza.
Raffreddamento e solidificazione
Il tempo di solidificazione segue la regola di Chvorinov (t = k·(V/A)²), dove i valori di k variano da 0,5 min/cm² per sezioni sottili a 2,5 min/cm² per getti pesanti. Il posizionamento strategico di colonne montanti esotermiche (15-20% del volume del getto) compensa il ritiro nelle zone critiche.
Shakeout e pulizia
I trasportatori vibranti con accelerazione da 5 a 10 G separano il 90% della sabbia per il recupero termico. La pulizia multistadio prevede l'utilizzo di buratti rotanti per la sbavatura iniziale, seguita da una sabbiatura robotizzata con graniglia d'acciaio da 0,3 a 0,6 mm a 60-80 psi.
Ispezione e post-elaborazione
Le macchine di misura a coordinate (CMM) verificano le dimensioni critiche secondo gli standard ISO 8062 CT8-10. La tomografia a raggi X rileva difetti interni con una risoluzione fino a 0,5 mm. Il trattamento termico T6 per l'alluminio prevede la solubilizzazione a 540 °C ± 5 °C seguita da invecchiamento artificiale.
Vantaggi principali:
Flessibilità geometrica che consente strutture cave (ad esempio, giranti di pompe con spessore della parete di 0,5 mm)
Versatilità dei materiali che spazia dalle leghe ferrose a quelle non ferrose (dalla ghisa grigia HT250 al magnesio AZ91D)
Costi di attrezzaggio inferiori del 40-60% rispetto alla pressofusione per i prototipi
Limitazioni e mitigazioni:
Riduzione dell'intensità di lavoro tramite sistemi automatizzati di movimentazione della sabbia
Eliminazione delle muffe tramite tassi di recupero della sabbia dell'85-90%
Limitazioni della finitura superficiale (Ra 12,5-25μm) superate dalla lavorazione di precisione
Quanzhou Juneng Machinery Co.,Ltd. è una sussidiaria di Shengda Machinery Co.,Ltd. specializzata in attrezzature per la fusione. Un'impresa di ricerca e sviluppo ad alta tecnologia impegnata da tempo nello sviluppo e nella produzione di attrezzature per la fusione, macchine per stampaggio automatiche e linee di assemblaggio per la fusione.
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Data di pubblicazione: 28-08-2025