Processo di lavoro 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, raggiungendo una rugosità superficiale inferiore a Ra 1,6 μm. Il design a due sezioni incorpora angoli di sformo (tipicamente 1-3°) e sovrametalli di lavorazione (0,5-2 mm) per facilitare l'estrazione dallo stampo. 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
La sabbia silicea legata chimicamente (85-95% SiO₂) viene miscelata con il 3-5% di argilla bentonitica e il 2-3% di acqua per ottenere una resistenza ottimale allo stato grezzo. Macchine automatiche per lo stampaggio senza staffa applicano una pressione di compattazione di 0,7-1,2 MPa, raggiungendo una durezza dello stampo di 85-95 sulla scala B. Per i blocchi motore, prima della chiusura dello stampo vengono inseriti nuclei induriti con silicato di sodio e CO₂ dotati di canali di sfiato.
Assemblaggio e fissaggio dello stampo
I sistemi di visione robotica allineano le due metà dello stampo con una tolleranza di ±0,2 mm, mentre i perni di posizionamento ad incastro mantengono la registrazione del sistema di colata. 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 di grandi volumi.
Versare
I forni a colata inclinata controllati da computer mantengono il surriscaldamento del metallo a 50-80 °C al di sopra della temperatura di liquidus. I sistemi più avanzati sono dotati di sensori di livello laser e valvole di flusso controllate da PID, che consentono di ottenere 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 canali di alimentazione esotermici (15-20% del volume del getto) compensa il ritiro nelle zone critiche.
Scuotimento e pulizia
I trasportatori vibranti con accelerazione di 5-10G separano il 90% della sabbia per il recupero termico. La pulizia a più fasi comprende buratti rotanti per la sbavatura iniziale, seguiti da sabbiatura robotizzata con abrasivo in acciaio da 0,3-0,6 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 la realizzazione di 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 la realizzazione di prototipi.
Limitazioni e misure di mitigazione:
Riduzione dell'intensità di lavoro grazie ai sistemi automatizzati di movimentazione della sabbia.
Lo smaltimento delle muffe viene gestito attraverso tassi di recupero della sabbia dell'85-90%.
I limiti della finitura superficiale (Ra 12,5-25 μm) vengono superati grazie alla lavorazione di precisione.
Quanzhou Juneng Machinery Co., Ltd. è una filiale di Shengda Machinery Co., Ltd. specializzata in attrezzature per la fusione. Si tratta di un'azienda high-tech di ricerca e sviluppo che da tempo si dedica allo sviluppo e alla produzione di attrezzature per la fusione, macchine automatiche per lo stampaggio e linee di assemblaggio per la fusione.
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Data di pubblicazione: 28 agosto 2025