Specifiche Tecniche
I processi di fonderia vengono suddivisi in due macro-categorie: la formatura in forma transitoria e la colata in forma permanente.
Specifiche Tecniche
I processi di fonderia vengono suddivisi in due macro-categorie: la formatura in forma transitoria e la colata in forma permanente.
I Processi di fonderia
La formatura in forma transitoria può avvenire con l’utilizzo di un modello permanente, ed è il caso della fonderia in terra dove lo stampo è composto da materiale refrattario, detto terra da fonderia, che alla fine del processo verrà rotto per poterne estrarre il pezzo, o di un modello consumabile, ed è il caso della colata a cera persa, che viene usato specialmente per i getti artistici.
Per quanto riguarda la colata in forma permanente, la forma, chiamata conchiglia, è realizzata in acciaio o in ghisa e non viene rotta nella fase di estrazione del prodotto. Il vantaggio di questo metodo è quello di poter usare la stessa forma in più cicli produttivi, avere una finitura superficiale migliore e la possibilità di automatizzare il processo.
I processi di colata in forma permanente si differenziano ulteriormente a seconda che la colata del metallo nella forma sia dinamica o statica. Nel caso della colata dinamica abbiamo la colata centrifuga, in cui si muove la forma, la colata sotto pressione o pressofusione, in cui si muove il metallo liquido, e la colata continua, in cui si muovono entrambi gli elementi. Per quanto riguarda invece la colata statica si parla di colata a gravità, situazione nella quale il metallo fuso viene versato nella conchiglia dall’alto, ed affluisce nella forma per effetto della forza di gravità.
Il processo di pressofusione, in cui il metallo fuso viene iniettato nella forma ad elevate pressioni, è altamente automatizzato; questo comporta tempi di ciclo molto brevi, da cui deriva un’elevatissima produttività. Il prodotto finito presenta una superficie ulteriormente migliorata dall’elevata pressione di colata, che di fatto fa aderire meglio il materiale alla forma.
Le leghe di alluminio
Una lega il cui costituente principale è l’alluminio e la massa volumica non è maggiore di 3 kg/dm³ viene denominata “lega leggera”.
Tra le proprietà più importanti delle leghe di alluminio vi sono senza dubbio le caratteristiche meccaniche. Per alcune leghe i valori del limite di snervamento e del carico di rottura si avvicinano a quelli di alcuni acciai; il basso modulo di elasticità costituisce un ulteriore vantaggio, data la considerevole deformabilità che esso permette. La massa volumica, equivalente a circa un terzo di quella dell’acciaio, risulta però la caratteristica di maggiore importanza, in quanto consente un considerevole alleggerimento delle strutture, valutabile sino al 50% rispetto a costruzioni simili in acciaio. Inoltre l’elevata generale resistenza alla corrosione permette una notevole durata delle costruzioni, le quali, tra l’altro, dato il gradevole aspetto esteriore del materiale non necessitano di verniciatura.
L’impiego delle leghe d’alluminio nell’industria è cresciuto in maniera esponenziale con il passare degli anni.
I principali campi di applicazione sono:
- campo aeronautico: le leghe leggere sono estesamente utilizzate a causa dell’importanza che riveste il peso strutturale in questo particolare settore.
- applicazioni motoristiche: le leghe leggere vengono utilizzate soprattutto per quanto concerne le parti tiepide del motore, ovvero la cui temperatura non supera il limite di 250 °C.
- campo ferroviario.
- telai di biciclette: ricorrendo all’utilizzo di leghe leggere, è possibile costruire telai più rigidi e meno pesanti.
- serbatoi e tubi in pressione: l’elevata duttilità, anche a bassa temperatura, e la buona resistenza a corrosione delle leghe d’alluminio, rendono questo tipo di soluzione ideale.
- accessori da cucina.
- infissi e altre applicazioni domestiche: largamente diffusi ad esempio infissi in alluminio anodizzato o in alluminio verniciato.
Influenza degli elementi presenti nelle leghe leggere:
RAME (presente in percentuale tra il 3 e il 4%) | • Aumenta, proporzionalmente alla sua quantità, la durezza e il carico di rottura a trazione; • Migliora la lavorabilità alle macchine utensili;• Diminuisce la resistenza a corrosione. |
MAGNESIO(presente in percentuale tra il 3 e il 4%, più raramente raggiunge il 10%) | • Aumenta la durezza e il carico di rottura a trazione; • Migliora la duttilità, la lavorabilità alle macchine utensili e la resistenza alla corrosione; • In fonderia la presenza del magnesio è negativa per la sua ossidabilità; inoltre i getti sono soggetti ad elevata contrazione durante il raffreddamento. |
SILICIO | • Aumenta il carico di rottura a trazione;• Diminuisce, anche se leggermente, la resistenza alla corrosione;• Diminuisce notevolmente la lavorabilità alle macchine utensili. |
MANGANESE | • Aumenta il carico di rottura a trazione e la resilienza; • Migliora la resistenza alla corrosione e la duttilità. |
ZINCO | • Aumenta il carico di rottura a trazione;• Aumenta la deformabilità;• Diminuisce fortemente la resistenza alla corrosione;• Aumenta la fragilità a caldo. |
FERRO | • Migliora le proprietà meccaniche a temperature elevate;• Riduce la fragilità a caldo; |
Di seguito le caratteristiche delle principali leghe utilizzate in fonderia.
Tipo Lega | Descrizione Lega | |||
Denominazione | Simboli chimici | Metodo di colata | Dettagli | |
AlCu | EN AB – 21000 | AlCu4MgTi | Conchiglia ( F-T4 ) | Scheda Tecnica |
EN AB – 21100 | AlCu4Ti | Conchiglia ( T6-T64 ) | Scheda Tecnica | |
AlSiMgTi | EN AB – 41000 | AlSi2MgTi | Conchiglia ( F-T6 ) | Scheda Tecnica |
AlSi7Mg | EN AB – 42000 | AlSi7Mg | Conchiglia ( F-T6-T64 ) | Scheda Tecnica |
EN AB – 42100 | AlSi7Mg0,3 | Conchiglia ( T6-T64 ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 42200 | AlSi7Mg0,6 | Conchiglia ( T6-T64 ) | Scheda Tecnica | |
AlSi10Mg | EN AB – 43000 | AlSi10 Mg(a) | Conchiglia ( F-T6-T64 ) | Scheda Tecnica |
EN AB – 43100 | AlSi10 Mg(b) | Conchiglia ( F-T6-T64 ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 43200 | AlSi10 Mg(Cu) | Conchiglia ( F-T6 ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 43300 | AlSi9Mg | Conchiglia ( T6-T64 ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 43400 | AlSi10Mg(Fe) | Pressione ( F ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 43500 | AlSi10MnMg | Pressione ( F-T4-T5-T6-T7 ) | Scheda Tecnica | |
AlSi | EN AB – 44000 | AlSi11 | Conchiglia ( F ) | Scheda Tecnica |
EN AB – 44100 | AlSi12(b) | Conchiglia-Pressione ( F ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 44200 | AlSi12(a) | Conchiglia ( F ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 44300 | AlSi12(Fe) | Pressione ( F ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 44400 | AlSi9Mg | Conchiglia-Pressione ( F ) | Scheda Tecnica | |
AlSi5Cu | EN AB – 45000 | AlSi6Cu4 | Conchiglia ( F ) | Scheda Tecnica |
EN AB – 45100 | AlSi5Cu3Mg | Conchiglia ( T4-T6 ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 45200 | AlSi5Cu3Mn | Conchiglia ( F-T6 ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 45300 | AlSi5Cu1Mg | Conchiglia ( F-T4-T6 ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 45400 | AlSi5Cu3 | Conchiglia ( T4 ) | Scheda Tecnica | |
AlSi9Cu | EN AB – 46000 | AlSi9Cu3(Fe) | Pressione ( F ) | Scheda Tecnica |
EN AB – 46100 | AlSi11Cu2(Fe) | Pressione ( F ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 46200 | AlSi8Cu3 | Conchiglia-Pressione ( F ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 46300 | AlSi7Cu3Mg | Conchiglia ( F ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 46400 | Al Si9Cu1Mg | Conchiglia ( F-T6 ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 46500 | AlSi9Cu3(Fe)(Zn) | Pressione ( F ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 46600 | AlSi7Cu2 | Conchiglia ( F ) | Scheda Tecnica | |
AlSi(Cu) | EN AB – 47000 | AlSi12(Cu) | Conchiglia ( F ) | Scheda Tecnica |
EN AB – 47100 | AlSi12Cu1(Fe) | Pressione ( F ) | Scheda Tecnica | |
AlSiCuNiMg | EN AB – 48000 | AlSi12CuNiMg | Conchiglia ( F-T5-T6 ) | Scheda Tecnica |
AlMg | EN AB – 51000 | AlMg3(b) | Conchiglia ( F ) | Scheda Tecnica |
EN AB – 51100 | AlMg3(a) | Conchiglia-Pressione ( F ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 51200 | AlMg9 | Pressione ( F ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 51300 | AlMg5 | Conchiglia ( F ) | Scheda Tecnica | |
EN AB – 51400 | AlMg5(Si) | Conchiglia ( F ) | Scheda Tecnica | |
AlZnMg | EN AB – 71000 | AlZn5Mg | Conchiglia ( T1 ) | Scheda Tecnica |
EN AB – 71000 | AlZn10Si8Mg | Conchiglia-Pressione ( T1) | Scheda Tecnica | |
AlSiMnMg | EX UNI 3054 | GAlSi 4,5 Mn Mg | Conchiglia ( F-T6 ) | Scheda Tecnica |
Trattamenti termici
F | grezzo |
T | trattato termicamente |
T1 | tempra di soluzione dipendente dal raffreddamento nella forma ed invecchiamento naturale |
T4 | tempra di soluzione in acqua ed invecchiamento naturale |
T5 | tempra di soluzione in acqua ed invecchiamento artificiale o stabilizzazione |
T6 | tempra di soluzione dipendente dal raffreddamento nella forma ed invecchiamento artificiale pieno |
T64 | tempra di soluzione dipendente dal raffreddamento nella forma ed invecchiamento artificiale blando |
T7 | tempra di soluzione in acqua e stabilizzazione |