La fusione in stampi non monouso utilizza stampi riutilizzabili che possono produrre centinaia o migliaia di pezzi prima di usurarsi. A differenza degli stampi monouso, questi stampi durevoli consentono di risparmiare tempo e denaro nella produzione di grandi volumi.
La fusione in stampi non riutilizzabili è un processo di fusione dei metalli che utilizza stampi riutilizzabili per creare parti metalliche. A differenza di altri metodi di fusione in cui si rompe lo stampo per estrarre il pezzo, questi stampi possono essere riutilizzati più volte.
Questi stampi sono in genere realizzati in materiali resistenti come acciaio, ferro o grafite. Possono resistere a temperature fino a 1,200 °C (650 °F) per la fusione di alluminio e anche più elevate per altri metalli.
Esistono diversi metodi di fusione a stampo non riutilizzabile. Ognuno ha i suoi punti di forza e funziona meglio per diversi tipi di pezzi.
La fusione in stampo permanente sfrutta la forza di gravità per riempire lo stampo con metallo fuso. Basta versare il metallo liquido nella parte superiore dello stampo e lasciare che la gravità faccia il resto.
Questo metodo è ideale per pezzi che necessitano di superfici lisce e dimensioni precise. La tolleranza tipica è di circa ±0.015 pollici (±0.38 mm).
Tra i componenti più comuni realizzati in questo modo rientrano pistoni per motori, ingranaggi grezzi e utensili da cucina. Il processo funziona particolarmente bene con leghe di alluminio, rame e magnesio.
La pressofusione è un processo ancora più sofisticato, in cui il metallo fuso viene spinto nello stampo ad alta pressione, che varia da 1,500 a 25,000 MPa (da 10 a 175 psi).
Esistono due tipi principali: camera calda e pressofusione a camera freddaLa camera calda è adatta ai metalli con punti di fusione più bassi, come zinco e piombo. Camera fredda gestisce metalli con punti di fusione più elevati, come alluminio e rame.
La pressofusione crea parti incredibilmente dettagliate con spessori di parete fino a 0.040 mm. È perfetta per realizzare forme complesse come blocchi motore per auto, alloggiamenti per utensili elettrici e macchinine giocattolo.
Colata centrifuga fa ruotare lo stampo mentre versa il metallo fuso. La forza di rotazione spinge il metallo contro le pareti dello stampo, creando parti cilindriche cave.
Questo metodo è perfetto per realizzare tubi, condotti e anelli. L'azione di rotazione aiuta anche a spingere le impurità verso il centro, ottenendo parti più pulite e resistenti all'esterno, dove è più importante.
Le velocità di centrifuga tipiche vanno da 300 a 3,000 giri al minuto. Più veloce è la centrifuga, più denso e resistente diventa il pezzo finale.
La fusione di metalli semisolidi avviene con metallo parzialmente fuso, contenente dal 30 al 65% di particelle solide. Il materiale scorre come il miele denso, ma mantiene una certa solidità strutturale.
Questa condizione unica consente pressioni di formatura inferiori rispetto alla pressofusione. I pezzi presentano una minore porosità e migliori proprietà meccaniche rispetto alle fusioni tradizionali.
La colata continua crea prodotti lunghi come barre, tubi e lamiere, versando continuamente il metallo attraverso uno stampo. Il metallo solidificato fuoriesce dal fondo, mentre il metallo fuso fresco entra dalla parte superiore.
Questo processo può durare giorni o addirittura settimane senza interruzioni. Le acciaierie lo utilizzano per produrre circa il 96% dell'acciaio mondiale, ovvero oltre 1.6 miliardi di tonnellate all'anno!
Rispetto ai vecchi processi batch, questo metodo consente di risparmiare energia e ridurre gli sprechi. Inoltre, crea prodotti più uniformi con una migliore qualità superficiale.
La differenza principale È semplice: gli stampi non usa e getta sono riutilizzabili, mentre quelli usa e getta vengono distrutti dopo ogni utilizzo. È come la differenza tra uno stampo in silicone che usi ripetutamente e un pirottino di carta per cupcake che butti via.
Fusione in stampo a perdere inclusi colata in sabbia, colata di investimentoe calchi in gesso. È necessario rompere questi stampi per estrarre il pezzo finito, quindi è necessario un nuovo stampo per ogni singolo pezzo.
Gli stampi non monouso costano di più all'inizio, a volte da 10 a 100 volte di più rispetto agli stampi monouso. Ma si ripagano da soli quando si producono grandi quantità di pezzi.
. finitura superficiale Un'altra grande differenza. I componenti realizzati con stampi non riutilizzabili hanno in genere una rugosità superficiale di 50-125 micropollici. I componenti realizzati con stampi riutilizzabili hanno una rugosità maggiore, pari a 250-500 micropollici.
Anche la velocità di produzione varia notevolmente. Uno stampo permanente può produrre un pezzo ogni 2-5 minuti. La fusione in sabbia dello stesso pezzo può richiedere dai 30 ai 60 minuti, inclusa la preparazione dello stampo.
Gli stampi non riutilizzabili sono più adatti per forme più semplici con meno sottosquadri. Gli stampi riutilizzabili possono gestire geometrie più complesse, poiché si rischia comunque di romperli. Ogni metodo ha la sua validità, a seconda di cosa si vuole realizzare e di quanti ne servono.
