Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia Metodi di fabbricazione Forma.

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1 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia Metodi di fabbricazione Forma transitoria Forma permanente Modello Anime (tasselli ) Forma Anime 38

2 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia Le anime: tipo transitorio 39 Requisiti - Cedevolezza locale - resistenza e rigidità - permeabilità Materiali costitutivi - Terra da fonderia - Metalli

3 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia Fabbricazione della forma in terra 40 Requisiti delle terre da fonderia - Refrattarietà - Coesione - Permeabilità - Scorrevolezza - Sgretolabilità Materiali - Terra naturale (argilla + silice) - Terra sintetica (argilla + silice + additivi)

4 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia Fasi della formatura 41

5 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia 42 Fasi della formatura

6 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia Caratteristiche della formatura in terra 43 - Peso massimo del getto ≈ 100 Kg - Finitura e precisione dimensionale scarse - Produttività delle macchine di formatura ≈ 20 pezzi/h - Possibilità di rigenero delle terre buone (40 - 70%) Formatura in fossa Getti di grandi dimensioni (fino a 100 t) Formatura manuale Impiego di sagome nel caso di pezzi assialsimmetrici

7 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia Formatura a guscio (la forma è costituita da un involucro sottile, il modello è in metallo) Shell Molding, hot-box o processo Crowning 44 Materiale - sabbia+resina termoindurente (3-10% in peso) ad alta temperatura Modello in metallo Piastra modello riscaldata (200°C) e connessa ad un involucro contenente la miscela Ribaltamento: contatto miscela-modello Ribaltamento per allontanare la resina non indurita Si smonta l’involucro e piastra in forno (315°C per circa 2 min) Ribaltamento

8 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia Formatura a guscio (la forma è costituita da un involucro sottile, il modello è in metallo) Shell Molding, hot-box o processo Crowning 44 Estrazione Caratteristiche - Peso massimo del getto ≈ 25 Kg - Finitura e toller. dimens. buone - Produttività buona (automatizz.) - Impossibilità di rigenero del materiale Variante: cold-box uso di resina termoindurente a temperatura ambiente Ribaltamento

9 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia Formatura in cera persa o microfusione (si realizza un pezzo per volta e poi si forma il grappolo) Materiali Modello transitorio (cera) Forma transitoria (ceramica) 45 Caratteristiche Precisione dimensionale molto buona Finitura superficiale molto buona Pezzi piccoli Produzione di piccola-media serie Modelli comunque complessi Conchiglia costosa Colata

10 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia Caratteristiche - forma in un’unica staffa - assenza di bave - parti in sottosquadro - assenza di anime - assenza di angoli di spoglia - riciclo totale della sabbia - possibile porosità - finitura superficiale modesta Modello stampaggio ad iniezione incollaggio delle diverse parti pezzo Polycast 46 Materiali Modello transitorio (polistirene) Forma transitoria (sabbia)

11 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia Tecniche di fusione in forma permanente Materiali delle conchiglie - acciai legati - ghise speciali Caratteristiche - Automatizzabilità - Qualità della struttura ( grana fine ) - Studio accurato dei canali di sfogo - Fluidità del metallo fuso - Pezzi di dimensioni medio-piccole 47 Conchiglie verniciate per: - controllo dei profili termici - controllo dello scorrimento del materiale - miglioramento della finitura superficiale - capacità di distacco del pezzo - aumento della durata della conchiglia

12 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia Colata in conchiglia per gravità 48  Anime di tipo transitorio o metalliche Criticità del sistema di colata

13 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia Colata in conchiglia sotto pressione Macchine a camera calda: iniettofusione Caratteristiche - Elevata produttività (≈ 500 pezzi/h) - Spessori sottili - Ottima finitura superficiale - Tolleranze ristrette - Materiale a punto di fusione basso (stagno, piombo, zinco, magnesio) - Peso max del getto = alcuni Kg 49

14 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia Macchine a camera fredda: pressofusione 50 Colata in conchiglia sotto pressione Caratteristiche - Elevata produttività (≈ 150 pezzi/h) - Spessori sottili - Ottima finitura superficiale - Tolleranze ristrette - Materiali a punto di fusione medio-alto - Peso max del getto: alcuni Kg

15 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia Colata centrifuga 51 Colata centrifuga pura CONCHIGLIA RAFFREDDATA  Colata semicentrifuga

16 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia Colata centrifuga: alcuni prodotti 52 Colata centrifuga multipla Finitura dei getti Sterratura  Smaterozzamento  Sbavatura

17 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia Difetti di fonderia 53 Schiacciamento Sollevamento staffa Disallineamento forma Disallineamento anima

18 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia 54 Difetti di fonderia Tensioni residue Incurvamento Cricche

19 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia 55 Origine delle tensioni residue ? Solido Incipiente solid. t 1 > t o toto

20 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia toto Metodi per ridurre le tensioni residue - Progettazione del prodotto - Processo - sistema di formatura - Trattamenti termici - ricottura - normalizzazione 56 - raffreddatori - coibenti

21 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fonderia Attitudine dei materiali alla fabbricazione per fusione Temperatura di fusione relativamente bassa (max 1500-1600 °C) Colabilità ( prova della spirale ) Omogeneità del getto Getto privo di difetti FUSIBILITA’ E COLABILITA’ 57