Introduzione
La pressofusione prevede il riscaldamento dei metalli in forma fusa prima di rimodellarli nelle forme e strutture desiderate in uno stampo. Questa tecnica di produzione è stata utilizzata già all'inizio del 1800 e, grazie a numerosi progressi, ha garantito la resa di parti con precisione dimensionale.
Questo articolo offre una panoramica completa della pressofusione, incluso il tipo, le fasi di produzione delle parti, le opzioni dei materiali, la finitura superficiale e altri aspetti complessi.
Cos'è la pressofusione?
La pressofusione è un processo di fabbricazione di parti che prevede la fusione di metalli e leghe prima di iniettarli in uno stampo prefabbricato. Negli stampi pressofusi, solitamente realizzati in alluminio o acciaio, il metallo liquefatto si raffredda e si solidifica nella forma prevista del pezzo.
Questi stampi sono solitamente realizzati utilizzando un altro processo come la lavorazione CNC e sono spesso monouso. Questa caratteristica rende la pressofusione un processo di produzione ad alta precisione, garantendo ripetibilità e parti che soddisfano requisiti di tolleranza ristretti.
Classificazione del processo di pressofusione
Sebbene esistano diversi processi di pressofusione, due di quelli più comuni vengono utilizzati nelle industrie manifatturiere. Sono i processi di pressofusione a camera alta e a camera fredda. In effetti, sono fondamentalmente lo stesso processo, con distinzioni specifiche.
Senza troppi indugi, esaminiamo i due processi di pressofusione.
Pressofusione a camera calda
La pressofusione a camera calda è il processo più rapido e comune. Tuttavia, è più adatto per metalli e leghe a basso punto di fusione come zinco, piombo e stagno. Il processo prevede l'iniezione del metallo già riscaldato e fuso direttamente nello stampo ad alta pressione, regolata da un sistema idraulico. Quando il metallo si raffredda e si solidifica nella forma desiderata nello stampo, il ciclo di fusione diventa più veloce.
Pressofusione a camera fredda
Poiché la pressofusione a camera calda è più comune e più veloce, per la pressofusione a camera fredda avviene il contrario. Inoltre, è la scelta più favorevole per i metalli ad alto punto di fusione, come le leghe di alluminio. Il processo prevede innanzitutto l'incanalamento del metallo fuso nella camera fredda prima di iniettarlo nello stampo a pressione estrema.
Il sistema idraulico utilizzato per mantenere l'alta pressione è simile per entrambi i metodi. Tuttavia, la pressofusione a camera fredda richiede una pressione significativamente più elevata rispetto alla pressofusione a camera calda. La pressofusione a camera fredda è il metodo migliore, considerando che è compatibile con più opzioni di metallo. Inoltre riduce la corrosione della macchina e il rischio di danneggiamento del sistema di pompaggio.
Le fasi della pressofusione
Indipendentemente dal tipo di camera di pressofusione con cui si lavora, l'operazione segue passaggi simili. Di seguito è riportata una rapida panoramica di tutte le fasi del processo di pressofusione.
Preparazione e bloccaggio dello stampo
Il primo passo è preparare lo stampo per la pressofusione. Questo passaggio è in realtà fondamentale, poiché gioca un ruolo cruciale nel risultato del processo. La riparazione dello stampo prevede la pulizia dello stampo per eliminare ogni impurità e la sua lubrificazione per una migliore iniezione ed espulsione dell'eventuale pressofuso. Dopo la preparazione dello stampo, serrare e fissare lo stampo per mantenere l'alta pressione.
Fusione e iniezione
Sebbene questo passaggio significhi sciogliere il metallo e versarlo nella camera di tiro, c'è una piccola distinzione. Dopo aver fuso il metallo ad alta temperatura e pressione, viene fatto passare in una camera calda o fredda, a seconda che si utilizzi. Successivamente il metallo viene iniettato nel sistema idraulico, sempre ad alta pressione.
Raffreddamento e solidificazione
Dopo l'iniezione, lo stampo pressofuso subisce generalmente una fase di raffreddamento ed un'eventuale solidificazione del suo contenuto. Questa fase è cruciale per la durabilità del pressofuso, da qui la necessità di un raffreddamento e di una solidificazione ottimali nella forma dello stampo progettato prima dell'espulsione.
emissione
Una volta solidificato, il produttore sblocca lo stampo, seguito dal meccanismo di espulsione, che spinge la fusione solida fuori dallo stampo.
Ritaglio e altra post-elaborazione
A questo punto, hai già la tua parte pressofusa. Pertanto, il produttore rimuove gli eccessi nell'abete rosso e nei traversi, compresi quelli nel prodotto finito. Utilizzare una sega o una matrice per garantire una rifinitura ottimale. Successivamente, è possibile impegnarsi in ulteriori operazioni di post-elaborazione come l'anodizzazione o la galvanica per migliorare ulteriormente le caratteristiche generali del prodotto.
Materiali comuni per la tecnica della pressofusione
Sebbene la pressofusione sia adatta a varie opzioni di metalli, è preferita per i metalli a basso punto di fusione. Questa caratteristica lo rende più comunemente utilizzato per i metalli non ferrosi. Di seguito è riportata una panoramica delle leghe metalliche standard compatibili con le tecniche di produzione della pressofusione.
Lega di alluminio
Esempi di leghe di alluminio per pressofusione includono ADC12, ADC1, A360, A380, A413, B390, EN AC 43500 e A356. Come l'alluminio standard, queste leghe sono note per il loro eccellente rapporto resistenza/peso, che le rende una buona scelta per la produzione di parti leggere che richiedono una notevole resistenza.
Inoltre, sono resistenti alla corrosione e hanno un'ottima conduttività termica, il che rende le leghe di alluminio eccellenti per la pressofusione. Inoltre, le pressofusioni di alluminio possono mantenere la stabilità dimensionale anche dopo aver sperimentato condizioni difficili.
Zinc Alloy,en
Le leghe di zinco tipiche per le parti pressofuse includono ZDC3 e ZDC5. Queste leghe di zinco sono note per il loro punto di fusione, che è inferiore a 800 gradi Fahrenheit. Questa proprietà li rende una scelta eccellente per la pressofusione. Inoltre, i getti pressofusi di zinco sono altamente duttili, hanno una buona conduttività termica e stabilità dimensionale, che li rendono adatti alla realizzazione di progetti complessi.
in lega di magnesio
La lega di magnesio standard per le parti pressofuse è AZ91D. La sua proprietà principale è la leggerezza, il che lo rende una scelta popolare per la creazione di componenti per l'industria aerospaziale, dove la bassa densità è un criterio fondamentale. Tuttavia, il magnesio viene generalmente utilizzato nella produzione a causa della sua infiammabilità.
Lega di rame
Esempi di leghe di rame per pressofusione includono H58, H59, H62, H65 e H68. Le leghe di rame sono note per le loro eccellenti proprietà conduttive. Inoltre, sono relativamente resistenti alla corrosione. Queste due caratteristiche li rendono una buona scelta per la realizzazione di pressofusi.
Opzioni di finitura superficiale e post-elaborazione per parti pressofuse
Le parti pressofuse sono compatibili con varie opzioni di finitura superficiale e post-elaborazione. Di seguito è riportata una breve panoramica delle diverse finiture adatte prodotto di pressofusione.
Sabbiatura
La sabbiatura, talvolta chiamata sabbiatura abrasiva, comporta la spinta di materiale abrasivo sulla superficie delle parti ad alta pressione. A seconda del suo utilizzo, potrebbe levigare una superficie ruvida, irruvidire una superficie liscia o semplicemente aiutare a mascherare imperfezioni e difetti della pressofusione. È abbastanza simile alla sabbiatura con perline.
Tuttavia, la sabbiatura è più aggressiva e crea rivestimenti più densi. Pertanto, è una scelta migliore per eliminare i contaminanti dalle superfici metalliche pressofuse. Tuttavia, entrambi servono applicazioni simili per migliorare le proprietà superficiali complessive di una parte, comprese l'estetica e la resistenza agli urti, ai graffi e alla corrosione.
Powder Coating
La verniciatura a polvere è una tipica operazione di finitura delle parti pressofuse. Implica l'applicazione di particelle di polvere caricate sulla superficie di un materiale. Tuttavia, garantisce il mascheramento di difetti e imperfezioni di fabbricazione, migliorando allo stesso tempo lo spessore, l'aspetto e le proprietà meccaniche.
Pertanto, il prodotto finito è più durevole e resistente ai graffi, agli urti e alla corrosione. Inoltre, la verniciatura a polvere è ecologica, poiché non utilizza né genera alcun materiale tossico o nocivo.
Verniciatura
La verniciatura è probabilmente la finitura superficiale più utilizzata per la sua semplicità. Si tratta di spruzzare vernici o talvolta smalto o lacca sulla superficie della parte finita. Il risultato finale di questa finitura superficiale è una parte più lucida ed esteticamente più accattivante.
Anodizzazione
L'anodizzazione è un altro processo che migliora la qualità superficiale di una superficie metallica pressofusa. Il processo prevede la creazione di una pellicola di ossido anodico sulla superficie del metallo, fornendo uno strato aggiuntivo di spessore e migliorando l'estetica. A differenza della finitura discussa in precedenza, è relativamente costosa.
Inoltre, è una finitura più standard per le parti in alluminio, sebbene anche altri metalli non ferrosi come lo zinco siano compatibili con questa finitura. Dopo questa finitura, il pezzo pressofuso risultante presenta un miglioramento estetico e di resistenza meccanica e chimica, aumentandone la durabilità.
Placcatura
La placcatura prevede la galvanica standard o il processo chimico. Entrambi i processi prevedono il rivestimento delle parti pressofuse con un altro metallo con proprietà meccaniche e chimiche migliorate, come la resistenza alla corrosione. La differenza principale è che mentre la corrente elettrica catalizza il processo di galvanica, i minerali catalizzano la placcatura chimica delle parti pressofuse.
Rivestimento in teflon
Il rivestimento in teflon è un processo di rivestimento chimico che prevede l'utilizzo di Teflon, un materiale plastico chimicamente noto come politetrafluoroetilene (PTFE). Il processo consiste nello spruzzare la superficie metallica con questa plastica impermeabile, che migliora la parte. La superficie risultante è non corrosiva e meno reattiva, fungendo da barriera meccanica che protegge la parte, garantendo una maggiore durata.
fecondazione
L'impregnazione è un altro processo di rivestimento, chiamato rivestimento di saturazione o sigillatura della porosità perché utilizza substrati porosi con una struttura contenente pori che penetrano nell'intero substrato. Il processo risultante garantisce il riempimento dei pori con materiali termoindurenti e polimeri di resina, rinforzando ulteriormente il materiale. Pertanto, il materiale pressofuso risultante viene migliorato con migliori proprietà meccaniche, chimiche e superficiali complessive.
I macchinisti e gli OEM devono pulire le parti fuse prima di intraprendere qualsiasi operazione di finitura. Sebbene la finitura superficiale aiuti a mascherare le impurità, è meglio ridurne o rimuoverne alcune, come olio e lubrificante, prima della finitura per migliorare ulteriormente la qualità della finitura.
Applicazioni di parti pressofuse
La pressofusione è un prodotto altamente versatile, adatto alla realizzazione di diverse strutture, comprese parti complesse. Questa caratteristica la rende una tecnica di produzione comune in vari settori. Di seguito è riportata una breve panoramica del suo utilizzo in alcune delle industrie più popolari a livello mondiale.
Industria automobilistica
La pressofusione è un processo tipico per la fabbricazione di componenti per l'industria automobilistica. Viene utilizzato per creare parti da semplici a complesse, come ingranaggi, blocchi motore e testate, giunti, connettori e componenti di trasmissione, tra le altre parti.
Industria aerospaziale
Grazie alla sua precisione relativamente elevata, versatilità ed efficienza economica, è adatto alla creazione di parti per l'industria aerospaziale. Produce parti che soddisfano specifici standard di qualità e sicurezza. Queste parti possono resistere a condizioni difficili, garantendo durata e specifiche di tolleranza ristrette.
Industria elettronica e dei beni di consumo
L'industria elettrica è un altro importante settore che utilizza prodotti di pressofusione per la realizzazione di vari elettrodomestici. Il processo di produzione viene utilizzato per creare componenti elettrici e domestici come quadri, interruttori automatici, aste di connessione, pistoni di compressori, quadri elettrici, ecc.
Settore medico
La pressofusione è in grado di creare parti che aderiscono agli standard FDA e alle normative di sicurezza, rendendolo un processo adatto per la fabbricazione di dispositivi e attrezzature mediche. Il processo viene utilizzato per creare strumenti e attrezzature mediche durevoli.
Altre applicazioni
Oltre a tutte le applicazioni sopra discusse, la pressofusione offre ancora applicazioni in vari settori, come la produzione di parti per mobili o altri componenti domestici. Ad esempio, viene utilizzato nella fabbricazione di hardware come rubinetti per lavelli, maniglie e pomelli per cassetti, maniglie per porte, giocattoli, involucri di utensili elettrici, dissipatori di calore, ecc.
Pro e contro della pressofusione
Questa sezione discuterà i pro e i contro della pressofusione nella produzione di parti e strutture.
Pro della pressofusione
La pressofusione è un processo di produzione comune a causa dei bassi costi di produzione e della facilità di produzione. Di seguito sono riportati i vantaggi più specifici della pressofusione.
- Consente la creazione di parti da semplici a complesse
- Meno costi di manodopera e attrezzature rispetto ad altri processi come la lavorazione meccanica
- Offre una produzione di alta precisione e mantiene specifiche di tolleranza strette
- Tassi di produzione rapidi ad alta efficienza
- È un processo altamente versatile adatto a vari tipi di metalli, tra cui alluminio, zinco, rame e magnesio.
- Ecologico, poiché la maggior parte dei materiali utilizzati per questo processo sono riciclabili
Contro della pressofusione
Di seguito sono riportati alcuni degli svantaggi di questo processo
- Inadatto per strutture in lamiera di grandi dimensioni
- A seconda della complessità della parte, la pressofusione potrebbe avere tempi di ciclo di produzione prolungati.
- Non adatto per metalli con punti di fusione elevati
Fattori che influiscono sui costi di pressofusione
La pressofusione è relativamente conveniente rispetto ad altri processi di produzione come la lavorazione meccanica e la stampa 3D. Tuttavia, alcuni criteri specifici possono aumentare i costi di produzione della pressofusione. \
Di seguito è riportata una panoramica di alcuni di questi fattori.
Costi di attrezzature e stampi
Indipendentemente dal processo di produzione, il costo dello stampo e dell’intera attrezzatura gioca un ruolo cruciale nel costo di produzione risultante. Per quanto riguarda la pressofusione, i produttori spesso devono prima fabbricare lo stampo prima di procedere alla pressofusione della parte. Pertanto, il processo di produzione per la creazione dello stampo pressofuso determinerà il costo.
Scelta del materiale
Il materiale selezionato per la pressofusione influisce anche sul costo di produzione. In genere alcuni materiali sono più costosi; ad esempio, l’alluminio è più costoso dell’acciaio al carbonio e il titanio è ancora più costoso dell’alluminio. Pertanto, utilizzando un materiale costoso, ci si aspetta un aumento complessivo del costo di produzione totale. Inoltre, alcuni materiali potrebbero richiedere più calore e pressione per essere pressofusi. In questo caso aumentano i costi di produzione attraverso la lavorazione.
Opzioni di finitura superficiale
Anche le operazioni di post-lavorazione richieste dal pressofuso influiscono sul costo di produzione. Ciò include le finiture di base, come la rifilatura, fino a quelle più estese, come la verniciatura e la galvanica. Pertanto, il costo effettivo di questa operazione influirà sul prezzo.
Mentre il taglio è previsto per lo più per tutti prodotti di pressofusione, i produttori possono migliorare l'aspetto attraverso ulteriori finiture, migliorando la durata della parte e i costi totali. Ad esempio, ti aspetti che la verniciatura costi meno della placcatura o di altre sofisticate finiture secondarie.
Tolleranza e requisiti di qualità
Tolleranze rigorose e standard di qualità influiscono sui costi di produzione. I produttori spesso richiedono attrezzature specializzate e finiture superficiali per garantire che le parti raggiungano tolleranze strette e requisiti di alta qualità. La produzione di queste parti richiede un’attenzione particolare, un monitoraggio più preciso e un’analisi della qualità, che comportano maggiori spese.
Dimensioni, peso e volume delle parti
Anche le dimensioni, il peso e la quantità richiesti di parti pressofuse influiscono sui costi. Ad esempio, le dimensioni e il peso determinano l'utilizzo del materiale, il tempo di produzione e il consumo di energia. Pertanto, componenti più estesi e più pesanti costeranno di più. Tuttavia, la produzione in grandi volumi può ridurre i costi per parte, poiché richiede gli stessi strumenti e le stesse specifiche, ma distribuisce i costi di produzione sui singoli componenti.
I servizi esperti di pressofusione di Zintilon
Sebbene la pressofusione sia relativamente semplice, il raggiungimento dei risultati desiderati richiede esperienza. Pertanto, dovresti collaborare con un servizio affidabile per garantire che la tua fabbricazione raggiunga tutte le specifiche di progettazione necessarie.
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Conclusione
La pressofusione è un processo vitale per la fabbricazione di parti metalliche. È altamente versatile, conveniente ed efficiente per la creazione di parti di diverse forme, strutture e standard di precisione. Queste proprietà lo rendono una tecnica di produzione preziosa per la produzione industriale. Questo articolo fornisce una revisione dettagliata di tutto ciò che devi capire sul processo prima di selezionarlo per la tua fabbricazione.
FAQs
Cos'è un pressofuso?
Un pressofuso si riferisce al risultato del processo di produzione della pressofusione. È un componente parziale in metallo prodotto mediante pressofusione.
Cos'è lo strumento di pressofusione?
Lo strumento di pressofusione si riferisce esplicitamente allo stampo o allo stampo in acciaio, che è parte integrante del processo di fusione. Lo stampo viene solitamente prefabbricato utilizzando un processo di produzione appropriato, che definisce la forma, il design, la struttura e altre specifiche del prodotto previsto.
In cosa differisce la pressofusione dallo stampaggio a iniezione?
Sebbene entrambi i processi condividano alcune somiglianze e alcuni potrebbero addirittura confonderli come lo stesso metodo, la pressofusione e lo stampaggio a iniezione sono distinti. La distinzione principale è che la pressofusione fabbrica parti metalliche, mentre lo stampaggio a iniezione è preferito per la creazione di parti in plastica.
Ottimo, insieme
