Fonderia
La fonderia è la branca della metallurgia che si occupa dei processi produttivi che permettono di ottenere degli oggetti metallici tramite lafusione e la colata di metalli in apposite forme, ovvero degli oggetti cavi che daranno la forma al pezzo. Viene detta fonderia anche lostabilimento ove vengono svolte le suddette attività. I pezzi ottenuti vengono detti getti o fusioni. La fusione è una delle tecnologie di lavorazione tra le più antiche conosciute: i primi utensili rinvenuti, ottenuti tramite fonderia, risalgono al 4000 a.C. .
È possibile dividere il processo di fonderia in due macrocategorie:
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colata in forma transitoria, in cui la forma per creare il pezzo viene distrutta al termine del processo.
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colata in forma permanente, in cui la forma per creare il pezzo viene riutilizzata in un elevato numero di cicli produttivi.
Le leghe piu adatte al getto sono:
•Ghise
•Bronzi per getti
•Ottoni per getti
•Leghe leggere per getti
Fonderia in terra
Nel caso di colata in terra, il materiale utilizzato per realizzare la forma è una miscela di sabbia leganti additivi ed acqua. La tecnica operativa consiste nella pigiatura del materiale intorno ad un modello posto entro una staffa.
il modello riproduce la forma del pezzo da colare (ghisa,legno,plastica,cera).
La forma di terra viene distrutta per estrarre il getto ed è per questo che si dice che la forma è transitoria
Terra da fonderia
Le terre da fonderia devono possedere le seguenti caratteristiche:
•Refrattarietà: resistenza alle alte temperature
•Plasticità: lasciarsi plasmare per assumere la forma del modello
•Permeabilità: lasciarsi attraversare dai gas
•Coesione: conservare la forma del modello, senza lasciarsi sgretolare dalla spinta del metallo liquido
Le terre da fonderia sono generalmente miscele di:
•Sabbia silicea (che conferisce la refrattarietà)
•Leganti (es. argilla che rende possibile la coesione tra i granelli di silice)
•Additivi (sostanze carboniose che controllano l’espansione dei granelli e producono uno strato di gas protettivo, evitando i difetti)
•Agglomeranti (cemento,resine,betonite)
Il modello
Costituisce la riproduzione “corretta” del pezzo da fare, poiché la forma del modello deve esser maggiorata per compensare il ritiro dovuto al raffreddamento. Deve possedere angoli di spoglia per facilitare l’estrazione della terra, bordi arrotondati e sovrametallo.
Il ritiro dipende principalmente:
1. tipo di metallo costituente il getto
2. Spessore,lunghezza, geometria del getto
Le ghise grigie hanno un ritiro di 0,7-1,2%; le leghe Al-Si hanno un ritiro di 1,3%; i bronzi di 1,2-1,6%
La preparazione delle forme e delle anime
Si definisce “formatura” la preparazione delle forme transitorie destinate a ricevere una loro impronta in negativo,il metallo liquido che darà origine al getto.
•Le anime devono riempire gli spazi delle forme che il metallo fuso non deve occupare, al fine di lasciare nel pezzo fori e cavità. Le anime devono avere un elevata resistenza, permeabilità,refrattarietà, cedevolezza e buona sgretolabilità.
Le operazioni principali nella preparazione di una forma sono:
a) Posizionamento del modello
b) Inserimento della staffa
c) Immissione della sabbia
d) Pigiatura
e) Preparazione degli sfoghi per l’uscita del’aria
f) Chiusura della forma
g) Capovolgimento della forma ed estrazione del modello
h) Per la seconda metà si ripetono le operazioni precedenti inserendo le anime (se ci sono), si richiude la forma e si estraggono i canali di colata