Panoramica completa delle materie prime utilizzate nelle fonderie e nelle loro funzioni V

1. Ghisa

• Funzione:
  • Materiale primario: La ghisa è il metallo più comunemente utilizzato nei processi di fusione, soprattutto nella produzione di ghisa. La ghisa contiene un'alta percentuale di carbonio (solitamente intorno al 2-4%).
  • Castabilità: La ghisa ha una buona fluidità e colabilità, che la rendono adatta alla fusione di parti di forma complessa.
  • Fonte di carbonio: La ghisa fornisce il carbonio essenziale necessario alla ghisa, che influenza direttamente la durezza, la fluidità e la qualità della superficie.

Usi comuni:

• Utilizzato principalmente per la produzione di ghisa grigia, ghisa duttile e ghisa malleabile.

2. Coke

• Funzione:
  • Carburante: Il coke è il combustibile primario utilizzato nel processo di fusione nelle fonderie. Fornisce il calore necessario per fondere i metalli, in particolare la ghisa o i minerali metallici.
  • Fonte di carbonio: Il carbonio contenuto nel coke viene rilasciato durante la fusione e fornisce il carbonio necessario per la produzione della ghisa.
  • Agente riducente: Il coke agisce anche come agente riducente durante il processo di fusione, rimuovendo l'ossigeno dal metallo, migliorandone così la purezza.

Usi comuni:

• Utilizzato negli altiforni o in altri forni fusori per fornire calore di combustione e rimuovere le impurità.

3. Elementi di lega

• Funzione:
  • Migliora le proprietà di fusione: Gli elementi di lega vengono utilizzati per modificare le proprietà della ghisa o dell'acciaio fuso, come resistenza, resistenza all'usura, resistenza alla corrosione e resistenza alle alte temperature.
  • Alterare la microstruttura: Vari elementi di lega influenzano la struttura del grano e la composizione di fase del metallo, influenzandone così le proprietà meccaniche.

Elementi comuni di lega e loro funzioni:

• Silicon (Si): Aumenta la fluidità e la colabilità e influenza la struttura della grafite nella ghisa. Comunemente utilizzato nella ghisa grigia e nella ghisa duttile.
• Manganese (MN): Migliora la resistenza e la durezza, rimuove le impurità di zolfo e ossigeno dal metallo. Utilizzato in acciaio fuso e ghisa speciale.
• Chromium (CR): Migliora la resistenza all'usura, la durezza e la resistenza alla corrosione, tipicamente utilizzato in getti resistenti all'usura o leghe ad alta temperatura.
• Nichel (NI): Migliora la tenacità, la robustezza e la resistenza alla corrosione, comunemente utilizzata nella ghisa duttile e nell'acciaio inossidabile.
• Molibdeno (MO): Migliora la resistenza alle alte temperature e alla fatica, spesso utilizzata nelle fusioni di acciaio resistenti al calore.
• Rame (Cu): Aumenta la resistenza alla corrosione e all'usura, utilizzato nelle leghe di alluminio e in specifici tipi di ghisa.

4. Colata di sabbia

• Funzione:
  • Materiale dello stampo: La sabbia da colata, mescolata con leganti, viene utilizzata per formare stampi in sabbia che trattengono il metallo fuso, garantendo la corretta forma della fusione.
  • Stabilità alle alte temperature: La sabbia da colata deve avere un'eccellente resistenza al calore per resistere alle alte temperature del metallo fuso.
  • Riutilizzabilità: La sabbia da colata di buona qualità è altamente riutilizzabile e mantiene le sue proprietà anche dopo molteplici utilizzi.

Tipi comuni di sabbia da colata:

• Sabbia silicea: La sabbia da colata più comune, con buona resistenza al calore, adatta alla maggior parte dei processi di colata.
• Sabbia di cromite: Utilizzato per getti ad alta temperatura o resistenti all'usura, con proprietà termiche superiori.
• Sabbia argillosa: Spesso utilizzato per fusioni di precisione o parti di forma complessa.

5. Leganti

• Funzione:
  • Aumenta la resistenza dello stampo: I leganti vengono miscelati con sabbia di colata per aumentare la resistenza dello stampo in sabbia, impedendone la rottura durante il processo di colata.
  • Migliora la stabilità: I leganti aiutano a mantenere la forma dello stampo, prevenendone la deformazione dovuta all'umidità o ad altri fattori.

Tipi comuni di leganti:

• Bentonite: Il legante più comunemente utilizzato con forti proprietà di adesione ed espansione, ampiamente utilizzato nella fusione della ghisa.
• Bicchiere d'acqua: Utilizzato nei processi di shell moulding per microfusioni.
• Resine: Utilizzato nella fusione di precisione per creare stampi ad alta resistenza adatti a forme complesse.

6. Rivestimenti

• Funzione:
  • Prevenire l'adesione del metallo: I rivestimenti vengono applicati sulla superficie dello stampo in sabbia per evitare che il metallo fuso si attacchi allo stampo, facilitando la rimozione della fusione.
  • Migliora la qualità della superficie: I rivestimenti riducono i difetti come fori di gas, crepe o inclusioni di sabbia, garantendo una superficie liscia sui getti.

Tipi comuni di rivestimenti:

• Rivestimenti di sol di silice: Utilizzato nella fusione di precisione per migliorare la finitura superficiale e l'accuratezza dimensionale dei getti.
• Rivestimenti per vetro ad acqua: Comunemente utilizzato per la ghisa ordinaria, offre buone proprietà di distacco dallo stampo e resistenza alle alte temperature.
• Rivestimenti in ceramica: Utilizzato per la produzione di getti con resistenza alle alte temperature e proprietà di usura.

7. Flussi

• Funzione:
  • Aiutare la fusione dei metalli: I flussi aiutano ad abbassare la temperatura di fusione dei metalli, migliorando l'efficienza del processo di fusione.
  • Rimuovere le impurità: I flussi reagiscono con le impurità nel metallo per formare scorie, rimuovendo zolfo, fosforo e ossigeno dal metallo.

Tipi comuni di flussi:

• Calcare (CaO): Flusso comunemente usato che reagisce con impurità come zolfo e fosforo, aiutando a purificare il metallo.
• Dolomite (CaMg(CO₃)₂): Utilizzato per rimuovere le impurità e migliorare la qualità del metallo durante la fusione.

8. Disossidanti

• Funzione:
  • Rimuovere l'ossigeno: I disossidanti vengono utilizzati per rimuovere l'ossigeno disciolto dai metalli fusi, prevenendo l'ossidazione e garantendo la purezza del metallo.

Tipi comuni di disossidanti:

• Alluminio (Al): Un disossidante comunemente usato che rimuove efficacemente l'ossigeno dai metalli fusi.
• Calcio (Ca): Forma ossido di calcio, che aiuta a rimuovere le impurità di ossigeno dal metallo.
• Silicon (Si): Utilizzato come disossidante nell'acciaio fuso per rimuovere l'ossigeno.

9. Liquidi refrigeranti

• Funzione:
  • Controllare la velocità di raffreddamento: I liquidi refrigeranti vengono utilizzati per regolare la velocità di raffreddamento dei getti, prevenendo difetti come cricche o distorsioni durante la solidificazione.

Tipi comuni di refrigeranti:

• Acqua: Il refrigerante più comune, che offre un'elevata efficienza di raffreddamento a basso costo.
• Oli refrigeranti: Utilizzato per processi di fusione più specializzati che richiedono una maggiore efficienza di raffreddamento e idoneità per ambienti ad alta temperatura.

10. Materiali a cera persa

• Funzione:
  • Produrre getti di precisione: I materiali a cera persa, come cera o schiuma, vengono utilizzati nel processo di shell moulding in cui lo stampo viene fuso dopo la fusione per fornire forme precise.

Materiali comuni a cera persa:

• Cera: Tipicamente utilizzato nel processo di fusione a cera persa per fusioni di precisione, fornendo una rappresentazione accurata della forma desiderata.
• Schiuma: Utilizzato nella fusione in schiuma per fusioni di precisione e di forma complessa che richiedono dettagli elevati.