Fasi del processo di produzione della fusione in sabbia
1. Creare modelli
Saranno necessari modelli in resina o alluminio per il processo di fusione in sabbia verde. Senza modelli la produzione dei getti sarà impossibile. A volte, i modelli in legno potrebbero essere utilizzati per la produzione di piccole quantità, ma per la produzione di massa, i modelli in resina o alluminio saranno più adatti.
2. Processo di stampaggio
Lo stampaggio della sabbia verde può essere effettuato tipicamente con tre metodi, tra cui lo stampaggio manuale, la macchina per lo stampaggio e l'attrezzatura per lo stampaggio automatica. Lo stampaggio manuale è un metodo di stampaggio tradizionale, ma esiste ancora perché consente di realizzare fusioni di grandi dimensioni a costi inferiori. Il metodo della macchina per lo stampaggio potrebbe far risparmiare manodopera e produrre pezzi fusi di migliore qualità, ma non può produrre pezzi fusi di grandi dimensioni a causa delle dimensioni limitate dei contenitori di sabbia.
3. Fusione e colata del ferro
La fusione potrebbe essere effettuata mediante forni ad induzione elettrica a media frequenza, che potrebbero mantenere la qualità buona e stabile rispetto ai forni tradizionali.
4. Sabbiatura e molatura
Dopo che i getti di ferro e sabbia verde sono stati estratti dagli stampi in sabbia, verrebbero trasferiti nelle fasi successive di granigliatura o pallinatura per rimuovere la sabbia e l'ossido all'esterno delle parti della fusione. Successivamente gli operatori taglieranno, puliranno e rettificheranno le teste di colata, le colonne montanti, le linee di giunzione e gli spigoli vivi.
Ulteriori lavorazioni come il trattamento termico, la lavorazione meccanica di precisione e il trattamento superficiale verrebbero eseguiti se i disegni o gli utenti finali lo richiedono.
L'alluminio e le sue leghe possono essere fusi e colati mediante pressofusione ad alta pressione, pressofusione a bassa pressione, fusione per gravità, fusione in sabbia, fusione a cera persa efusione a schiuma persa. Di solito, i getti in lega di alluminio hanno meno peso ma una superficie strutturale complessa e migliore.
Grado di alluminio pressofuso in diversi standard | |||||||||
AISI | W-stoff | DIN | BS | SS | AFNOR | JIS | UNI | EN | ISO |
A356 | 3.2371 | G-AlSi7Mg | LM25 | 4244 | A-S7G | AC4C | - | 42000 | AlSi7Mg |
- | 3.2373 | G-AlSi9Mg | - | - | - | - | - | - | - |
A360 | 3.2381 | G-AlSi10Mg | LM9 | 4253 | A-S10G | - | - | 43100 | AlSi10Mg |
A413.2 | 3.2581 | G-AlSi12 | LM6 | 4261 | A-S12U | AC3A | - | 44100 | AlSi12 |
A413.0 | 3.2582 | GD-AlSi12 | - | 4247 | - | - | - | - | - |
A413.1 | 3.2583 | G-AlSi12(Cu) | LM20 | 4260 | A-S12 | - | - | 47000 | AlSi12(Cu) |
- | 3.3561 | G-AlMg5 | LM5 | 4252 | A-SU12 | AC4A | - | 51300 | ALMg6 |
- | 3.5101 | G-MgZn4SE1Zr1 | MAG5 | - | G-Z4TR | - | - | - | - |
- | 3.5103 | MgSE3Zn2Zr1 | MAG6 | - | G-TR3Z2 | - | - | - | - |
- | 3.5106 | G-MgAg3SE2Zr1 | MAG 12 | - | SOL-Ag22,5 | - | - | - | - |
- | 3.5812 | G-MgAl8Zn1 | MAG1 | - | G-A9 | - | - | - | - |
- | 3.5912 | G-MgAl9Zn1 | MAG7 | - | G-A9Z1 | - | - | - | - |
355.1 | - | G-AlSi5 | LM16 | - | AS4GU | - | - | 45300 | ALSi5Cu1 |
A380 | - | G-AlSi8Cu3 | LM24 | 4250 | A-S9U3 | AC4B | - | 46500 | AlSi9Cu3(Fe)(Zn) |
319 | - | G-AlSi6Cu4 | LM21 | - | A-S5UZ | AC2A | - | 45000 | AlSi6Cu4 |
319.2 | - | G-AlSi6Cu4 | LM22 | - | A-S5U | AC2A | - | 45400 | AlSi5Cu3 |
Quale lega di alluminio fondiamo mediante il processo di fusione in sabbia:
• Lega di alluminio pressofuso secondo lo standard cinese: ZL101, ZL102, ZL104
• Lega di alluminio pressofuso di USA Stardard: ASTM A356, ASTM A413, ASTM A360
• Lega di alluminio fuso di altri standard: AC3A, AC4A, AC4C, G-AlSi7Mg, G-Al12
Unificato | Associazione alluminio | Durezza BHN | Carico di rottura a trazione, MPa | Carico di snervamento, MPa | Modulo di elasticità, GPa | Resistenza alla fatica, MPa |
A03550 | AA355.0 | 75-105 | 255 | 185 | 70.3 | 69.0 |
A03600 | AA360.0 | 75,0 | 300 | 170 | 71.0 | 138,0 |
A03800 | AA380.0 | 80,0 | 317 | 159 | 71.0 | 138,0 |
A03830 | AA383.0 | 75,0 | 310 | 152 | / | 145,0 |
A03840 | AA384.0 | 85,0 | 331 | 165 | / | 140,0 |
A03900 | AA390.0 | 120,0 | 280 | 240 | 81.2 | 140,0 |
A04130 | AA413.0 | 80,0 | 296 | 145 | 71.0 | 130,0 |
A04430 | AA443.0 | 30-60 | 145 | 48.3 | 71.0 | / |
A05180 | AA518.0 | 80,0 | 310 | 193 | 69.0 | 160,0 |
Caratteristiche dei getti in lega di alluminio:
• Le prestazioni di fusione sono simili a quelle delle fusioni di acciaio, ma le relative proprietà meccaniche diminuiscono in modo più significativo all'aumentare dello spessore della parete
• Lo spessore delle pareti dei getti non deve essere troppo grande e le altre caratteristiche strutturali sono simili a quelle dei getti di acciaio
• Leggero ma strutturale complesso
• I costi di fusione per kg dei getti di alluminio sono superiori a quelli dei getti di ferro e acciaio.
• Se prodotti tramite processo di pressofusione, il costo dello stampo e del modello sarebbe molto più elevato rispetto ad altri processi di pressofusione. Pertanto, i getti di alluminio pressofuso sarebbero più adatti per getti di grandi quantità impegnative.
Composizione chimica tipica della lega di alluminio per colata a cera persa secondo le specifiche nordamericane | ||||||||||||||
Grado di lega | Specifica | Al | Cu | Si | Zn | Mg | Cr | Fe | Mn | Ti | Ag | Be | Ni | P |
A356-T6 | AME 4218 | Bal | 0,20 | 6.5 - 7.5 | 0,10 | 0,25-0,45 | - | 0,20 | 0,10 | 0,20 | - | -- | - | - |
UN 357 | AMS 4219 | Bal | 0,20 | 6.5 - 7.5 | 0,10 | 0,40-0,70 | - | 0,20 | 0,10 | 0,04-0,20 | - | 0,04-0,07 | - | - |
F357 | AME 4289 | Bal | 0,20 | 6.5-7.5 | 0,10 | 0,40-0,70 | - | 0,10 | 0,10 | 0,04-0,20 | - | 0,002 | - | - |
E357 | AME 4288 | Bal | - | 6.5-7.5 | 0,10 | 0,55-0,60 | - | 0,10 | 0,10 | 0,10-0,20 | - | 0,002 | - | - |
A201 | AMS 4229 | Bal | 4.0-5.0 | 0,05 | - | 0,15-0,35 | - | 0,10 | 0,20-0,34 | 0,15-0,35 | 0,40-1,0 | - | - | - |
C355 | AMS 4215 | Bal | 1.0-1.5 | 4.5-5.5 | 0,10 | 0,40-0,60 | - | 0,20 | 0,10massimo | 0,20 | - | - | - | - |
A206 | AME 4235 | Bal | 4.2-5.0 | 0,05massimo | 0,05massimo | 0,20-0,35 | - | 0,10ma | 0,20-0,50 | 0,15-0,30 | - | - | 0,5massimo | - |
B206 | Bal | 4.2-5.0 | 0,05massimo | 0,05massimo | 0,15-0,35 | - | 0,10massimo | 0,20-0,50 | 0 1 0 | - | - | 0,5massimo | - |


