Prodotto di fusione di alluminio mediante fusione in sabbia

Pezzi fusi personalizzati in lega di alluminio in Cina dacolata in sabbiae processi di fusione in conchiglia.

Il termine Green Sand denota la presenza di umidità nella sabbia di formatura e indica che lo stampo non viene cotto o essiccato. La sabbia grezza viene estratta e quindi lavorata per conferirle una distribuzione coerente della granulometria. Durante la lavorazione per lo stampaggio, vengono aggiunte argille organiche per legare insieme i grani.

Una polvere di carbone (nota come carbone marino) viene aggiunta per controllare la qualità della fusione durante l'espansione della sabbia quando i metalli caldi vengono versati negli stampi. Vengono utilizzati anche altri additivi, come pece, cellulosa e farina di silice. L'additivo utilizzato dipende dal metallo fuso. La sabbia viene miscelata in un trituratore o miscelatore, dove l'acqua e gli additivi vengono miscelati con la sabbia.

La sabbia è quindi pronta per essere utilizzata per realizzare uno stampo. Esistono diversi metodi di stampaggio, ma tutti i metodi comprimono o compattano la sabbia contro un modello per creare un'impronta della parte da fondere. I modelli vengono separati dalle metà dello stampo o dalla torta dello stampo e lo stampo viene quindi chiuso creando una cavità parziale. I tipi di stampaggio vanno dallo stampaggio automatico ad alta pressione e ad alta velocità, allo stampaggio automatico di piastre di abbinamento, allo stampaggio automatico in matracci a tenuta stagna (utilizzato per stampi di grandi dimensioni) e allo stampaggio a compressione. Anche sul pavimento vengono realizzate delle forme di grandi dimensioni, pigiate a mano. Oggi, lo stampaggio avviene principalmente in modo automatico e gli stampi vengono posizionati su attrezzature per la movimentazione degli stampi per essere colati, per consentire ai getti di solidificarsi e raffreddarsi. Le configurazioni delle attrezzature per la movimentazione degli stampi includono linee di indicizzazione, linee di looping e linee di carrelli per stampi. La colata del metallo può essere eseguita automaticamente con un forno di colata o trasportata negli stampi in siviere. Le capacità delle siviere possono variare da 100 libbre fino a diverse tonnellate.

Dopo che il metallo nello stampo si è solidificato e raffreddato, lo stampo viene scaricato su un dispositivo di scuotimento che separa i getti dalla sabbia. Il processo di scuotimento può essere eseguito con un'ampia varietà di attrezzature. Il getto viene quindi spurgato (separato dal sistema di canali). Il sistema di canali viene utilizzato per introdurre il metallo nella cavità di colata. Il sistema di canali viene rimandato al reparto di fusione per il riutilizzo e i getti vengono inviati al processo di finitura. La sabbia viene riutilizzata dopo essere stata vagliata e raffreddata. Viene aggiunta anche nuova sabbia in base al rapporto tra la quantità di metallo versata in una data quantità di sabbia.

La finitura della fusione normalmente inizia con la granigliatura per rimuovere la sabbia attaccata alla fusione. L'area di finitura può essere altamente automatizzata, utilizzando robot e sistemi di visione, oppure può essere un semplice sistema manuale. I normali tipi di lavoro di finitura includono la molatura a mola, la molatura a nastro, il taglio con pressa, il taglio con sega, il taglio ad arco d'aria e la molatura a mano. Il metodo utilizzato dipende dal metallo fuso e dalle dimensioni della fusione.

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.

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

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.