Fusione VS Forgiatura

Ci sono una varietà di processi di produzione per produrre aparte metallica personalizzata.Ognuno ha la sua serie di vantaggi e svantaggi.Alcuni dei fattori importanti che influenzano la selezione di un processo includono quanto segue:
- Quantità del materiale richiesto
- Progettazione della parte metallica
- Tolleranze richieste
- Specifiche del metallo
- Finitura superficiale richiesta
- Costi di attrezzaggio
- Economia della lavorazione rispetto ai costi di processo
- Requisiti di consegna

Casting
Il processo di colata consiste nel versare o iniettare metallo fuso in uno stampo contenente una cavità con la forma desiderata delfusioni.I processi di colata dei metalli possono essere classificati in base al tipo di stampo o alla pressione utilizzata per riempire lo stampo con metallo liquido.Se dal tipo di stampo, il processo di colata potesse essere classificato in colata in sabbia, microfusione e pressofusione di metalli;mentre se dalla pressione utilizzata per riempire lo stampo, il processo di colata potrebbe essere suddiviso in colata a gravità, colata a bassa pressione e colata ad alta pressione.

Fondamenti di casting
La colata è un processo di solidificazione.Pertanto, la microstruttura può essere ottimizzata, come la struttura del grano, le trasformazioni di fase e la precipitazione.Tuttavia, anche difetti come porosità da ritiro, cricche e segregazione sono intimamente legati alla solidificazione.Questi difetti possono portare a proprietà meccaniche inferiori.Spesso è necessario un successivo trattamento termico per ridurre le sollecitazioni residue e ottimizzare le proprietà meccaniche.

Vantaggi della fusione:
- I prodotti di colata di metalli grandi e complessi sono facili.
- Elevato tasso di produzione, in particolare dalla linea di stampaggio automatica.
- La flessibilità del design è disponibile e più adatta.
- Diversi metalli disponibili: ghisa grigia, ghisa sferoidale, acciaio al carbonio, acciaio legato,acciaio inossidabile, leghe di alluminio, ottone, bronzo e leghe di zinco.

Svantaggi della fusione:
- Difetti all'interno dei getti
- Porosità da ritiro
- Proiezioni metalliche
- Crepe, strappi a caldo, chiusure a freddo
- Laps, ossidi
- Errori di funzionamento, volume insufficiente
- Inclusioni
- Richiede un attento controllo del processo e ispezioni (potrebbe verificarsi porosità)
Forgiatura
La forgiatura è un processo di produzione in cui il metallo viene modellato dalla deformazione plastica sotto grande pressione in parti ad alta resistenza.A seconda che venga utilizzato lo stampo di forgiatura, il processo di forgiatura è suddiviso in forgiatura aperta e forgiatura chiusa.Ma se dalla temperatura del metallo forgiato e della lega prima della forgiatura, il processo di forgiatura potrebbe essere suddiviso in forgiatura a freddo, forgiatura a caldo e forgiatura a caldo.

Fondamenti di forgiatura
La forgiatura o la formatura a freddo sono processi di formatura dei metalli.Non vi è alcuna fusione e conseguente solidificazione.La deformazione plastica produce un aumento del numero di dislocazioni con conseguente maggiore stato di sollecitazione interna.In effetti, l'incrudimento è attribuito all'interazione delle dislocazioni con altre dislocazioni e altre barriere (come i bordi dei grani).Contemporaneamente, la forma dei cristalli primari (dendriti) cambia dopo la lavorazione plastica del metallo.

Vantaggi della forgiatura:
- Buone proprietà meccaniche (resistenza allo snervamento, duttilità, tenacità)
- Affidabilità (usata per parti critiche)
- Nessun trattamento con metalli liquidi

Svantaggi della forgiatura:
- Muori senza riempimento
- Muori fallito
- Forma limitata quando sono richiesti sottosquadri o sezioni animate
- Costo complessivo generalmente superiore al casting
- Spesso sono necessari più passaggi

Possiamo distinguere la lavorazione a caldo dalla lavorazione a freddo.La lavorazione a caldo viene eseguita al di sopra della temperatura di ricristallizzazione;al di sotto di esso viene eseguita la lavorazione a freddo.Nella lavorazione a caldo l'indurimento per deformazione e la struttura del grano distorta vengono eliminati molto rapidamente dalla formazione di nuovi grani privi di deformazioni come risultato della ricristallizzazione.La rapida diffusione a temperature di esercizio calde favorisce l'omogeneizzazione della preforma.La porosità iniziale può anche essere significativamente ridotta, alla fine completamente guarita.I fenomeni metallurgici come l'incrudimento e la ricristallizzazione sono importanti perché questi cambiamenti nella struttura determinano un aumento della duttilità e della tenacità rispetto allo stato fuso.

Una cosa importante da tenere a mente è che la qualità dei materiali e il trattamento termico possono essere un fattore più importante della differenza tra fusione e forgiatura in alcuni casi.