Colata in conchigliaè un processo in cui la sabbia miscelata con una resina termoindurente viene lasciata entrare in contatto con una piastra metallica riscaldata, in modo che attorno al modello si formi un guscio di stampo sottile e resistente. Quindi il guscio viene rimosso dal modello, il piviale e la resistenza vengono rimossi insieme e conservati in un pallone con il materiale di supporto necessario e il metallo fuso viene colato nello stampo.
Generalmente, per preparare la sabbia di shell moulding viene utilizzata sabbia secca e fine (da 90 a 140 GFN), completamente priva di argilla. La granulometria da scegliere dipende dalla finitura superficiale che si desidera sul getto. Una granulometria troppo fine richiede una grande quantità di resina, il che rende lo stampo costoso.
Le resine sintetiche utilizzate nello shell moulding sono essenzialmente resine termoindurenti, che si induriscono in modo irreversibile con il calore. Le resine più utilizzate sono le resine fenoliche formaldeide. Combinati con la sabbia, hanno un'altissima robustezza e resistenza al calore. Le resine fenoliche utilizzate nello shell moulding sono solitamente del tipo a due stadi, ovvero la resina ha un eccesso di fenolo e si comporta come un materiale termoplastico. Durante il rivestimento con la sabbia la resina viene combinata con un catalizzatore come l'esametilene tetrammina (hexa) in una proporzione compresa tra circa il 14 e il 16% in modo da sviluppare le caratteristiche termoindurenti. La temperatura di polimerizzazione per questi sarebbe di circa 150 C e il tempo richiesto sarebbe compreso tra 50 e 60 secondi.
Vantaggi del processo di fusione in conchiglia
1.Colate in conchigliasono generalmente più accurati dal punto di vista dimensionale rispetto alle fusioni in sabbia. È possibile ottenere una tolleranza di +0,25 mm per le fusioni in acciaio e +0. 35 mm per fusioni in ghisa grigia egetti di ghisa sferoidalein normali condizioni di lavoro. Nel caso di stampi a conchiglia con tolleranza stretta, è possibile ottenerla nell'intervallo da +0,03 a +0,13 mm per applicazioni specifiche.
2. Nei getti in conchiglia è possibile ottenere una superficie più liscia. Ciò è ottenuto principalmente dalla grana più fine utilizzata. Il range tipico di rugosità è dell'ordine da 3 a 6 micron.
3. Angoli di sformo inferiori a colate in sabbia, sono necessari negli stampi a conchiglia. La riduzione degli angoli di sformo può variare dal 50 al 75%, il che consente di risparmiare notevolmente sui costi del materiale e sui successivi costi di lavorazione.
4. A volte, nello shell moulding possono essere eliminate anime speciali. Poiché la sabbia ha un'elevata resistenza, lo stampo potrebbe essere progettato in modo tale che le cavità interne possano essere formate direttamente con la necessità di nuclei di conchiglia.
5. Inoltre, sezioni molto sottili (fino a 0,25 mm) del tipo di testate raffreddate ad aria possono essere facilmente realizzate mediante stampaggio a conchiglia a causa della maggiore resistenza della sabbia utilizzata per lo stampaggio.
6. La permeabilità del guscio è elevata e quindi non si verificano inclusioni di gas.
7. È necessario utilizzare una quantità molto piccola di sabbia.
8. La meccanizzazione è facilmente possibile grazie alla semplice lavorazione coinvolta nello stampaggio del guscio.
Limitazioni del processo di fusione in conchiglia
1. I modelli sono molto costosi e quindi risultano economici solo se utilizzati in produzioni su larga scala. In un'applicazione tipica, lo stampaggio in conchiglia diventa economico rispetto allo stampaggio in sabbia se la produzione richiesta è superiore a 15.000 pezzi a causa del costo del modello più elevato.
2. La dimensione del getto ottenuto tramite shell moulding è limitata. Generalmente si possono realizzare getti fino al peso di 200 kg, anche se in quantità minori si realizzano getti fino al peso di 450 kg.
3. Non è possibile ottenere forme altamente complicate.
4. Sono necessarie apparecchiature più sofisticate per la gestione dei pezzi stampati in conchiglia, come quelle richieste per i modelli metallici riscaldati.
Orario di pubblicazione: 25 dicembre 2020