In breveLa differenza tra pressofusione e fusione in gravità sta nella forza che riempie lo stampo. Nella pressofusione l’alluminio fuso viene iniettato ad alta pressione in uno stampo d’acciaio; nella fusione in gravità viene versato e riempie la forma per il proprio peso, in conchiglia metallica o in sabbia. Da qui dipendono spessori, precisione, cadenze, costi degli stampi e volumi convenienti.Differenza tra pressofusione e fusione in gravità: come si riempie lo stampoPressofusione e fusione in gravità si distinguono per il modo in cui il metallo fuso entra nella cavità: per pressione nel primo caso, per gravità nel secondo. Nella pressofusione una macchina inietta la lega nello stampo ad alta velocità e mantiene la pressione fino alla solidificazione. Nella fusione in gravità il metallo viene colato da una siviera o da un crogiolo e riempie la forma per il proprio peso, senza pressione esterna.La fusione in gravità può avvenire in due tipi di forma:in conchiglia, cioè in uno stampo metallico permanente, riutilizzabile per molti cicli;in sabbia, con una forma a perdere che viene distrutta per estrarre il getto.Esiste anche una via intermedia, la fusione a bassa pressione, in cui il metallo viene spinto lentamente nello stampo con una pressione molto inferiore a quella della pressofusione: un processo più lento, adatto a volumi inferiori.Come funziona la pressofusione ad alta pressioneNella pressofusione ad alta pressione (HPDC, high pressure die casting) l’alluminio fuso viene iniettato ad alta pressione e velocità in uno stampo d’acciaio chiuso da una pressa. Il ciclo è veloce e altamente automatizzato.Lo stampo, in due metà, viene chiuso dalla pressa con una forza di chiusura espressa in tonnellate.La lega fusa viene dosata nella camera di iniezione: per l’alluminio si usano macchine a camera fredda, perché la camera calda si impiega per leghe a basso punto di fusione come zinco e magnesio.Il pistone inietta il metallo ad alta velocità e mantiene la pressione durante la solidificazione.Lo stampo si apre, il getto viene estratto e passa alla tranciatura delle bave e alle lavorazioni successive.L’alta pressione permette di riempire pareti sottili e geometrie ricche di dettagli, con buona finitura superficiale e tolleranze strette. Il limite tipico è l’aria che resta intrappolata nella cavità durante il riempimento veloce: può formare porosità sotto la superficie del getto, che vanno tenute sotto controllo con la progettazione dello stampo, il sottovuoto e i controlli radiografici.Come funziona la fusione in gravità in conchigliaNella fusione in gravità in conchiglia il metallo fuso viene versato in uno stampo metallico permanente e lo riempie senza pressione applicata. Il riempimento è più lento e meno turbolento: per questo i getti presentano in genere meno porosità e possono essere trattati termicamente.La conchiglia è più semplice e meno costosa di uno stampo per pressofusione, che deve invece resistere alle forze di iniezione. In cambio le cadenze sono più basse e le pareti devono essere più spesse. Il processo si presta a pezzi anche di grandi dimensioni in serie medio-piccole, con proprietà meccaniche migliori rispetto alla fusione in sabbia.Come funziona la fusione in sabbiaNella fusione in sabbia la forma è ricavata in sabbia attorno a un modello e viene distrutta a ogni getto; il metallo la riempie per gravità. Il modello può essere in legno, resina o metallo, e l’attrezzatura costa molto meno di uno stampo metallico.La sabbia permette pezzi piccoli o molto grandi, semplici o complessi, anche in esemplari singoli. Il prezzo di questa flessibilità è una precisione dimensionale inferiore e superfici più ruvide; inoltre la forma va rifatta a ogni getto. È una scelta economica per piccoli lotti, pezzi unici e prototipi di forma.Pressofusione, gravità e sabbia a confrontoLa tabella confronta i tre processi per i criteri che contano nella scelta di un fornitore di getti in alluminio. È un confronto qualitativo: i valori reali dipendono sempre da lega, geometria e impianto.CriterioPressofusione (alta pressione)Fusione in gravità (conchiglia)Fusione in sabbiaRiempimento dello stampoIniezione ad alta pressione e velocitàColata per gravitàColata per gravitàStampoAcciaio, permanente, progettato per resistere alla pressioneMetallico, permanente, più sempliceIn sabbia, a perdereCosto dell’attrezzaturaIl più altoIntermedioIl più bassoVolumi convenientiGrandi serieSerie medio-piccolePezzi singoli e piccoli lottiSpessore delle paretiIl più sottileMaggioreMaggioreFinitura superficialeLa miglioreBuonaPiù ruvidaPrecisione dimensionaleLa più altaBuonaInferioreCadenza produttivaLa più alta, processo automatizzatoIntermediaBassa: la forma va rifatta a ogni gettoPorositàRischio di aria intrappolata, ridotto dal sottovuotoPiù bassa, riempimento meno turbolento—Lavorazioni meccanicheSovrametalli ridottiSovrametalli maggioriSovrametalli maggioriVantaggi e limiti di ciascun processoNessun processo è migliore in assoluto: la pressofusione vince su volumi, precisione e pareti sottili, la gravità su integrità del getto e costi d’attrezzatura, la sabbia su flessibilità e piccole quantità.PressofusioneVantaggi: cadenze elevate e processo automatizzato, pareti sottili, dettagli fini, ottima finitura, costo per pezzo che scende con i volumi, sovrametalli ridotti.Limiti: investimento iniziale nello stampo elevato, poco adatta ai piccoli lotti, porosità da aria intrappolata da gestire, trattamenti termici spesso non possibili con il processo convenzionale.Fusione in gravità in conchigliaVantaggi: stampi più economici, getti con meno porosità, trattabili termicamente, adatti anche a pezzi grandi.Limiti: cadenze più basse, pareti più spesse, finitura e tolleranze meno spinte.Fusione in sabbiaVantaggi: attrezzatura economica, grande libertà di dimensioni, ideale per pezzi unici e piccoli lotti.Limiti: precisione e finitura inferiori, sovrametalli e lavorazioni meccaniche maggiori, forma da rifare a ogni getto.Come scegliere il processo giusto per il tuo componenteLa scelta tra pressofusione e fusione in gravità parte dai volumi annui e dai requisiti del pezzo, non dal processo. Questi sono i criteri principali da valutare.Volumi e durata del progetto: con serie elevate e pluriennali il costo dello stampo per pressofusione si ammortizza e il costo per pezzo diventa il più basso.Spessori e geometria: pareti sottili, nervature e dettagli fini spingono verso la pressofusione.Requisiti meccanici: se serve un trattamento termico, valuta con il fornitore la fusione in gravità, la bassa pressione o la pressofusione sottovuoto.Tenuta e porosità: per componenti che devono superare prove di tenuta, verifica come il fornitore controlla la porosità (sottovuoto, radioscopia, tomografia).Tolleranze e lavorazioni: la pressofusione riduce i sovrametalli, ma le quote funzionali richiedono comunque lavorazioni CNC.Prototipi e tempi di sviluppo: pianifica prototipi rappresentativi del processo di serie (vedi la sezione successiva).Prototipi: perché la sabbia non simula la pressofusioneUn prototipo in sabbia o in stampa 3D riproduce la forma del pezzo, ma non ha le proprietà qualitative e meccaniche di un getto pressofuso. Un prototipo in sabbia che supera le prove, quindi, non garantisce che il pezzo di serie in pressofusione si comporti allo stesso modo.Per questo in Lomopress, quando servono prototipi funzionali, usiamo stampi pilota (soft tool): producono pezzi pressofusi con le proprietà qualitative e meccaniche della serie, con rapidità e precisione. Ne parliamo nella pagina dedicata alla prototipazione.Come lavoriamo in LomopressIn Lomopress abbiamo oltre 30 anni di esperienza nella pressofusione dell’alluminio e lavoriamo con 20 isole di pressofusione da 200 a 3.000 t nei plant di Monticelli Brusati e Gussago. I limiti classici del processo li affrontiamo così:Porosità: su ogni macchina possiamo eseguire la pressofusione sottovuoto con impianto Fondarex, e verifichiamo i getti con radioscopia RX 2D e tomografia RX 3D secondo VDG P201.Stabilità di processo: tutte le presse rilevano automaticamente i parametri di iniezione, con controlli real time via MES e intelligenza artificiale applicata al controllo di processo.Progettazione: simulazioni numeriche di riempimento e analisi FEM, stampi progettati e realizzati internamente.Leghe: primarie, secondarie e speciali, tra cui Silafont 36 e Magsimal 59.Dal grezzo al finito: 25 macchine CNC, finiture, prove di tenuta e assemblaggio, con tracciabilità totale del prodotto.Se il tuo componente oggi è prodotto in gravità o in sabbia e stai valutando la pressofusione, partiamo dall’analisi preventiva di fattibilità, la prima fase del nostro metodo di sviluppo. Scopri il nostro servizio di pressofusione dell’alluminio.Pressofusione, fusione in gravità e fusione in sabbia rispondono a esigenze diverse: la scelta dipende da volumi, geometria, requisiti meccanici e tempi di sviluppo. Se stai valutando il processo per un nuovo componente in alluminio, scopri come lavoriamo come fornitore di componenti in alluminio pressofuso oppure invia il tuo disegno al nostro ufficio tecnico per un’analisi di fattibilità.Domande frequentiQual è la differenza tra fusione e pressofusione?Fusione è il termine generale per tutti i processi in cui il metallo fuso riempie una forma e solidifica. La pressofusione è un tipo di fusione in cui il metallo viene iniettato ad alta pressione in uno stampo d’acciaio permanente. Nella fusione in gravità, invece, il metallo viene versato e riempie la forma per il proprio peso. La pressofusione costa più della fusione in gravità?Lo stampo per pressofusione costa di più, perché deve resistere alla pressione di iniezione. Il costo per pezzo, però, scende con i volumi grazie alle cadenze alte e ai sovrametalli ridotti. Per serie elevate la pressofusione è in genere la soluzione più economica; per piccoli lotti conviene la gravità o la sabbia. I pezzi pressofusi si possono trattare termicamente?Con la pressofusione convenzionale il trattamento termico spesso non è possibile, a causa dell’aria che può restare intrappolata nel getto. La pressofusione sottovuoto riduce l’aria intrappolata nella cavità: la fattibilità di un trattamento termico va valutata caso per caso con il fornitore, in base a lega e requisiti. Quando conviene passare dalla gravità alla pressofusione?Conviene quando i volumi annui crescono, quando il pezzo ha pareti sottili o molti dettagli e quando si vogliono ridurre le lavorazioni meccaniche. La valutazione parte da un’analisi di fattibilità su disegno 3D, volumi e requisiti funzionali.
