Disegno tecnico industriale

La figura 4 mostra una classificazione dei processi di fonderia utilizzati oggi, sia per la produzione di manufatti usati come semilavorati per le successive lavorazioni ad asportazioni di truciolo, sia per la produzione, anche economica, di pezzi finiti di forma complessa. In genere i metalli più adatti alla fonderia sono le ghise, i bronzi, gli ottoni, le leghe d alluminio. Le fasi di lavoro che si seguono per ottenere un pezzo fuso sono generalmente, nell ordine, le seguenti: 1) allestimento del modello 2) formatura 3) fusione del metallo e colata nella forma 4) estrazione del getto dalla forma 5) finitura del getto. Il modello, costruito in legno, in resina o in lega leggera in base al disegno di progetto, ha la forma uguale a quella che avrà il pezzo finito, fatta eccezione per qualche particolare e per le dimensioni che, come vedremo, sono lievemente maggiori. Mediante il modello si procede alla formatura, cioè si esegue un impronta in negativo di quella che sarà la forma definitiva del pezzo, la quale verrà riempita col metallo fuso per dar luogo al pezzo desiderato. Le forme possono essere transitorie (forme perdute) come nel caso della formatura in sabbia, oppure permanenti, come nel caso della fusione in conchiglia, della fusione sotto pressione, ecc. La forma transitoria serve per una sola colata, mentre quelle permanenti servono per più colate. Formatura con forme transitorie Nel caso della formatura con forme non permanenti, l operazione di formatura può essere condotta a mano oppure mediante l uso di apposite macchine; si distinguerà dunque in formatura manuale o meccanica. La formatura transitoria può venir fatta allo scoperto, quando l impronta in cui si versa il metallo liquido è praticata nel pavimento di sabbia della fonderia, oppure in staffa, quando l impronta viene eseguita nella sabbia contenuta in speciali contenitori metallici, privi di fondo, composti di due o più pezzi, in modo da essere facilmente apribili e ricomponibili. Le operazioni di formatura comprendono le seguenti fasi: a) posa del modello b) compattatura delle varie parti della forma contro le pareti del modello 280 Fig. 4. Classificazione dei procedimenti di formatura. c) estrazione del modello d) preparazione dei canali di colata e dei montanti; posa eventuale delle anime e) completamento e rifinitura della forma, sua ricomposizione e preparazione per la colata. La formatura più semplice è quella relativa a pezzi senza fori e cavità interne, la cui sezione massima coincide con il piano di appoggio e quindi con il piano di divisione delle due staffe; per questa formatura il modello è costruito in un pezzo unico. Più frequentemente i pezzi da fondere hanno un piano di divisione intermedio. In questo caso il modello, per poter essere estratto dalla terra, deve essere costruito in almeno due parti facilmente scomponibili e ricomponibili. In figura 5 sono visibili le fasi di formatura di un pezzo con cavità interne, a partire da un modello diviso in due parti simmetriche, perfettamente ricomponibili, grazie ai perni di orientamento ricavati sulle superfici di divisione. Per riprodurre la cavità, è necessario introdurre nella forma un solido composto di terra speciale, chiamato anima; per questo motivo, il modello viene dotato di due appendici, chiamate portate d anima, destinate a lasciare nella forma dei vani d appoggio per l anima. Il getto, appena estratto dalla forma, presenta incrostazioni di sabbia, rugosità, sporgenze, bavature, eccedenze (montanti, materozze, canali di colata, ecc.) per cui è necessario pulirlo, sterrarlo, staccare i montanti, i colatoi, le materozze, sbavarlo ed operare insomma tutte quelle lavorazioni che costituiscono la finitura del getto (sbavatura, sabbiatura). I processi di fusione in guscio e di microfusione Sono processi di fusione in forma transitoria in grado di produrre getti di ottima qualità e facilmente automatizzabili. Il processo shell molding (formatura a guscio) utilizza un modello metallico, preriscaldato alla temperatura di circa 250°, che viene investito da uno speciale tipo di sabbia (si parla di sabbia prerivestita) nella quale i grani di silice sono avvolti da uno strato sottilissimo di resina fenolica termoindurente; la sabbia prerivestita, a contatto col modello, polimerizza, formando un guscio (shell) molto poroso