La fusione a schiuma persa è diventata una tecnica fondamentale nelle moderne fonderie grazie alla sua eccezionale flessibilità e precisione. Tuttavia, dietro l'apparentemente semplice atto della colata si celano una profonda competenza tecnologica e una vasta esperienza accumulata. Dalla selezione precisa delle configurazioni di processo al rigoroso controllo dei dettagli di produzione, ogni fase nasconde una conoscenza complessa. Attingendo all'esperienza pratica, questo articolo analizza sistematicamente gli elementi fondamentali del processo e le tecniche operative della fusione a schiuma persa, fornendo agli operatori del settore un riferimento pratico.

Nei laboratori di produzione della fusione a schiuma persa, tutti gli occhi sono spesso puntati sugli intricati modelli in schiuma, sulle sabbiere di precisione o sul torrente di metallo fuso che si riversa ad alte temperature. Eppure, esiste un materiale apparentemente insignificante che funge da "guardiano invisibile", permeando l'intero processo e determinando la qualità, il costo e l'efficienza di ogni fusione: il rivestimento in schiuma persa.

Essendo un tipico getto di grandi dimensioni, a pareti spesse e di forma regolare, i volani dei motori devono soddisfare contemporaneamente molteplici requisiti tecnici durante la fusione a schiuma persa, tra cui densità del materiale, precisione dimensionale e prestazioni di bilanciamento dinamico. Il processo di produzione è influenzato da numerosi fattori, come la qualità della formazione del modello bianco, le proprietà del rivestimento, la progettazione del sistema di colata e il riempimento con sabbia asciutta, rendendolo altamente suscettibile a vari difetti di fusione. Questo articolo affronta sistematicamente le questioni chiave sulla base dell'esperienza pratica di produzione e dei progressi tecnologici del settore, proponendo soluzioni pratiche.

L'acciaio ad alto contenuto di manganese è ampiamente utilizzato nella produzione di getti resistenti all'usura nel settore minerario, metallurgico, dei macchinari edili e in altri settori grazie alla sua eccellente resistenza all'usura, agli urti e alla tenacità. Tuttavia, nel tradizionale processo di fusione di getti in acciaio ad alto contenuto di manganese, si verificano spesso problemi come deviazioni dimensionali, superfici ruvide e difetti interni, che rendono difficile soddisfare i requisiti di produzione di getti di alta qualità. Essendo una tecnologia "near-net-shape", il processo di fusione a schiuma persa (LFC) può superare efficacemente i difetti sopra menzionati e migliorare significativamente la precisione dimensionale e la qualità superficiale dei getti. Può adattarsi alle esigenze di diverse strutture complesse e scale di produzione, fornendo un approccio tecnico affidabile per la produzione di getti di alta qualità in acciaio ad alto contenuto di manganese.

Il processo di fusione a schiuma persa è un metodo altamente efficiente per produrre parti metalliche complesse con un'eccellente finitura superficiale e precisione dimensionale. Per realizzare una linea di produzione di lost foam di successo, è necessario valutare attentamente la disposizione e la selezione delle attrezzature. In questo articolo vengono illustrate le fasi della progettazione di una linea di produzione di schiuma persa, utilizzando come esempio un alloggiamento della trasmissione con una produzione annua di 5000 tonnellate.

Questo articolo illustra in modo sistematico lo schema completo del processo di produzione di basamenti per macchine utensili CNC utilizzando il metodo di fusione a schiuma persa. Essendo il componente portante principale delle macchine utensili CNC, il basamento deve possedere un elevato assorbimento degli urti, resistenza alla pressione, stabilità dimensionale e resistenza alla corrosione. Come materiale di fusione è stata selezionata la ghisa grigia HT300 (le sue proprietà meccaniche sono superiori a quelle delle HT150 e HT250 comunemente utilizzate, rendendola più adatta ai requisiti di carico del basamento).

Nel processo di colata a schiuma persa, la colata a freddo (nota anche come misrun) si manifesta con saldature incomplete sui getti, con i bordi di giunzione che appaiono lisci e interconnessi. Quando la superficie della saldatura mostra evidenti segni di misrun e la gravità del difetto aumenta, si sviluppa una sovrapposizione. La colata incompleta è caratterizzata da sezioni del getto parzialmente non riempite, con conseguente mancanza di materiale, con le aree non riempite che terminano con una forma arrotondata (vedere Figura 13: Colata incompleta).

L'aderenza della sabbia è un difetto comune nel processo di fusione a schiuma persa, che si manifesta in particolare con la presenza di sabbia di formatura difficile da pulire che aderisce a parte o a tutta la superficie del getto. Questo difetto non solo compromette la qualità estetica del getto, ma può anche ostacolare le successive procedure di lavorazione e persino indebolire in una certa misura le proprietà meccaniche del getto.

Nel processo di fusione a schiuma persa, se i gas prodotti dalla decomposizione del modello non vengono scaricati in tempo, possono penetrare nel getto e formare fori di gas. Di seguito vengono illustrate le cause dei fori di gas e le relative misure preventive da due punti di vista: