Difetti di fusione comuni: cause e metodi di prevenzione

Nel processo di produzione di fusioni, i difetti sono un evento comune che può comportare perdite significative per i produttori. Comprenderne le cause e applicare metodi di prevenzione efficaci è fondamentale per garantire la qualità. Di seguito sono riportati i difetti di fusione più comuni, le relative cause e le soluzioni consigliate.

1. Porosità (bolle, strozzature, tasche)

Caratteristiche: La porosità nei getti si manifesta sotto forma di fori sulla superficie, di forma variabile da rotonda a irregolare. Numerosi pori possono formare sacche d'aria sotto la superficie, spesso a forma di pera. I fori di strozzatura tendono ad avere forme ruvide e irregolari, mentre le sacche sono tipicamente concave con superfici più lisce. I pori chiari sono rilevabili visivamente, mentre i forellini diventano visibili dopo la lavorazione meccanica.

Cause:

• La temperatura di preriscaldamento dello stampo è troppo bassa, provocando un rapido raffreddamento del metallo liquido durante il versamento.
• La progettazione dello stampo non prevede un adeguato sistema di scarico, con conseguente intrappolamento dei gas.
• Vernice o rivestimento inadeguati con scarsa ventilazione.
• Fori e cavità nella cavità dello stampo provocano una rapida espansione del gas, creando fori di strozzamento.
• Le superfici delle cavità dello stampo sono corrose e non pulite.
• Le materie prime (nuclei) vengono conservate in modo improprio o non vengono preriscaldate prima dell'uso.
• Agente riducente scadente o dosaggi e funzionamento errati.

Metodi di prevenzione:

• Preriscaldare completamente gli stampi e assicurarsi che i rivestimenti (come la grafite) abbiano dimensioni delle particelle idonee a garantire la traspirabilità.
• Utilizzare il metodo di lancio inclinato per favorire una distribuzione uniforme.
• Conservare le materie prime in luoghi asciutti e ventilati e preriscaldarle prima dell'uso.
• Selezionare agenti riducenti efficaci (ad esempio il magnesio).
• Controllare la temperatura di colata per evitare un raffreddamento troppo rapido o un surriscaldamento.

2. Restringimento

Caratteristiche: I difetti di ritiro sono fori ruvidi che compaiono sulla superficie o all'interno del getto. Un leggero ritiro è costituito da grani grossolani sparsi e si verifica spesso in prossimità di canali di colata, colonne montanti, sezioni spesse o aree con spessori di parete variabili.

Cause:

• La temperatura dello stampo non supporta la solidificazione direzionale.
• Selezione inappropriata del rivestimento o spessore non uniforme del rivestimento.
• Posizionamento errato del getto all'interno dello stampo.
• Progettazione scadente del montante di colata, che comporta un rifornimento inadeguato di metallo.
• La temperatura di colata è troppo bassa o troppo alta.

Metodi di prevenzione:

• Aumentare la temperatura dello stampo per favorire una solidificazione uniforme.
• Regolare lo spessore del rivestimento e garantire un'applicazione uniforme.
• Utilizzare il riscaldamento o l'isolamento locale della muffa per evitare il restringimento localizzato.
• Implementare blocchi di rame o raffreddatori hot spot per gestire la velocità di raffreddamento.
• Progettare i radiatori nello stampo o utilizzare la nebulizzazione di acqua per accelerare il raffreddamento.
• Per una produzione continua, utilizzare elementi refrigeranti rimovibili all'interno della cavità.
• Aggiungere dispositivi di pressione alle colonne montanti e progettare con precisione i sistemi di distribuzione.

3. Fori di scoria (scoria di flusso e scoria di ossido metallico)

Caratteristiche: I fori di scoria sono fori chiari o scuri nei getti, spesso riempiti con scorie o altri contaminanti. Possono avere una forma irregolare e si trovano tipicamente vicino ai canali di colata o agli angoli del getto. Le scorie di flusso possono essere difficili da rilevare inizialmente, ma diventano visibili dopo la rimozione. Le scorie di ossido appaiono spesso in punti di colata a maglie vicino alla superficie, a volte in scaglie o nubi irregolari.

Cause:

• Processi di fusione e colata delle leghe non corretti, inclusa una progettazione scadente del sistema di colata.
• Di solito lo stampo in sé non provoca buchi di scoria; l'utilizzo di stampi metallici può aiutare a prevenire questo difetto.

Metodi di prevenzione:

• Progettare sistemi di controllo con precisione e prendere in considerazione l'utilizzo di filtri in fibra fusa.
• Utilizzare metodi di colata inclinati per ridurre la formazione di scorie.
• Selezionare agenti di fusione di alta qualità e mantenere rigorosi controlli di qualità.

Comprendendo questi difetti comuni e seguendo i metodi di prevenzione consigliati, le fonderie possono migliorare la qualità della produzione e ridurre gli errori costosi. Continuate a seguirci per la Parte 2, dove parleremo di altri difetti di fusione comuni e delle relative soluzioni.