La pressofusione è il processo di produzione preferito quando si producono volumi elevati di parti metalliche relativamente complesse ed è ampiamente utilizzato per la sua versatilità, affidabilità e precisione. La pressofusione elimina tutte o la maggior parte delle operazioni secondarie necessarie per realizzare una parte metallica; tuttavia, la post-lavorazione è comune per soddisfare tolleranze critiche per la funzione più strette. Le parti pressofuse possono anche essere post-elaborate in qualsiasi finitura possibile per le rispettive controparti lavorate a CNC.
Cos'è la pressofusione?
La pressofusione è un tipo di fusione del metallo che utilizza l'alta pressione per forzare il metallo fuso in una cavità dello stampo formata da due stampi. Condivide tratti con il processo di produzione della plastica dello stampaggio a iniezione. All'interno del più ampio panorama della fusione dei metalli, la pressofusione è una delle tecniche più popolari grazie alla sua accuratezza, alta qualità e livello di dettaglio. La categoria più ampia di fusione di metalli, che esiste da migliaia di anni, contiene molti diversi processi di fusione che utilizzano uno stampo per formare il metallo liquido. Storicamente, un tale processo di solito comportava il versamento del metallo liquido nello stampo con l'ausilio della gravità e molti processi di fusione del metallo funzionano ancora in questo modo.
Come funziona la pressofusione?
In termini semplici, la pressofusione del metallo funziona utilizzando l'alta pressione per forzare il metallo fuso in una cavità dello stampo, che è formata da due stampi in acciaio temprato. Una volta riempita la cavità, il metallo fuso si raffredda e si solidifica e gli stampi si aprono in modo che le parti possano essere rimosse. In pratica, tuttavia, ci sono molte fasi nel processo e sono necessari ingegneri esperti per far funzionare le attrezzature di pressofusione.
Qui divideremo il processo di pressofusione in tre fasi:
Come realizzare uno stampo per pressofusione?
Uno stampo per pressofusione è costituito da almeno due metà: il lato coperchio (montato su una piastra fissa) e il lato espulsore (su una piastra mobile). Alcuni stampi hanno anche altre sezioni come slitte e anime, che vengono utilizzate per produrre parti più complesse, come quelle con fori e filettature. A seconda delle dimensioni delle parti prodotte, uno stampo per pressofusione può avere più cavità per consentire la produzione di più parti per ciclo. Gli utensili per la pressofusione devono essere incredibilmente robusti e termicamente resistenti, oltre ad avere una buona resistenza all'usura e duttilità. Sono quindi realizzati con acciai per utensili temprati ad alte prestazioni, spesso sottoposti a trattamento termico, che consentono loro di superare centinaia di cicli di fusione all'ora e fino a due milioni di cicli per tutta la loro durata. Gli utensili per pressofusione devono mantenere le prestazioni con forze di serraggio molto elevate. La realizzazione di uno stampo per pressofusione inizia con la progettazione assistita da computer (CAD) utilizzata insieme a strumenti di progettazione e simulazione specifici per la fusione. Come per gli stampi a iniezione, gli utensili per la pressofusione devono avere fori di colata, guide e cancelli per consentire al materiale fuso di entrare nella cavità. Devono essere incorporati anche perni di bloccaggio e perni di espulsione per fissare lo stampo e facilitare l'espulsione. La progettazione digitale dello stampo consente la creazione di forme complesse e tolleranze ristrette. La lavorazione CNC è ampiamente utilizzata per produrre gli utensili per pressofusione. In genere, la produzione di stampi per pressofusione inizia con la lavorazione grezza della forma dello stampo, seguita dal trattamento termico dello stampo metallico, quindi infine da un ciclo di lavorazione di finitura. Gli stampi di livello prototipo possono anche essere realizzati utilizzando utensili rapidi, utilizzando la lavorazione CNC o altri processi come la sinterizzazione laser selettiva (SLS).