Colata in sabbia VS fusione in stampo permanente

Quando si sceglie tra fusione in sabbia e fusione in staffa permanente, è necessario considerare diversi fattori come il budget, il volume di produzione e il tipo di oggetto da fondere. Entrambi i metodi prevedono il versamento del metallo fuso negli stampi, ma le differenze nei materiali e nei processi dello stampo comportano vantaggi e svantaggi distinti.

Colata in sabbia

Processi:

• Utilizza la sabbia come materiale dello stampo.

• Viene creato un modello e circondato da sabbia per formare una cavità per il calco.

• Lo stampo in sabbia è generalmente costituito da una miscela di granuli di silice, argilla o bentonite e acqua.

• Gli stampi possono essere modellati a mano o a macchina.

Vantaggi:

1. Costi di produzione inferiori: la fusione in sabbia è generalmente meno costosa della fusione in stampo permanente.

2. Fabbricazione di componenti di grandi dimensioni: adatto per la creazione di parti molto grandi.

3. Versatilità dei materiali: può essere utilizzato con vari materiali, tra cui ghisa, leghe di rame, leghe di alluminio e acciaio.

4. Bassi costi di attrezzaggio: i costi di attrezzaggio post-fusione sono relativamente bassi.

Svantaggi:

1. Precisione inferiore: la fusione in sabbia non fornisce la precisione necessaria per le parti che richiedono tolleranze strette.

2. Lavorazione aggiuntiva: le parti fuse spesso richiedono lavorazioni aggiuntive, aumentando i costi e il peso complessivi.

3. Finitura superficiale: Le parti tendono ad avere una finitura superficiale ruvida.

4. Velocità di raffreddamento lenta: lo stampo di sabbia si raffredda lentamente, portando ad una struttura dei grani più sciolta.

5. Stampi monouso: gli stampi vengono distrutti dopo ogni utilizzo, rendendo necessari nuovi stampi per ogni fusione.

Colata in stampo permanente

Processi:

• Utilizza uno stampo riutilizzabile in acciaio o lega di rame.

• Gli stampi sono rivestiti con una miscela di grafite per evitare che il metallo fuso si attacchi.

Vantaggi:

1. Alta precisione: fornisce maggiore precisione e coerenza dimensionale.

2. Vantaggi ambientali: gli stampi riutilizzabili riducono gli sprechi e possono essere riciclati dopo l'uso.

3. Raffreddamento rapido: il raffreddamento rapido determina una struttura dei grani più stretta, migliorando le proprietà del materiale.

4. Parti omogenee: produce parti con proprietà uniformi, riducendo al minimo i punti caldi e i punti deboli.

5. Maggiore resistenza: le parti fuse generalmente mostrano una maggiore resistenza grazie alla struttura a grana raffinata.

Svantaggi:

1. Costo elevato dello stampo: il costo iniziale di creazione dello stampo è elevato, il che lo rende meno adatto a cicli di produzione a basso volume.

Conclusione

La fusione in stampo permanente è generalmente considerata superiore per le applicazioni che richiedono elevata precisione, resistenza e finitura superficiale, nonostante il suo costo iniziale più elevato. È particolarmente vantaggioso per cicli di produzione più grandi in cui il costo dello stampo può essere ammortizzato su molte parti. Al contrario, la fusione in sabbia è più economica per la produzione in piccoli volumi e per componenti di grandi dimensioni, sebbene sacrifichi la precisione e richieda una maggiore lavorazione post-fusione.

Per parti di alta precisione con tolleranze strette e proprietà dei materiali superiori, la fusione in stampo permanente è la scelta preferita. Tuttavia, per prototipi, piccoli lotti o parti molto grandi, la fusione in sabbia rimane un’opzione praticabile ed economica.