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Dec 22,2025
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Nella produzione moderna, esiste un processo di formatura dei metalli altamente efficiente e preciso che può trasformare metallo fuso in componenti complessi e dimensionalmente accurati in pochi secondi: questo processo è la gettito sotto Pressione . Dai blocchi motore automobilistici e dai contenitori per laptop ai componenti degli elettrodomestici e alle parti di strumenti di precisione, la pressofusione svolge un ruolo fondamentale in numerosi settori.
Come funziona la pressofusione? Cosa la rende unica rispetto ad altri metodi di fusione? E quali sono i suoi vantaggi e limitazioni? Questo articolo fornisce una panoramica chiara e professionale della tecnologia della pressofusione, aiutandovi a comprendere perché è diventata un pilastro della moderna produzione metallurgica.
Gettito sotto Pressione , noto anche come iniezione sotto pressione , è un processo di fusione di precisione in cui metallo fuso o semiliquido viene iniettato in uno stampo metallico (matrice) a alta velocità e alta pressione , dove solidifica rapidamente per formare un getto finito.
Le caratteristiche più distintive della pressofusione sono alta Pressione e alta velocità di iniezione . La pressione di iniezione può variare da diversi megapascal (MPa) fino a centinaia di MPa, mentre le velocità di riempimento del metallo sono tipicamente comprese tra 0,5 e 120 m/s . L'intero processo di riempimento richiede solitamente solo 0,01 a 0,03 secondi .
Queste condizioni estreme del processo differenziano chiaramente la pressofusione dagli altri metodi di fusione e costituiscono la base della sua superiore precisione dimensionale e qualità superficiale.
I pezzi ottenuti per pressofusione raggiungono tipicamente tolleranze dimensionali di IT11 –IT13 , con bassa rugosità superficiale. Spesso richiedono poca o nessuna lavorazione secondaria e possono essere assemblati direttamente, garantendo un'eccellente intercambiabilità.
Grazie alla produzione near-net-shape, il rendimento dei materiali raggiunge solitamente 60–80%, mentre il rendimento del grezzo può superare 90%, riducendo significativamente gli sprechi di materiale e i costi di lavorazione.
La pressofusione è ideale per la produzione di componenti con geometrie complesse, contorni netti e pareti sottili. Lo spessore minimo della parete può essere basso come 0,3 mm per leghe di zinco e 0,5 mm per leghe di alluminio .
Inserzioni metalliche o non metalliche (ad esempio inserti filettati) possono essere colate direttamente nel pezzo, semplificando la progettazione del prodotto e riducendo le operazioni di assemblaggio.
La rapida solidificazione sotto pressione produce strutture a grano fine e alta densità, risultando in una migliore resistenza, durezza, resistenza all'usura e resistenza alla corrosione.
I cicli di pressofusione sono molto brevi e particolarmente adatti all'automazione, rendendo il processo ideale per la produzione su larga scala. Ad esempio, una piccola pressofusione a camera calda può eseguire 3,000–7.000 cicli per turno .
A causa della velocità estremamente elevata di riempimento, l'aria all'interno della cavità dello stampo potrebbe non essere completamente espulsa, causando porosità interna. Di conseguenza, i componenti ottenuti mediante fusione tradizionale non sono generalmente adatti al trattamento termico o all'uso a temperature elevate.
Gli stampi e le macchine per la pressofusione richiedono un investimento iniziale significativo, rendendo il processo meno economico per produzioni di basso volume.
La dimensione massima della fusione è limitata dalla forza di chiusura della macchina e dalle dimensioni dello stampo, limitando la fattibilità di componenti molto grandi.
A causa della resistenza termica del materiale dello stampo, la pressofusione è principalmente utilizzata per leghe non ferrose , come leghe di alluminio, zinco, magnesio e rame. La pressofusione di metalli ferrosi si trova ancora prevalentemente in fase di ricerca e sperimentazione.
Un processo tipico di produzione mediante pressofusione comprende i seguenti passaggi:
1. Riscaldamento dello stampo - Riscaldare lo stampo alla temperatura di esercizio
2. Lubrificazione dello stampo - - Applicazione di agenti distaccanti e lubrificanti nella cavità dello stampo
3. Chiusura dello stampo - - Bloccaggio delle due metà dello stampo, mobile e fissa
4. Versamento del metallo - - Introduzione del metallo fuso nella camera di iniezione
5. Iniezione e solidificazione - - Iniezione del metallo nella cavità a elevata velocità e pressione, seguita da solidificazione sotto pressione
6. Apertura dello stampo ed espulsione - Apertura dello stampo ed espulsione del getto
7. Sbavatura e ispezione - Rimozione dei canali di alimentazione e dei sovrametallo, seguita da ispezione qualitativa
Le macchine per la pressofusione sono l'equipaggiamento fondamentale del processo e sono generalmente suddivise in due categorie principali:
Principio di funzionamento
La camera di iniezione è integrata al forno di mantenimento e immersa direttamente nel metallo fuso.
Caratteristiche
Applicazioni tipiche
Utilizzato principalmente per leghe a basso punto di fusione come le leghe di zinco, stagno e piombo.
Nelle macchine a freddo, la camera di iniezione è separata dal forno di fusione, e il metallo fuso viene travasato nella camera per ogni ciclo di stampaggio.
Macchine per pressofusione a freddo orizzontali
Macchine per pressofusione a freddo verticali
Macchine per pressofusione completamente verticali
La pressofusione ha avuto origine all'inizio del XIX secolo nel settore della stampa per la produzione di caratteri in piombo. Nel corso dello sviluppo durato oltre un secolo, si sono manifestate alcune tendenze chiare:
Le moderne macchine per la pressofusione sono sempre più di grandi dimensioni, basate su serie produttive e controllate da computer, consentendo il monitoraggio in tempo reale e la produzione automatizzata.
Per affrontare i problemi di porosità, sono state sviluppate tecnologie come vacuum die casting , pressofusione assistita con ossigeno , e pressofusione a compressione che hanno notevolmente migliorato la densità della fusione e reso possibile il trattamento termico.
La pressofusione in stato semisolido utilizza una sospensione metallica in condizione semisolida, riducendo l'incapsulamento di gas e il ritiro, migliorando al contempo le proprietà meccaniche. È ampiamente considerata una tecnologia di formatura dei metalli di nuova generazione.
Grazie ai progressi nei materiali per stampi (come leghe a base di molibdeno e tungsteno), sono stati compiuti passi avanti nella pressofusione di metalli ferrosi, inclusi ghisa e acciaio.
La pressofusione si è evoluta da componenti semplici a parti ad alte prestazioni utilizzate in componenti strutturali automobilistici e applicazioni aerospaziali.
La pressofusione è uno dei processi di formatura metallica di precisione in più rapida crescita ed è ampiamente utilizzata in diversi settori industriali:
I settori automobilistico e motociclistico rappresentano circa 70–80%della produzione totale di pressofusione. Altri settori chiave includono strumentazione, attrezzature industriali, elettrodomestici, macchinari agricoli, telecomunicazioni e trasporti.
I componenti pressofusi variano da piccole parti che pesano solo pochi grammi fino a grandi fusioni in alluminio del peso massimo di 50 kg , inclusi blocchi motore, teste cilindri, alloggiamenti, supporti, ruote e parti decorative.
Tra le leghe non ferrose per pressofusione:
Come tecnologia avanzata di formatura dei metalli che combina alta pressione, alta velocità e alta precisione , la pressofusione è diventata un pilastro insostituibile della produzione moderna, specialmente nel settore automobilistico. I suoi vantaggi in termini di efficienza, accuratezza e integrazione di parti complesse svolgono un ruolo cruciale nella progettazione leggera, nella riduzione dei costi e nel miglioramento delle prestazioni del prodotto.
Sebbene rimangano sfide come la porosità e i costi elevati degli stampi, i continui progressi nella pressofusione sotto vuoto, nella formatura semisolida, nei materiali per stampi e nella tecnologia delle macchine stanno aprendo nuove potenzialità. In futuro, con l'aumento delle richieste di prestazioni superiori, peso ridotto e maggiore efficienza produttiva, la pressofusione svolgerà un ruolo sempre più fondamentale nelle applicazioni di produzione avanzate e di fascia alta.
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