Què és la fosa a pressió
La fosa a pressió és un procés de fabricació utilitzat per produir peces metàl·liques amb una gran precisió dimensional i acabat superficial.Consisteix a forçar el metall fos a la cavitat del motlle a alta pressió.La cavitat del motlle està creada per dues matrius d'acer endurit que es mecanitzen en la forma desitjada.
El procés comença amb la fusió del metall, normalment alumini, zinc o magnesi, en un forn.A continuació, el metall fos s'injecta al motlle a alta pressió mitjançant una premsa hidràulica.El metall es solidifica ràpidament dins del motlle i les dues meitats del motlle s'obren per alliberar la peça acabada.
La fosa a pressió s'utilitza àmpliament per produir peces amb formes complexes i parets primes, com ara blocs de motor, carcassa de transmissió i diversos components d'automoció i aeroespacial.El procés també és popular en la producció de béns de consum, com ara joguines, estris de cuina i electrònica.
Colada a pressió
La fosa a pressió és un procés força especialitzat que s'ha desenvolupat de manera més predominant durant el segle XX.El procés bàsic consisteix en: el metall fos s'aboca/injecta en un motlle d'acer i mitjançant una pressió d'alta velocitat, constant i intensificant (en la fosa a pressió) i el refredament del metall fos es solidifica per formar una fosa sòlida.Normalment, el procés en si només triga uns segons i és una forma ràpida de formar producte metàl·lic a partir de matèria primera.La fosa a pressió és adequada per a materials com estany, plom, zinc, alumini, magnesi i aliatges de coure i fins i tot aliatges de ferro com l'acer inoxidable.Els principals aliatges que s'utilitzen actualment en la fosa a pressió són l'alumini, el zinc i el magnesi.Des de les primeres màquines de fosa a pressió que orientaven les eines de matriu en orientació vertical fins a l'estàndard comú d'orientació i funcionament horitzontals, quatre etapes de tensió de barres d'unió i etapes de procés totalment controlades per ordinador, el procés ha avançat al llarg dels anys.
La indústria s'ha convertit en una màquina de fabricació mundial, fabricant components per a una varietat d'aplicacions, moltes de les quals estaran a l'abast des d'un mateix, ja que l'aplicació de productes de fosa a pressió és tan diversa.
Beneficis de la fosa a pressió
Alguns dels avantatges de la fosa a pressió a alta pressió:
• El procés és adequat per a grans volums de producció.
• Produir peces de fosa bastant complexes ràpidament en comparació amb altres processos de conformació de metalls (p. ex. mecanitzat).
• Components d'alta resistència produïts en condicions de fosa (segons el disseny dels components).
• Repetibilitat dimensional.
• Possibilitat de seccions de paret primes (p. ex. 1-2,5 mm).
• Bona tolerància lineal (p. ex. 2 mm/m).
• Bon acabat superficial (p. ex. 0,5-3 µm).
El procés de fosa a pressió de la cambra calenta implica la fusió del lingot de metall dins d'un forn que es troba a prop/integral de la meitat platina fixa de la màquina de fosa a pressió i la injecció de metall fos mitjançant un émbol submergit directament a través del coll de cisne i la boquilla i cap a l'interior. l'eina de matriu.El coll de cisne i el broquet requereixen escalfament per evitar la congelació del metall abans que arribi a la cavitat de la matriu, tot l'element de calefacció i metall fos d'aquest procés és d'on prové la designació de cambra calenta.El pes del tir de fosa depèn de la carrera, la longitud i el diàmetre de l'èmbol, així com la mida de la màniga/cambra i el broquet també té un paper que s'ha de tenir en compte en el disseny de la matriu.Una vegada que el metall s'ha solidificat a la cavitat de la matriu (només triga uns segons) s'obre la meitat platina mòbil de la màquina a la qual es fixa la meitat mòbil de la matriu i la fosa s'expulsa de la cara de la matriu i s'elimina de l'eina.A continuació, les cares de la matriu es lubrifiquen mitjançant un sistema de polvorització, la matriu es tanca i el procés torna a fer cicles.
A causa d'aquest sistema de fosa/injecció de metall "tancat" i el moviment mecànic mínim, la fosa a pressió de cambra calenta pot proporcionar millors economies per a la producció.L'aliatge de zinc metàl·lic s'utilitza principalment en la fosa a pressió de la cambra calenta que té un punt de fusió bastant baix que ofereix més avantatges per a un baix desgast a les màquines (olla, coll de cisne, màniga, émbol, broquet) i també un baix desgast a les eines de matriu (per tant, una eina més llarga). vida útil en comparació amb les eines de fosa d'alumini, subjecte a l'acceptació de la qualitat de la fosa).
El nom de cambra freda prové del procés d'abocament de metall fos en una cambra freda / màniga de tret que s'uneix a través de la meitat platina de matriu fixa a la part posterior de la meitat d'eina de matriu fixa.Els forns de retenció/fusió de metall fos normalment es troben tan a prop com sigui pràctic de l'extrem del tir de la màquina de fosa a pressió, de manera que un operador manual o un cullerot d'abocament automàtic puguin extreure el metall fos necessari per a cada tret/cicle amb un cullerot i abocar el metall fos en un forat d'abocament dins de la màniga/cambra de tir.Una punta de l'èmbol (que és una peça que es pot portar i reemplaçar, mecanitzada amb precisió al diàmetre interior de la màniga de tir amb marge per a l'expansió tèrmica) connectada al pistó de la màquina empeny el metall fos a través de la cambra de tir i cap a la cavitat de la matriu.La màquina de fosa a pressió quan se li demani realitzarà la primera etapa per empènyer el metall fos més enllà del forat d'abocament de la màniga.Les etapes posteriors tenen lloc sota pressions hidràuliques augmentades del pis per injectar el metall fos a la cavitat de la matriu.Tot el procés dura segons, la pressió ràpida i intensificada, així com la caiguda de la temperatura del metall fan que el metall es solidifiqui a la cavitat de la matriu.La mitja platina mòbil de la màquina de fosa a pressió s'obre (a la qual es fixa la meitat mòbil de l'eina de matriu) i expulsa la fosa solidificada de la cara de la matriu de l'eina.S'elimina la fosa, es lubrifiquen les cares de la matriu amb un sistema de polvorització i després es repeteix el cicle.
Les màquines de cambra freda són adequades per a la fosa d'alumini, les peces de la màquina (màniga de tir, punta de l'èmbol) es poden substituir amb el temps, les mànigues es poden tractar amb metall per augmentar la seva durabilitat.L'aliatge d'alumini es fon en un gresol ceràmic a causa del punt de fusió relativament elevat de l'alumini i la necessitat de reduir el risc de recollida de ferro, que és un risc dins dels gresols ferrosos.Com que l'alumini és un aliatge metàl·lic relativament lleuger, permet la fosa de peces de fosa a pressió grans i pesades o on es requereix una major resistència i lleugeresa en peces de fosa a pressió.
